水電站故障監測與分析系統研究綜述

李振和

摘要：近年來隨著社會的發展，國家貫徹落實創新、協調、綠色、開放、共享五大發展理念的不斷落實，尤其是在“十四五”開局之際，國家對生態環境極為重視，煤、石油、天然氣等傳統化石能源將逐步被新能源所取代，新能源發電迎來了春天。水力發電行業擁有較為成熟的技術，在我國新能源發電結構中占據核心地位，且我國幅員遼闊，河流眾多，是一個水能蘊藏量極為豐富的國家，但實際開采利用量遠遠沒有達到理論蘊藏水平，因此。水力發電將會在未來擔當重要任務，在國民經濟生活中起到更加重要的作用。

關鍵詞：水電站;故障監測;系統研究

引言

機械設備是保證水電站正常運行的基礎，在日常管理工作中，相關工作人員應做好設備的維修與保養工作，提高設備故障檢修能力與水平，及時發現設備問題，提出具有針對性的解決措施，消除設備的安全隱患，防止安全事故發生，提升水電站的經濟效益。

1水電站故障監測分析

①穩定性故障檢修。為保證水電站設備故障檢修的穩定性能，首先應提高設備運行的監測能力，并不斷提升水電站機械設備故障檢修技術的水平。在加強技術檢測能力的基礎上，對設備進行全方位、多角度的故障檢修。設備在檢修時，應提高對數據分析的重視程度，利用變轉速實驗采集不同設備的相關數據，進一步提高設備的穩定性。對設備進行故障檢測，能夠及時解決故障與問題，延長設備的使用壽命。為有效提升水電站運行設備的使用效率，應在檢修完成后及時做好復檢與調試工作。通過實踐得出，現階段的水電站設備穩定性的故障檢測技術即為對變速實驗的有效利用。因而，在實際的操作中，應做好故障類型的判斷，進而提高設備的穩定性。②水輪機密封故障檢修技術。水輪機是水電站運行中的關鍵設備。若水輪機發生故障，水電站無法正常運行。為使其能夠安全穩定地運行，水輪機的密封故障檢修在水電站機械設備檢修中具有重要意義。水輪機密封故障的有效解決，為水能轉化效率提供支持與動力，有助于提升水電設備的使用效率。因而，故障檢修人員應重視水輪機技術的應用效果，在保證水輪機高質量運轉的前提下，做好水輪機密封故障檢修工作。

2 水電站故障監測系統措施

2.1數據的診斷處理

當系統傳感器采集到所需要的信號之后，會將其傳輸給處理中心，首先要過濾掉信號中的無用信號，得到有用信號后才能分析研判實時的監測機組設備運行情況，并對機組設備故障進行處理和記錄，形成數據庫，以備系統算法的針對性改進和學習。傳統的故障診斷方法是利用各種物理和化學原理等手段，通過對故障現象和已有故障檔案記錄的現象作比較，觀察其特征，來判別故障類型，該方法對于已知故障的判別快速高效，但判別故障的種類十分受限，很多小故障特征往往不夠明顯。因此，帶動了數學故障診斷方法的發展。這種方法是基于數學方法，利用計算機來實現物理信號的數據采集、特征計算、特征選擇與提取及分類器設計等步驟，通過較復雜的線性或非線性的數學運算來實現設備的狀態分類和故障判別。設備故障診斷技術作為一門學科，尚處在形成和發展之中，必須廣泛利用各學科的最新科技成果，特別要借助各種有效的數學工具，如基于模式識別診斷方法，基于概率統計的診斷方法，灰色系統診斷法，基于模糊數學的診斷方法等，才能夠顯示出其更強大的生命力。

2.2對水輪機調速器油壓裝置數據進行檢測

油壓裝置是水輪機調速器的重要組成構件，所以在進行日常的檢修任務時應該嚴格依據檢測標準對油壓的裝置數據進行檢測，對溫度、油壓等一些基礎數據進行實時的收集分析，從而為水輪機之后的運行工作提供可靠的技術支持。通常情況下的檢測方式是按照以下順序進行的：首先將油罐的排氣閥保持在打開的狀態，使得水輪機能夠正常進行排氣解壓過程，當壓力油罐的儀表數值指示在0.2之后再將排油閥門打開進行排油。如果這個過程中油罐壓力的數值降到最低，此時需要把油閥的開口程度適當減小;如果聽見排氣聲，一定要馬上把排油閥關閉，將排氣閥打開，保持到壓力油罐的壓力值降為零。

2.3加強人才隊伍建設

經濟的發展使得水電站的先進機械設備也隨之增加，為保證設備的安全有效運行，相關工作人員在加大檢修力度的同時，更應重視專業技術人才的培養。通過積極引進先進的人才，提高設備的使用效率同時，提升技術人員的專業水平。在水電站設備的傳統故障維修檢測中，多依靠廠商對設備進行維護與保養。但廠商的維護與檢修存在一定的弊端，即在設備的購買期限內廠商能夠及時對相關設備進行檢修和維護，一旦過了保修期，則容易出現設備檢修維護不及時的情況。極易出現檢修成本高、匹配零件少、檢修時間長等問題，設備檢修的不及時對水電站的正常運行產生不利影響。甚至部分水電站在檢修費用過高的情況下，不得不提前報廢設備，形成了惡性循環，造成了資源、財力的浪費。由于資源得不到合理地配置，水電站的發展也受到一定的阻礙。因此，水電站的管理人員應重視培養專業的技術檢修人員，增強檢修人員對機械設備的了解和掌握程度。技術檢修人員應及時與廠家溝通，對需重新配置的零件設備提前聯系廠家加強檢修，積極參加廠家的技術培訓。

2.4按時對電氣插件和固件進行檢查

保證電氣插件和固件之間緊密牢固是確保水輪機調速器正常運行的關鍵內容。相關工作人員需要按時對調速器內各個接頭的鋼絲繩卡的緊固程度進行檢查，如果發現有脫落或松動的苗頭出現，應該提前對其進行緊固處理，避免設備出現運行故障，從而影響水輪機調速器的正常運行。因此，水輪機固件和電氣插件的檢查工作是水輪機工作前的重要檢查內容和必要的操作步驟。

2.5完善管理制度

為充分發揮水電站設備故障檢修管理的積極作用，一方面，水電站管理者應提高對設備檢修管理的重視程度。在開展工作之前，根據水電站的實際情況制定具體的管理工作流程，并在后期的管理中不斷予以完善和更新，提高設備安全化管理的水平。另一方面，水電站在檢修管理的過程中，應采用系統化、規范化的管理模式，形成相應的制度管理體系。相關工作人員嚴格遵循管理制度體系開展設備的故障檢修工作，保證水電站設備的正常運轉，提升水電站的效益。重視設備的管理與監督工作，制定相應的檢測計劃，組建專門的檢修部門，通過定期組織專門人員對設備進行全面檢修，有效防止安全事故的發生。除此之外，由于水電站的設備種類較多，因而應做好維護和保養工作，避免機械設備因長久使用，發生設備老化，未能及時更新的情況下降低設備的使用壽命，當在維護檢修中發現設備存在問題時，應及時采取措施妥善解決。

結語

水電站機組的故障監測和分析系統是逐步實現狀態檢修的重要支撐，對水電站的安全生產具有重要意義，但開展該系統涉及多學科知識的交叉應用和密切配合。需要具備技術理論的研究人員與實際生產運行中擁有豐富經驗的專家們共同努力，才能付諸實施。如果水電站能科學地應用水輪機組故障監測與分析系統，除了能帶來巨大的經濟效益外，還會大大加快水電站自動化程度，這也符合未來智能化發展的方向和趨勢。

參考文獻

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