水力發電設備運行狀態故障分析與檢修

肖家翠

(廣東水電云南投資有限公司，云南 紅河 661100)

0 引言

隨著水利工程項目的全面進步，水力發電設備的應用范圍也在擴大，其運行質量受到了廣泛關注，要結合檢修要求制定更加科學合理的檢修規劃，以滿足應用預期。

1 水力發電設備運行狀態故障分析檢修的意義

1)水力發電設備運行狀態故障分析檢修工作的落實能有效減少發電設備被迫停機等問題產生的經濟損失，實現預防為主的管理模式，在原有檢修管理要求基礎上，設定時間間隔，及時分析水力發電設備的運行情況，并開展對應的控制工作，最大程度上確保設備的應用效率。

2)水力發電設備運行狀態故障分析檢修工作的開展是優化資源利用率的關鍵，隨著科學技術的不斷進步，一些設備技術也在升級，只有踐行常態化狀態故障分析，并配合合理性的檢修工序，才能更好地發揮設備的應用價值，避免資源閑置造成的浪費，有效維持水力發電設備應用的綜合水平。

綜上所述，水力發電設備運行狀態故障分析檢修工作的落實具有重要的實踐意義。

2 水力發電設備運行狀態故障分析檢修內容

2.1 運行狀態故障分析檢修的流程

在水力發電設備運行狀態故障分析檢修工作中，要按照基本流程落實具體工作，確保相應的工序處理完整且規范，從而真正發揮狀態維護的作用。

1)為了便于全面了解水力發電設備的運行狀態，要進行歷史數據的查詢和分析，并及時收集關聯設備狀態的數據參數，有效對其整體運行狀態予以評估，最關鍵的是不同重要程度的監測情況會對發電設備的運行質量產生影響，此時，就要制定有效的檢修計劃[1]。

2)較為常見的狀態監測分為在線狀態監測和離線狀態監測。對水力發電設備進行狀態監測一般會選取在線狀態監測，主要應用DAS系統完成分析，建立基礎分析模式后，能獲取數字量和模擬量，如圖1所示。

圖1 DAS系統信號獲取過程示意圖

3)在監測的同時，也要充分考量設備自身的運行狀態因素，配合設備檢修的具體方案，總結管理經驗，確保相應的分析過程更加合理有效，以及后續故障處理工作的規范性。首先，依據水力發電設備的故障P-F間隔完成監測頻率的確定和處理；其次，充分分析技術要求和技術運行要點，確保監測設備初投運時相應工作參數匯總的合理性；最后，在一段監測頻度處理后，依據積累的經驗適時調整設備檢修方案。

4)要提升故障診斷分析的合理性，不僅要明確獲取數據的重要性，也要及時捕捉設備故障前的信息，從而進一步對故障類型以及故障的發展趨勢予以綜合分析，并且最大程度上避免故障再次發生，提高維護決策的科學性和可靠性。只有保證維護工作目的明確且方法科學，才能最大程度上優化設備的應用質量。

5)在完成一系列評估分析工作后，要對設備故障診斷的相關內容進行匯總，并且完成故障診斷進入檢修決策階段。對于水力發電設備而言，狀態檢修決策優化模型要滿足相應的工序標準：①隨機濾波模型，主要是借助線性模型描述發電設備內部系統情況，并對系統噪聲高斯數值進行測定的過程，評估最優估值的均值。②PHM模型，能預先診斷設備部件或者是系統功能情況，并且評估部件的殘余壽命、正常工作的時間長度，將其應用在水力發電設備中，具體評估內容如表1所示。值得一提的是，故障預測環節中，要結合數據預處理、數據傳輸、數據提取、數據狀態監測結果等歷史數據內容開展相應的預測分析，發揮傳感器數據匯總的優勢作用，保證統計分析的最優化，從而更好地明確水力發電設備的運行情況[2]。③馬爾科夫決策模型，是基于序貫決策建立的數學模型，建立智能體利用狀態信息進行環境模擬，及時分析變量情況，確保后續故障分析檢測工作的合理性[3]。

表1 PHM模型

6)在總結經驗的基礎上，對實施檢修的工作人員進行集中指導培訓，確保其能應對各類型設備運行狀態檢修工作，強化監測頻度的同時，還能落實更加科學合理的應急處理措施，維持管理體系的最優化。

2.2 注意事項

為了確保水力發電設備運行故障檢修處理工作的合理性，要對檢修過程和故障分析過程展開系統控制，同時確保細節管理的規范性和科學性。

1)要注意安全問題，在分析水力發電設備故障和檢修工作的過程中，要明確安全第一的管理要義，進行維護規劃，并且按照檢修規劃落實檢修工作，減少檢修成本的同時避免不安全因素對檢修過程產生的影響，將計劃檢修和故障檢修相結合，從而維持檢修點控制的規范性[4]。

2)對管理水平予以控制，提升整體管理效果，從水力發電設備選型環節開始，確保能選取質量、耐用性較好且可靠性較高的設備，從而維持整體應用效果，避免后續故障頻發造成的不便。與此同時，要選取故障檢測操作較為便利的設備，以便于及時開展檢修管理規劃。

3)建立實時性控制工作模式，盡量將定位維護、抽查檢修以及間隔性檢修等環節予以融合，保證在設備故障前完成檢修控制，最大程度上減少經濟損失和不安全因素[5]。

3 提高水力發電設備狀態故障分析檢修水平的建議

在明確水力發電設備狀態故障問題處理重要性的基礎上，要落實更加科學可靠的處理制度，確保檢修效果能滿足應用預期。

1)在水力發電設備狀態檢修和故障處理的過程中，要制定更加科學有效的技術標準和管理制度，具體指導相應工作有序開展。例如水力發電機組運行狀態檢修，要明確起重、運輸工作的重要性，并結合不同類型機組展開不同的檢修控制：①制定檢修計劃。②進行質量檢查。③進行零部件驗收、有關缺陷、主要工序、質量檢驗、軸線檢查、調軸瓦間隙調整記錄等信息的檢索和匯總。④完成階段性驗收分析和經驗總結。

2)要落實精細化檢驗分析工作，確保水力發電設備運行狀態檢修工作的實效性和科學性。同時，要注意監測工作全面到位，以保證能為后續設備維修養護工作水平的優化提供保障[6]。

3)對維護檢修人員進行階段性培訓，保證人員能充分了解具體檢修維護工作的技術流程，嚴格制定檢修規劃，確保具體工序的科學性和規范性，最大程度上提高水力發電設備的檢修工作質量，避免安全隱患問題的留存，確保水力發電工作的有效落實。同時，在工作人員上崗前進行崗位培訓，確保其具備專業性資質，真正意義上掌握水電設備檢修工作的要點，從而開展更加專業適配的檢修工作。

4)積極推進事故預防和故障檢修并行的管理體系，確保檢修規劃的“提前量”滿足其應用要求，并且積極開展雙線并行的管理模式，一定程度上減少安全隱患，維持應用效果[7]。

4 結語

水力發電設備運行情況對于水利工程而言具有重要的意義，要整合技術要點和要求，完善相應工作內容，確保過程化分析處理的合理性，及時了解狀態故障類型和信息，以便于采取更加合理可控的決策方案，確保水力發電設備運行質量提升，為水利工程可持續發展奠定堅實的基礎。