水力发电设备状态检修探讨

高宗华 江西电力职业技术学院 330032陈优良 国网江西省电力公司柘林水电厂



水力发电设备状态检修探讨

高宗华 江西电力职业技术学院 330032
陈优良 国网江西省电力公司柘林水电厂

【文章摘要】

水电设备实行状态检修是必然的趋势，它可以大大提高水力发电机组效率，节省大量的人力、物力和时间。以目前水电厂大型机电设备的运行，完全可以借助于完善的监测技术，对运行中的水电设备可能要发生的故障、严重程度及发展趋势预先作出准确判断，为机组检修提供了最佳时机和最佳方案的技术保证。可以说只有水电设备实行状态检修才能满足高速发展的大电网、高电压、大机组、高参数及高自动化的电力系统的需求。

【关键词】

状态检修；水电设备；大电网

0 引言

状态检修主要是指机械设备在运行的工作状态中，借助于一系列的监测设备技术，对运行机组设备作出可能发生的故障判断，包括故障部位，可能的发展趋势及严重程度。据此决定维修的最佳时间，给定既科学又经济的维修方案。

状态检修在国外发达国家的水力发电设备中早已实施，它可以把水电设备从大修周期的3～5年普遍拉长到8～10年，甚至10年以上。相对于我国目前绝大多数水电厂还在采用周期为3～5年的计划大修模式来说，状态检修的效益是非常明显的。如机组的效率和可用系数得到提升，约占总效益的40%左右；机组的出力也有提高，约占总效益的20%左右；相对设备的寿命也得到延长，这个约占总效益的12%左右；同时所需的检修费用也大幅下降，约占总效益的40%左右。然而采用状态检修所增加的投入一般都在1～2年内即可全部收回。

1 水电设备的现状有利于适用状态检修

现在的水电设备不仅参数高，而且质量和运行状态非同以前，如果盲目大拆大换，组装质量及运行效果都难以得到保证。特别是有的部件厂家都规定了没有厂家技术人员指导是不得随便拆卸的，有的部件还有拆卸次数限制的。所以，只有状态检修才能适应水力设备的发展要求。

现在有很多水电厂都在推行“无人值班”（或少人值守）运行制度，这也是由于现在设备的自动化水平高为减人增效提供了技术基础。相对于运行来说，检修人员就明显多了起来，在水电系统要求实行流域、梯级开发，要求集中管理、集中检修，在检修任务根本不能满足要求的情况下，水电厂的专职检修员工就必须减少甚至取消。状态检修的特点就是设备检修的时间、工期、项目等都是预知的，是非常科学的检修方式。同时水电厂推行状态检修更能适应当前设备、人员的改革需求。

宏观上随着超大电网的增大，可选用的备用容量也随之加大，这就为水电设备状态检修给出了灵活的外部条件和时间选择机制。在融合了传感技术、信号检测与处理及专家系统的计算机技术发展的水电厂今天，为水电设备进行状态检修提供了良好的技术及物资保证，长期、完善及丰富的水电设备的相关资料，对水电设备的状态检修诊断专家系统提供了科学的决策依据。高能力高素质的全能型运行值班员为状态检修作出准确判断提供了技术人员保证。再相对火电厂来说，水电厂生产环节少、设备简单、有着较高的自动化水平，这个有利条件更容易使水电设备实施状态检修。

2 状态检修应注意的几个事项

全过程管理是水电设备状态检修必须做到的，状态检修是高科技综合性系统工程，要从一开始的产品设计、选型、制造、安装、运维及科研等方面进行科学管理，便于实施设备状态检修。设备质量好、高可靠性、易监测、便于检修应作为设计选型首选，完善的诊断程序，必要的监测仪器及相应的安放位置是设备在制造与安装时必须考虑的。设备的维护、消缺应加强，保证水电设备质量，定期分析设备运行状态参数变化，注意纵、横向状态变化的比较，掌握发展趋势。保管好水电设备运维资料的完整性，并对其进行系统的科学研究，在诊断设备的实现方法上多进行积极探索，多与同行进行技术交流。

在安全第一的前提下，有计划稳妥地实施水电设备状态检修。根据水电厂实际的人员及设备管理现状，选择条件较好的水电厂进行试点。在此基础上总结推广经验，再依次推行。现在应选择可靠性高和质量较好的水电设备，积极探索水电设备状态检修，总结并积累经验。

改造现有的水电厂计算机监控系统，尽可能利用原监测资源，避免重复建设，在监控系统建设时，应注意留下诊断系统的接口。另外对现有的技术资料要进行研究和整理，对现有的技术人员进行状态检修技术培训，这是进行状态检修必备的“软件”。

严格制定状态检修的技术标准，并辅之相应的管理制度。机组的运行状态决定了该机组的安全运行及检修时间和工期长短。凭什么对水电机组的运行状态作出判断，只有制定出状态检修的技术标准，才能避免随意停机检修。做到根据技术标准来决定是否停机检修，检修项目非常明确，这就是状态检修必须先做到的要求。当然对水电设备来说，这些技术标准必须具体到水电设备的状态参数是什么？确定状态临界参数值，确定采用什么样的手段能在线监测到状态临界参数变化值，对其进行分析、诊断，确定水电设备必须大修、小修或临时维修的状态参数，并明确维修项目。应尽快出台符合我国水电设备状态检修的技术标准及相关法规，使我国的水电设备实施状态检修在操作层面上能有据可依。

3 监测系统是实施状态检修的技术关键

实施状态检修的关键是要有实时监测的准确数据和故障诊断专家系统的经验来支撑决断。所以能否得到准确的监测数据是非常重要的，也是决断是否准确的关键所在。只有实时监测的数据准确度高才能提高决策的正确判断。

3.1选择正确合理的监测点

监测点的合理设置取决于水电设备的结构特性，在监测点的布置和数量多少问题上，应首先在满足诊断需要的前提下，选择最能反映水电设备的运行状态监测点。比如：水电机组推力轴承的温度监控的监测点和数量的确定，应取决于轴瓦的个数及整个轴承结构。

3.2选择高精度的传感器

选择传感器应特别注意的几个方面：

1）选择的传感器应该是高精度且输出信号要足够大。

2）包括传感器的精度、灵敏度、迟滞、线性度、重复性、温漂及零漂等静态指标都要达到要求。

3）传感器的频率响应特性中的频幅特性，阶跃响应特性中的上升时间、时间常数、阻尼比、固有频率及过冲量等都要满足要求。

4 结束语

面对目前的电网的装机容量、可备用的容量、水电设备质量、计算机技术、传感技术、信号的检测与处理技术、强大的专家系统及全能型值班员，为我们水力发电机组实施状态检修提供了环境、时间、技术、物质和人员的保证。相对火电厂来说，水电厂设备少、自动化水平高又是一个非常有利的条件，所以水电设备采用状态检修是势在必行的。

【参考文献】

[1]单文培.水轮发电机组安装与检修.北京：中国电力出版社 2008

[2]瞿曌.赖旭.盛旺.水电机组状态检修现状分析.《水力发电》 2007

[3]冯艳蓉.丰满水电机组状态检修探索与尝试. 《全国大中型水电厂技术协作网第二届年会论文集》2005年

高宗华,年龄57,性别,男.民族,汉,学历:本科:职称,副教授,职务,机电一体化教研室主任.研究方向:水电站动力技术陈优良,男,51,高级技师

【作者简介】