高宗華 江西電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院 330032陳優(yōu)良 國網(wǎng)江西省電力公司柘林水電廠

?

水力發(fā)電設(shè)備狀態(tài)檢修探討

高宗華 江西電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院 330032
陳優(yōu)良 國網(wǎng)江西省電力公司柘林水電廠

【文章摘要】

水電設(shè)備實行狀態(tài)檢修是必然的趨勢，它可以大大提高水力發(fā)電機(jī)組效率，節(jié)省大量的人力、物力和時間。以目前水電廠大型機(jī)電設(shè)備的運行，完全可以借助于完善的監(jiān)測技術(shù)，對運行中的水電設(shè)備可能要發(fā)生的故障、嚴(yán)重程度及發(fā)展趨勢預(yù)先作出準(zhǔn)確判斷，為機(jī)組檢修提供了最佳時機(jī)和最佳方案的技術(shù)保證?？梢哉f只有水電設(shè)備實行狀態(tài)檢修才能滿足高速發(fā)展的大電網(wǎng)、高電壓、大機(jī)組、高參數(shù)及高自動化的電力系統(tǒng)的需求。

【關(guān)鍵詞】

狀態(tài)檢修；水電設(shè)備；大電網(wǎng)

0 引言

狀態(tài)檢修主要是指機(jī)械設(shè)備在運行的工作狀態(tài)中，借助于一系列的監(jiān)測設(shè)備技術(shù)，對運行機(jī)組設(shè)備作出可能發(fā)生的故障判斷，包括故障部位，可能的發(fā)展趨勢及嚴(yán)重程度。據(jù)此決定維修的最佳時間，給定既科學(xué)又經(jīng)濟(jì)的維修方案。

狀態(tài)檢修在國外發(fā)達(dá)國家的水力發(fā)電設(shè)備中早已實施，它可以把水電設(shè)備從大修周期的3～5年普遍拉長到8～10年，甚至10年以上。相對于我國目前絕大多數(shù)水電廠還在采用周期為3～5年的計劃大修模式來說，狀態(tài)檢修的效益是非常明顯的。如機(jī)組的效率和可用系數(shù)得到提升，約占總效益的40%左右；機(jī)組的出力也有提高，約占總效益的20%左右；相對設(shè)備的壽命也得到延長，這個約占總效益的12%左右；同時所需的檢修費用也大幅下降，約占總效益的40%左右。然而采用狀態(tài)檢修所增加的投入一般都在1～2年內(nèi)即可全部收回。

1 水電設(shè)備的現(xiàn)狀有利于適用狀態(tài)檢修

現(xiàn)在的水電設(shè)備不僅參數(shù)高，而且質(zhì)量和運行狀態(tài)非同以前，如果盲目大拆大換，組裝質(zhì)量及運行效果都難以得到保證。特別是有的部件廠家都規(guī)定了沒有廠家技術(shù)人員指導(dǎo)是不得隨便拆卸的，有的部件還有拆卸次數(shù)限制的。所以，只有狀態(tài)檢修才能適應(yīng)水力設(shè)備的發(fā)展要求。

現(xiàn)在有很多水電廠都在推行“無人值班”（或少人值守）運行制度，這也是由于現(xiàn)在設(shè)備的自動化水平高為減人增效提供了技術(shù)基礎(chǔ)。相對于運行來說，檢修人員就明顯多了起來，在水電系統(tǒng)要求實行流域、梯級開發(fā)，要求集中管理、集中檢修，在檢修任務(wù)根本不能滿足要求的情況下，水電廠的專職檢修員工就必須減少甚至取消。狀態(tài)檢修的特點就是設(shè)備檢修的時間、工期、項目等都是預(yù)知的，是非?？茖W(xué)的檢修方式。同時水電廠推行狀態(tài)檢修更能適應(yīng)當(dāng)前設(shè)備、人員的改革需求。

宏觀上隨著超大電網(wǎng)的增大，可選用的備用容量也隨之加大，這就為水電設(shè)備狀態(tài)檢修給出了靈活的外部條件和時間選擇機(jī)制。在融合了傳感技術(shù)、信號檢測與處理及專家系統(tǒng)的計算機(jī)技術(shù)發(fā)展的水電廠今天，為水電設(shè)備進(jìn)行狀態(tài)檢修提供了良好的技術(shù)及物資保證，長期、完善及豐富的水電設(shè)備的相關(guān)資料，對水電設(shè)備的狀態(tài)檢修診斷專家系統(tǒng)提供了科學(xué)的決策依據(jù)。高能力高素質(zhì)的全能型運行值班員為狀態(tài)檢修作出準(zhǔn)確判斷提供了技術(shù)人員保證。再相對火電廠來說，水電廠生產(chǎn)環(huán)節(jié)少、設(shè)備簡單、有著較高的自動化水平，這個有利條件更容易使水電設(shè)備實施狀態(tài)檢修。

2 狀態(tài)檢修應(yīng)注意的幾個事項

全過程管理是水電設(shè)備狀態(tài)檢修必須做到的，狀態(tài)檢修是高科技綜合性系統(tǒng)工程，要從一開始的產(chǎn)品設(shè)計、選型、制造、安裝、運維及科研等方面進(jìn)行科學(xué)管理，便于實施設(shè)備狀態(tài)檢修。設(shè)備質(zhì)量好、高可靠性、易監(jiān)測、便于檢修應(yīng)作為設(shè)計選型首選，完善的診斷程序，必要的監(jiān)測儀器及相應(yīng)的安放位置是設(shè)備在制造與安裝時必須考慮的。設(shè)備的維護(hù)、消缺應(yīng)加強，保證水電設(shè)備質(zhì)量，定期分析設(shè)備運行狀態(tài)參數(shù)變化，注意縱、橫向狀態(tài)變化的比較，掌握發(fā)展趨勢。保管好水電設(shè)備運維資料的完整性，并對其進(jìn)行系統(tǒng)的科學(xué)研究，在診斷設(shè)備的實現(xiàn)方法上多進(jìn)行積極探索，多與同行進(jìn)行技術(shù)交流。

在安全第一的前提下，有計劃穩(wěn)妥地實施水電設(shè)備狀態(tài)檢修。根據(jù)水電廠實際的人員及設(shè)備管理現(xiàn)狀，選擇條件較好的水電廠進(jìn)行試點。在此基礎(chǔ)上總結(jié)推廣經(jīng)驗，再依次推行?，F(xiàn)在應(yīng)選擇可靠性高和質(zhì)量較好的水電設(shè)備，積極探索水電設(shè)備狀態(tài)檢修，總結(jié)并積累經(jīng)驗。

改造現(xiàn)有的水電廠計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，盡可能利用原監(jiān)測資源，避免重復(fù)建設(shè)，在監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)時，應(yīng)注意留下診斷系統(tǒng)的接口。另外對現(xiàn)有的技術(shù)資料要進(jìn)行研究和整理，對現(xiàn)有的技術(shù)人員進(jìn)行狀態(tài)檢修技術(shù)培訓(xùn)，這是進(jìn)行狀態(tài)檢修必備的“軟件”。

嚴(yán)格制定狀態(tài)檢修的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，并輔之相應(yīng)的管理制度。機(jī)組的運行狀態(tài)決定了該機(jī)組的安全運行及檢修時間和工期長短。憑什么對水電機(jī)組的運行狀態(tài)作出判斷，只有制定出狀態(tài)檢修的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，才能避免隨意停機(jī)檢修。做到根據(jù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)來決定是否停機(jī)檢修，檢修項目非常明確，這就是狀態(tài)檢修必須先做到的要求。當(dāng)然對水電設(shè)備來說，這些技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)必須具體到水電設(shè)備的狀態(tài)參數(shù)是什么？確定狀態(tài)臨界參數(shù)值，確定采用什么樣的手段能在線監(jiān)測到狀態(tài)臨界參數(shù)變化值，對其進(jìn)行分析、診斷，確定水電設(shè)備必須大修、小修或臨時維修的狀態(tài)參數(shù)，并明確維修項目。應(yīng)盡快出臺符合我國水電設(shè)備狀態(tài)檢修的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及相關(guān)法規(guī)，使我國的水電設(shè)備實施狀態(tài)檢修在操作層面上能有據(jù)可依。

3 監(jiān)測系統(tǒng)是實施狀態(tài)檢修的技術(shù)關(guān)鍵

實施狀態(tài)檢修的關(guān)鍵是要有實時監(jiān)測的準(zhǔn)確數(shù)據(jù)和故障診斷專家系統(tǒng)的經(jīng)驗來支撐決斷。所以能否得到準(zhǔn)確的監(jiān)測數(shù)據(jù)是非常重要的，也是決斷是否準(zhǔn)確的關(guān)鍵所在。只有實時監(jiān)測的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確度高才能提高決策的正確判斷。

3.1選擇正確合理的監(jiān)測點

監(jiān)測點的合理設(shè)置取決于水電設(shè)備的結(jié)構(gòu)特性，在監(jiān)測點的布置和數(shù)量多少問題上，應(yīng)首先在滿足診斷需要的前提下，選擇最能反映水電設(shè)備的運行狀態(tài)監(jiān)測點。比如：水電機(jī)組推力軸承的溫度監(jiān)控的監(jiān)測點和數(shù)量的確定，應(yīng)取決于軸瓦的個數(shù)及整個軸承結(jié)構(gòu)。

3.2選擇高精度的傳感器

選擇傳感器應(yīng)特別注意的幾個方面：

1）選擇的傳感器應(yīng)該是高精度且輸出信號要足夠大。

2）包括傳感器的精度、靈敏度、遲滯、線性度、重復(fù)性、溫漂及零漂等靜態(tài)指標(biāo)都要達(dá)到要求。

3）傳感器的頻率響應(yīng)特性中的頻幅特性，階躍響應(yīng)特性中的上升時間、時間常數(shù)、阻尼比、固有頻率及過沖量等都要滿足要求。

4 結(jié)束語

面對目前的電網(wǎng)的裝機(jī)容量、可備用的容量、水電設(shè)備質(zhì)量、計算機(jī)技術(shù)、傳感技術(shù)、信號的檢測與處理技術(shù)、強大的專家系統(tǒng)及全能型值班員，為我們水力發(fā)電機(jī)組實施狀態(tài)檢修提供了環(huán)境、時間、技術(shù)、物質(zhì)和人員的保證。相對火電廠來說，水電廠設(shè)備少、自動化水平高又是一個非常有利的條件，所以水電設(shè)備采用狀態(tài)檢修是勢在必行的。

【參考文獻(xiàn)】

[1]單文培.水輪發(fā)電機(jī)組安裝與檢修.北京：中國電力出版社 2008

[2]瞿曌.賴旭.盛旺.水電機(jī)組狀態(tài)檢修現(xiàn)狀分析.《水力發(fā)電》 2007

[3]馮艷蓉.豐滿水電機(jī)組狀態(tài)檢修探索與嘗試. 《全國大中型水電廠技術(shù)協(xié)作網(wǎng)第二屆年會論文集》2005年

高宗華,年齡57,性別,男.民族,漢,學(xué)歷:本科:職稱,副教授,職務(wù),機(jī)電一體化教研室主任.研究方向:水電站動力技術(shù)陳優(yōu)良,男,51,高級技師

【作者簡介】