關(guān)于水力發(fā)電設(shè)備檢修的探討分析

    從水力發(fā)電設(shè)備實(shí)際的大修內(nèi)容看，主要是因空蝕、磨損、腐蝕、老化、疲勞引起的零部件損壞和構(gòu)件松動(dòng)，但要直接測(cè)量，尤其像橡膠密封老化程度的在線測(cè)量是十分困難的，甚至是不可能的。所以在故障診斷推理系統(tǒng)的監(jiān)控中心中設(shè)置人工干預(yù)功能，適時(shí)補(bǔ)充案例層知識(shí)，實(shí)現(xiàn)人機(jī)結(jié)合、智能互補(bǔ)是必要的。

　　1.狀態(tài)檢修的必要性

　　隨著設(shè)備健康水平的不斷提高，設(shè)備狀況越來(lái)越好，如果繼續(xù)執(zhí)行計(jì)劃?rùn)z修，就有可能在機(jī)組狀況尚好的情況下，盲目大拆大換，既浪費(fèi)人力、物力、財(cái)力，又降低了機(jī)組的可用率，在某些情況下甚至還會(huì)損害機(jī)組的健康水平。特別是進(jìn)口設(shè)備，大都質(zhì)量良好，質(zhì)量保證期較長(zhǎng)，其安裝工藝和精度都有一定的要求。有些廠家在產(chǎn)品說(shuō)明書中還注明，有些部件不得隨意拆卸，如果非要拆卸必須有廠家代表在場(chǎng)指導(dǎo)，否則，質(zhì)量難以保證；有些部件雖可拆卸，但拆卸次數(shù)有限。所以，必須改革計(jì)劃?rùn)z修模式，以適應(yīng)水電設(shè)備技術(shù)水平的變化。

　　狀態(tài)檢修是通過(guò)運(yùn)用綜合性的技術(shù)手段，準(zhǔn)確掌握設(shè)備狀態(tài)，預(yù)測(cè)設(shè)備故障發(fā)生、發(fā)展趨勢(shì)，借助技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析，進(jìn)行檢修決策的一種現(xiàn)代化的設(shè)備檢修模式。特點(diǎn)是檢修時(shí)機(jī)和工期是預(yù)知的，檢修項(xiàng)目是明確的，是一種科學(xué)、合理、經(jīng)濟(jì)的檢修模式，對(duì)提高設(shè)備的可用率、降低設(shè)備檢修損耗具有十分重要的作用。水利電力部頒發(fā)的《發(fā)電廠檢修規(guī)程》規(guī)定：“應(yīng)用診斷技術(shù)進(jìn)行狀態(tài)檢修是設(shè)備檢修的發(fā)展方向，應(yīng)在條件成熟的電廠進(jìn)行試點(diǎn)工作，積累經(jīng)驗(yàn)，逐步推廣?！币虼耍娫O(shè)備應(yīng)積極實(shí)行狀態(tài)檢修，以適應(yīng)設(shè)備、人員、改革的需要，克服計(jì)劃?rùn)z修的諸多弊端。

　　2.狀態(tài)檢修的可能性

　　隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、傳感技術(shù)、信號(hào)檢測(cè)、信號(hào)處理技術(shù)以及專家系統(tǒng)的發(fā)展和應(yīng)用，特別是許多水電廠已經(jīng)投運(yùn)的計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，為設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)及診斷提供了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)和物質(zhì)保證。水電設(shè)備在設(shè)計(jì)、安裝、運(yùn)行、管理、維修等方面的長(zhǎng)期經(jīng)驗(yàn)積累和不斷完善的設(shè)備管理制度以及豐富的運(yùn)行、檢修資料，為設(shè)備診斷專家系統(tǒng)提供了較為明確的分析、判斷、決策依據(jù)。

　　3.狀態(tài)檢修應(yīng)注意的幾個(gè)問(wèn)題

　　3.1堅(jiān)持安全第一的思想，有計(jì)劃、有步驟、積極穩(wěn)妥地開展水電設(shè)備狀態(tài)檢修。應(yīng)從客觀實(shí)際出發(fā)，根據(jù)水電廠的設(shè)備現(xiàn)狀、管理水平、人員素質(zhì)選定具有一定條件的廠、機(jī)組、設(shè)備開展試點(diǎn)工作，要在試點(diǎn)的基礎(chǔ)上，再逐步推開。現(xiàn)階段的狀態(tài)檢修應(yīng)融合故障檢修、計(jì)劃?rùn)z修為一體，以設(shè)備具有最大可靠性和最低維修成本為目標(biāo)，既要積極探索狀態(tài)檢修，又要防止盲目延長(zhǎng)檢修間隔而造成設(shè)備失修。

　　3..2水電設(shè)備狀態(tài)檢修應(yīng)實(shí)行全過(guò)程管理。水電設(shè)備狀態(tài)檢修是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，要搞好這項(xiàng)工作，必須從設(shè)計(jì)選型、制造安裝、運(yùn)行管理、科學(xué)研究等各個(gè)方面，積極為狀態(tài)檢修創(chuàng)造條件。在設(shè)計(jì)選型時(shí)，應(yīng)選擇質(zhì)量好、可靠性高、便于監(jiān)測(cè)、易于檢修的設(shè)備；在制造安裝時(shí)，應(yīng)考慮設(shè)備的診斷措施，配備相應(yīng)的監(jiān)測(cè)設(shè)備，預(yù)留相應(yīng)位置；在運(yùn)行管理時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)設(shè)備維護(hù)，加強(qiáng)設(shè)備消缺，保證設(shè)備完好性。定期進(jìn)行設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)分析，注意橫向、縱向比較和發(fā)展趨勢(shì)走向，加強(qiáng)運(yùn)行資料的保存、整理；同時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)狀態(tài)檢修的科學(xué)研究，在理論上、實(shí)現(xiàn)方法上、診斷設(shè)備的研制上不斷探索，積極進(jìn)行狀態(tài)檢修工作的國(guó)內(nèi)、國(guó)外技術(shù)交流。

　　3.3應(yīng)制定相應(yīng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和管理制度。水輪發(fā)電機(jī)組狀態(tài)的好壞既影響機(jī)組的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，又決定機(jī)組的檢修時(shí)機(jī)和工期。如何正確判斷水輪發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行狀態(tài)，更大限度地使其正常運(yùn)行，充分發(fā)揮機(jī)組的運(yùn)行能力，防止盲目停機(jī)檢修，又做到應(yīng)停即停，該修必修，修理項(xiàng)目明確，是狀態(tài)檢修首先需要解決的問(wèn)題。狀態(tài)檢修工作尚處于探索階段，從管理制度上，要營(yíng)造良好的外部環(huán)境，消除狀態(tài)檢修的后顧之憂；要對(duì)現(xiàn)有的檢修管理制度、安全管理制度、可靠性管理制度等進(jìn)行完善，形成狀態(tài)檢修的激勵(lì)機(jī)制。

　　3.4應(yīng)充分利用計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)資源，避免重復(fù)建設(shè)。現(xiàn)在，絕大部分水電廠都具備計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，在進(jìn)行狀態(tài)檢修診斷系統(tǒng)建設(shè)時(shí)，要積極利用或經(jīng)過(guò)一定的轉(zhuǎn)換引用其監(jiān)測(cè)資源，節(jié)省投資，避免布線和布置設(shè)備擁擠或重復(fù)，在建設(shè)監(jiān)控系統(tǒng)時(shí)，要考慮為診斷系統(tǒng)留有接口。

4.水電機(jī)組故障診斷特點(diǎn)

　　水電機(jī)組故障診斷主要包括水輪機(jī)診斷和發(fā)電機(jī)診斷，二者互為關(guān)聯(lián)。

　　水輪機(jī)診斷包括：軸系、葉輪、葉片、導(dǎo)軸承、潤(rùn)滑系統(tǒng)、支撐系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等部位故障的診斷。主要故障特征包括：油箱油位的升高和降低、油溫的升高、軸瓦平均溫度升高、軸瓦溫度上升率、擺度升高、軸承振動(dòng)升高、振動(dòng)和擺度隨轉(zhuǎn)速、負(fù)荷變化的趨勢(shì)、有無(wú)負(fù)荷的振動(dòng)情況。

　　發(fā)電機(jī)診斷包括：定子線圈、定子磁心、轉(zhuǎn)子、軸系等部位故障的診斷。定子線圈的診斷采用局部放電法（脈沖高頻容量）用于檢測(cè)線圈、線棒、線棒支撐的絕緣情況及線圈斷路。定子鐵芯和轉(zhuǎn)子的診斷運(yùn)用一組氣隙測(cè)量傳感器監(jiān)測(cè)定子孔徑和轉(zhuǎn)子圓周、偏心所造成的動(dòng)態(tài)氣隙情況。

　　檢測(cè)的參數(shù)一般有：機(jī)架振動(dòng)、擺度、溫度、電量、氣隙、絕緣監(jiān)測(cè)、氣蝕、壓力脈動(dòng)等。對(duì)于診斷導(dǎo)軸承、推力軸承以及其它一些復(fù)雜的故障，診斷系統(tǒng)要綜合考慮分析各檢測(cè)參數(shù)。

　　水電機(jī)組的設(shè)計(jì)、制造、安裝和大修中，都對(duì)機(jī)組各狀態(tài)參數(shù)提出規(guī)定和要求，但由于水電機(jī)組在運(yùn)行過(guò)程中存在不規(guī)則的水力干擾，不僅不同機(jī)型不同容量不同結(jié)構(gòu)的機(jī)組，實(shí)際運(yùn)行參數(shù)量值及其變化規(guī)律不一樣，而且同一電站同一機(jī)型的幾臺(tái)機(jī)組，運(yùn)行參數(shù)實(shí)際也難一致。如一般機(jī)組瓦溫帶滿負(fù)荷時(shí)比空載時(shí)高 3 ℃～5 ℃，而有的機(jī)組帶負(fù)荷后溫度并沒有上升，甚至略有下降。又如有些機(jī)組上機(jī)架振動(dòng)達(dá) l mm 而能長(zhǎng)期運(yùn)行，有的水導(dǎo)運(yùn)行擺度達(dá)到 0.8 mm，瓦溫卻正常，運(yùn)行也穩(wěn)定。因此，要在故障診斷推理系統(tǒng)內(nèi)制定一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，難度很大，而且到目前為止，尚未有一個(gè)國(guó)際性的狀態(tài)監(jiān)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)。