水利发电机组状态检修基本问题探讨 艾 海 陕西省泾惠渠管理局 陕西成阳７１ ３８ ０Ｏ 【摘要】本文采用文献资料法与逻辑分析法探讨了水利发电机组状态检修中存在的基本问题，为发电机ｍａＹ．．常运行、减少检修时间、消除灾难性 事件、减少备用部件的库存量提供参考。 【关键词】水利发电机组状态检修 中图分类号：ＴＭ３１２文献标识码：Ａ文章编号：１００９—４０６７（２０１３）１９—２４８一Ｏ１ 前言 水利发电机组状态检修又称故障诊断系统或称预知性检修技术，是 一、因此，在对发电机组进行故障诊断时应依据参数指标的作用大小业选择。 那么选择诊断发电机组故障的指标主要是依据其灵敏度、稳定陛、测试 采用现代测试技术结合电站工程技术人员的经验，依据发电机组振动、 效率、压力、温度、电流、绝缘性等运动参数，以判断设备的运行状况， 进而以确定检修周期，为增加机组寿命和提高运动时间提供参考依据。 在国内外大型水电站的建立，致使电站年的维修费用惊人，基于此，水 力发电机组故障诊断系统技术就成为世界各国电力公司发展电力事业的 关键技术。从查阅的国内外研究资料发现，美国每１５年对电站主机设备 进行一次大修，而日本电力公司每１０年对主机设备进行一次大修。这一 技术的应用可消除发电机组由于检修造成的停机，有效地提高主机设备 机组运动时间，减少了额外的水量损耗；也减少了非预期的检修次数， 消除了发电机组灾难性事故的发生；也能减少对正常部件损坏。然而， 我国电力公司对水电站主机设备状态维修的应用很少，仅采用这一技术 有福建水口电厂和吉林白山电厂。因此，全面分析水利发电机组状态检 修的基本问题，对我国采用这一技术对水利发电机组进行故障诊断提供 参考。 二、水力发电机组状态检修问题 （一）水力发电机组状态检修系统结构 水利发电机组状态检修系统主要包括水电站故障诊断系统、ＭＩＳ系 统以及计算机监控系统。其中故障诊断系统是对来自振动监测系统、绝 缘监测系统以及计算机监控系统等系统的多源信息进行综合分析，进而 对设备状况进行集中诊断；除此之外，水利发电机组要依据权限把监测 数据的分析报告在ＭＩＳ系统上发布，以便于水电厂领导掌握这一状态， 有利于制定检修计划。计算机监测系统主要是负责开关量、温度量、电 气量等，也监测振动信号、气隙、效率等。而ＭＩＳ系统主要是负责水电 机组的日常行政管理和设备管理。计算机监测系统可将其收集的参数定 期向故障诊断系统传送，故障诊断系统则从．监测系统读取振动、气隙和 效率等参数，和ＭＩＳ系统中设备信息，作出设备分析和相应报告，并在 ＭＩＳ系统上发布以便水电厂领导掌握基本信息。 （二）水力发电机组状态检修内容与原则 水利发电机组状态检修系统主要是获取振动监测系统、绝缘监测系 统以及计算机监控系统等系统的多源信息进行综合分析，进而对设备状 况进行集中诊断。故障诊断系统在进行监测参数应遵循以下原则测试点 的布置应依据旋转机械杼陛来确定；试点的布置应依据水轮机水力特性 来确定；发电机组测点布置应根据其电气特性来确定；发电机组断路器 测点的布置应依据断路器机械电气特性来确定；发电机组状态监测点应 遵循优化原则。 （三）水力发电机组状态信号的提取 水电发电机组状态信号是指与设备故障有关的特征信息，特征信息 可分为静态信号与动态信号，静态信号是征兆，动态信号是能让人们依 据情况选择能反映系统功能指标的信号。水利发电机组状态特征参数可 进行以下分类：如把特征参数按测量对象分，主要包括振动（机架、轴 承振动）、温度（发电机冷风器温度、厂房温度、水轮机密封处温度等）、 压力（推力、备用水、主变供水压力；风源压力）、流量（水导供水、主 变冷却器供水、主变油流量）、效率（依据流量、水头算 机组效率）、 噪声声强等。按特征参数类型分可分峰值、裕度等幅域参数；特征根、 相关分析参数、时序模型参数等时域参数；高次谐波系数、乃奎期特频 率等频域参数。以上这些特征参数对发电机组故障诊断的作用有大有小， ２４８ 中国电子商务●２０１３・１９ 量和计算量、识别率等。灵敏度主要是用来反映特征参数对设备状态变 化的敏感程度，在应用过程中应选择灵敏度较高诊断特征参数，由于灵 敏度高的特征参数与发电机组故障诊断有着非常密切的关系，也是故障 诊断最基本最重要的指标。一般情况下，特征参数的稳定性越大越好， 受测试条件和设备Ｔ作条件的影响就越小。测试量和计算量对于发电机 组设备运行和监测费用的降低非常有利。识别率最能反映发电机组特征 参数的性，但最不容易得到。 （四）水力发电机组故障的诊断 水力发电机组特征参数被提取出来以后，就可以依据这些特征参数 来诊断发电机组处于什么状态，是否是设备状态正常，还是处于一般故 障，还是处于严重故障状态。那么如果来诊断水力发电机组的故障，首 先必须得建立一个数学评估模型来综合分析设备机组的动力学特性、机 组设备运动历史经验与知识。基于数学评估模型，依据状态监测数据做 出机组设备运动状态报告。也可在数据模型不能建立的情况依据专家系 统来收集现场信息，然后根据自身的经验与知识，给出机组设备运动状 态报告。 （五）水力发电机组状态检修决策 水力发电机组对于特征参数的监测与提取、依据特征参数进行状态 诊断的目的都是为了能对机组设备进行检修，这就要求我们在进行机组 设备检修时，必须考虑设备的历史数据、机组设备运动的情况、发电的 经济性等因素，为了发电机组设备状态检修提供决策依据，这将有利于 为水电厂机组设备建立数据库系统，再结合多信息整合技术以尽快制定 机组设备进行检修计划。 （六）水力发电机组状态诊断系统效益 水力发电机组故障诊断系统的特点在于它不仅受其技术先进性和可 靠性的限制，最重要的是其还受效益的影响，也就是说，世界各国任一 个水利发电站在进行机组故障诊断系统时都会在追求技术先进的同时而 计算成本收益比。这种成本收益比的考虑主要包括动态投入、静态投人、 静态产出和动态产出、维护成本、设备投入成本等。 参考文献 ［１】彭志科．小波尺度谱在振动信号分析中的应用研究．机械工程学 报，２００２，７（３）：８ ３． ［２］石志刚．基于Ｂ小波的异步电机故障信号去噪和检测…．电力 系统自动化，１ ９９７，２８（６）：８６－８８． ［３】何正友，电力系统中暂态信号分析中小波基的选择原则．中国科 技论文在线． ［４】徐淑珍．平均插值小波在故障检测中的应用［Ｊ】．电力系统自动 化，２０００，（７）：６ ５—６８． 【５】韩吉．利用最优小波包提取轴心轨迹故障特征［川．汽轮机技 术，２００１，（３）：９８—１ Ｏ０． ［６］耿中行．小波分析方法及其在机械状态监测信号处理中的应用 ［Ｊ］．西安交通大学学报，１９９３，１ ７（３）：８７－８９． ［７１左传华，赵耀，王晖．水利施工企业成本管理问题及对策研究 ［Ｊ］．西部探矿工程，２００８． 【８］张志忠．浅谈水利工程项目施工成本管理［Ｊ］．甘肃农业，２００８．