陕西渭河煤化工集团有限责任公司 陕西渭南 714000
摘要：水电站作为我国主要发电的一种方式，其发电的稳定性决定了人们生活用电及工业用电的稳定性，而水轮机调速系统在水电站发电过程中起着决定性的作用，只有做好水轮机调速系统的日常优化与维护工作才能保证水电站的持续稳定供电。下面介绍水轮机调速系统的优化维护系统的结构及功能。
关键词：水轮机；调速系统；优化；维护措施
1水轮机调速系统的优化维护系统结构
1.1系统结构
水轮机调速系统的优化维护系统结构，系统在利用现有资源的基础上，通过通信信息技术实现信息的共享和传输，避免了采集系统的浪费，可以有效的提高系统的可靠性。整个系统分为硬件结构和软件结构两大部分，主要采用分层式硬件结构，软件结构主要分为数据采集、存储。硬件结构主要包括三个模块：状态监测诊断模块、优化维护工作站模块及综合集成自动化模块。状态监测诊断模块可以实现数据处理、在线监测、故障分析诊断等功能，主要以PC104为模块核心，通过网络通信技术从LCU及调速器采集与故障维护诊断相关的数据信息，通过传感器进行测量，把采集到的数据、提取出的特征指标及故障诊断信息传输到优化维护工作站，从而进行下面的分析和决策。优化维护工作站模块主要使用高档的PC机为模块核心，再安装自行研究开发的优化维护软件来诊断故障、存储设备故障信息及状态信息，并通过以太网与水轮机调速的控制、管理系统相连，实现设备数据的有效共享和交互利用。综合集成自动化系统（控制、维护、管理）是整个优化维护系统的决策中心，其根据工作站传输的数据信息来分析决策设备是否出现故障、是否需要维护，并把决策结果下达给相关的维护修理工作人员，实现人员的优化调度工作。软件结构在数据采集方面主要使用RTlinus平台，用C语言开发软件，RTlinus的特性便于采集设备的状态信息及实现故障处理功能，同时RTlinus对以太网通信有非常好的支持。软件结构在数据存储方面主要使用Microsoft SQL Server 2000作为数据库管理系统，操作系统使用Microsoft Windows 2000 Server，选用C++语言作为开发语言，在开发过程中充分利用软件的优势功能来实现整个系统的优化维护功能。
1.2系统功能
优化维护系统功能主要有：分析测试功能、诊断故障功能、知识管理功能。分析测试功能是工作人员根据采集的系统数据，包括转速、水压、功率、网频等来分析设备的情况，及时安排人员维护或检修。此系统还能对个性参数实现在线测量，通过对个性参数的测量和分析，能实现设备故障位置的准确定位，且每个通道根据实际需求来在线调节和设置预警限度，及时提醒工作人员。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆诊断故障功能是以诊断知识为基础的智能系统，在智能系统中占有重要地位。诊断故障中的知识库和仿真系统模型都直接决定了诊断水平。先通过故障树的分析了解系统的故障，然后依据模型参考故障诊断的仿真研究及对系统的监测从而实现快速的定位故障。此系统还提供了会商子系统，专家能根据实际情况更新知识库和优化仿真模型，使系统不断的完善。知识管理功能是管理设备故障诊断结果和知识的，根据设备的个性参数、故障种类分类进行整合和管理，根据各模块的需求快速提取相应的数据完成传输，提高了系统的时效性和可靠性。
2水轮机调速系统优化维护措施
2.1延长调速器的使用周期
调速器的使用周期与环境、日常的使用有很大的关系，如果日常的维护管理工作不及时，就会影响调速器的使用周期。在平常使用中，要尽量保持使用环境干净整洁、定期进行维护修理工作，延长调速器的使用周期。
2.2及时处理初期故障
水轮机调速系统经常在使用初期出现故障，而出现故障的地方不易被发现，且故障短时间内不容易被修复。由于设计和安装的误差会引起初期故障，所以设计人员在设计初期要了解水轮机调速系统的工作原理及容易出现故障的地方，在设计中要十分注意，避免出现不合理的设计。安装人员在安装前要经过专门的培训，熟知安装的注意事项及安装流程，切不可颠倒安装顺序，安装现场要配备专业的技术人员，一经发现问题立即整改，保证水轮机调速系统的安装质量。
2.3提高工作人员的综合素质
工作人员的综合素质包括责任意识、安全意识及技术水平。维护人员必须有较强的责任意识和安全意识，在维护工作中要熟悉各设备的结构组成、维修方法及安全事项，要认真负责，且不可将维修设备遗落到维修现场，影响水轮机调速系统的正常运行。水电站企业要定期请维护方面的专家给维护人员进行技术培训和安全知识培训，必要时可以到维护现场进行实际维护，专家要认真观察人员的维护过程随时指出维护人员的不足之处，并进行指导。在培训后要进行书面或现场的实际考核，如果考核不合格必须要重新学习直到考核合格为止。水电站企业也可以定时举办一些维护方面的比赛，设置丰富的奖品吸引人员参加，通过比赛激励维修人员提高自身的维护水平。维护人员在空余时间要多学习一些维护方面的理论知识和实践知识，提高自身的技术水平。
2.4保持油液的性能和清洁度
油液是调速器能够顺利运行的必要组成部分，必须要保持油液的性能和清洁度，如果油液不合格将会严重损耗调速器，降低调速器的使用寿命。现在使用最广的油液是46号汽轮机油，如果油液的粘度太高会加大管路的损失，如果油液的粘度太低会磨损调速器，且极易发生泄漏。维护人员在日常的维护修理中要及时的清理油箱内层的脱落物及管道中的粘砂、锈蚀，保持油液的性能和清洁度。
3水轮机磨蚀的原因分析
3.1泥沙磨损
泥沙磨损是一种比较严重的破坏现象，在水利发电过程中，河水中会渗入大量的泥沙，水轮机在作业时是不可避免的。依据泥沙的特性所产生的破损程度也是有所不同的，河水中的泥沙会在水轮机作业过程中产生极大的冲力，对水轮机内部各个部件产生一定的磨损，尤其是对于坚硬的泥沙而言，对水轮机的破坏作用力是绝对不容忽视的，它会在高速运转的情况下，形成一定的切面，导致水轮机金属表面被切开，形成断裂，长此以往就会对其形成严重的破坏，导致其水轮机难以再继续运行。
3.2气蚀磨损
气蚀磨损是指水轮机过流通道内流动的水体中由于水压过低，从而使水汽化产生的微小气泡在其形成、发展、溃灭过程中对水轮机过流部件所产生的物理化学侵蚀作用。气泡的形成溃灭过程是随着水流的连续不断高速流动，以很高的频率连续的进行。气泡在破裂的过程中所产生的冲击波其冲击速度达到100m/s-400m/s，冲击范围为1μm-25μm，压强达到100MPa-1000MPa；它伴随着微射流对水轮机过流部件的表面进行连续的冲击。
结束语
本文先简要介绍了水轮机调速系统优化维护系统结构：硬件结构（状态监测诊断模块、优化维护工作站模块及综合集成自动化模块）和软件结构（数据采集、存储），然后阐述系统功能：分析测试功能、诊断故障、知识管理功能。最后重点阐述了系统的优化维护措施：延长调速器的使用周期、及时处理初期故障、提高工作人员的综合素质、保持油液的性能和清洁度。
参考文献：
[1]余献富.水轮机调速系统优化维护探究[J].军民两用技术与产品，2014（13）：83.
论文作者:陈家方,马强
论文发表刊物:《基层建设》2017年第31期
论文发表时间:2018/1/29
标签：水轮机论文; 调速器论文; 系统论文; 故障论文; 结构论文; 功能论文; 模块论文; 《基层建设》2017年第31期论文;