摘要：由于受到工作环境以及工作方式的影响，我国的水力发电设备常会出现腐蚀和磨损的问题，如果不能够及时的将设备的故障排除，对设备的运行状态进行分析，并对其进行检修，则会影响水力发电事业的发展。本文主要就水力发电设备运行状态故障及检修措施进行了简要探究，仅供参考。
关键词：水力发电；设备；运行；故障；检修
水力发电是我国电力系统中的重要组成部分，作为一种低碳、环保的发电类型，国家对水力发电项目也是越来越重视。水力发电运行的过程中，发电设备的运行状态故障是影响其安全稳定发电的主要原因，也是水力发电中重要的管理内容，想要保证稳定的水力发电，就需要相关人员做好发电设备的运行状态故障及检修，为水力发电奠定良好的设备基础。
一、水力发电设备运行状态故障分析与检修的必要性
随着科学技术的不断发展和进步，我国水力发电事业对水力发电设备的工作效率、资源耗损率、耐用性等各个方面的性能提出了更高的要求，为了能够满足水力发电事业的发展要求，水力发电设备无论在技术上还是从性能上都有了很大的改进。面对新型的水力发电设备，如果还用传统的方法对水力发电设备进行周期性的检修，那么不仅会将一部时间和检修资金浪费在根本没有任何故障的设备上，而且对那些本来运行正常的设备进行检修也会对设备产生一定的损害。因此，如果能够对水力发电设备的运行状态进行实时监控，然后对发生故障的设备先进行故障分析，然后对设备进行对症下药，采取合适的方法对设备进行检修，这样一来不仅能够节省人力物力和财力，而且能够避免因为不必要的原因导致的设备的损坏。
二、水力发电设备运行状态故障特点
水力发电设备故障诊断主要包括水力发电设备诊断和发电机诊断，二者互为关联。水力发电设备诊断包括：轴系、导轴承、润滑系统、支撑系统、控制系统等部位故障的诊断。主要故障特征包括：油箱油位的升高和降低、油温的升高、轴瓦平均温度升高、轴瓦温度上升率、摆度升高、轴承振动升高、振动和摆度随转速、负荷变化的趋势、有无负荷的振动情况。发电机诊断包括：定子线圈、定子磁芯、转子、轴系等部位故障的诊断。定子线圈的诊断采用局部放电法（脉冲高频容量）用于检测线圈、线棒、线棒支撑的绝缘情况及线圈断路。定子铁芯和转子的诊断运用一组气隙测量传感器监测定子孔径和转子圆周、偏心所造成的动态气隙情况。检测的参数一般有：机架振动、摆度、温度、电量、气隙、绝缘监测、压力脉动等。对于诊断导轴承、推力轴承以及其它一些复杂的故障，诊断系统要综合考虑分析各检测参数。水电机组的设计、制造、安装和大修中，都对机组各状态参数提出规定和要求，但由于水电机组在运行过程中存在不规则的水力干扰，不仅不同机型不同容量不同结构的机组，实际运行参数量值及其变化规律不一样，而且同一电站同一机型的几台机组，运行参数实际也难一致。如一般机组瓦温带满负荷时比空载时高3℃～5℃，而有的机组带负荷后温度并没有上升，甚至略有下降。又如有些机组水导运行摆度达到0.8mm，瓦温却正常，运行也稳定。因此，要在故障诊断推理系统内制定一个统一的标准，难度很大，而且到目前为止，尚未有一个国际性的状态监测标准。
三、水力发电设备运行状态故障分析与检修流程
1、信息收集与分析
在检修发电设备过程中，需要对历史数据和近期数据进行分析、比较，及时、准确地收集设备状态的信息参数，这是开展设备状态检修的基础。
2、 评估设备
评估发电设备在整体运行系统中的重要程度有利于在检修时分清轻重缓急。重要程度不同的发电设备直接影响状态监测的方法、频率和安排检修计划的先后次序等。
3、确定状态监测的方法和频率
（1）状态监测方法
发电设备的状态监测可分为离线状态监测和在线状态监测两种。发电机组广泛采用的DAS 系统、汽轮机采用的TSI 系统均属于在线监测系统。在线检测设备因其对故障反应的速度快、处理数据量大和具有连续信息记录等优势，被广泛应用于发电企业的重要设备和主机中。因此，此次状态检修将采用在线状态监测方法进行监测。
（2）状态监测频率
综合考虑设备的运行状态、在系统中的重要性和管理应急能力等因素，利用设备检修和设备运行的管理经验进行设置和安排。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆理论上监测频度应根据设备故障的P-F 间隔制订，通常可在一个P-F 间隔内选取5～20个监测点。在实际操作过程中，应充分考虑监测设备的技术限制，合理安排监测频度。通常检测设备在刚投入运行时，稍微提高监测频度，待累积了一定的经验后，可以及时地进行调整，例如对出现故障征兆但又不能停机检修的设备需增加监测次数并做好预警应急措施。
（3）故障检修与诊断
故障诊断就是通过分析、利用设备监测信息，及时捕捉设备发生故障前由于各种物理和化学参数的变化而发出的多种信息。依据诊断知识，对设备故障的类别、部位、程度及其发展趋势进行判断，给出相关指导信息指导其运行、操作，避免故障的发生或将其对设备的影响最小化，并为维护决策提供依据，使维修工作目的明确、方法科学、经济合理。
5、检修决策
对设备进行故障诊断后就进入检修决策阶段。状态检修决策优化模型的理论基础主要是数理统计和随机过程理论，包括随机滤波模型、时间延迟模型、PHM 模型、PIM 模型、Levy 过程模型和马尔可夫决策模型等。
6、技术与管理体制革新
先进的技术是高水平设备状态检修工作的基础，要实现预期的检修目标，就必须对实施检修的工作人员进行定期培训，及时学习更新在线监测和故障诊断技术等。状态检修不是一蹴而就的，是一个逐步发展和完善的过程，每经过一段时间的状态检修工作，应总结经验、汲取教训，综合考虑各类型设备运行状态和近期企业目标，调整状态检修的框架和具体思路，改善监测频度，改进故障分析技术，加强应急措施和改进检修决策。此外，完善的管理体系是实现高水平设备状态检修的补充和保障。
四、水力发电设备运行状态故障分析与检修过程中应该注意的问题
从该水电厂运行管理、设备检修以及故障处理的经验出发，在落实运行状态检修和故障分析的过程中，需要关注几个方面的问题：
1、重视设备评估
在开展设备运行状态检修的过程中，需要做好水力发电设备的系统性评估，对其在整个运行系统中的位置和重要性进行综合分析，确保在检修时可以分清轻重缓急。发电设备的重要程度直接决定了状态检修的方法以及检修计划的安排，也关系着检修的质量和效果。
2、提升管理水平
想要切实做好水力发电设备运行状态的检修和故障分析，必须从整体上提升电厂的管理水平，从设备选型和安装环节着手进行故障分析工作，消除设备自身存在的问题和缺陷，切实保证设备质量可靠，运行良好。应该重视状态检修流程的明确以及传感器、计算机系统等的设置，保证信息传输的及时性和可靠性，确保状态检修工作的顺利开展。
3、强调安全问题
安全问题始终都是必须放在首位的问题，在针对水力发电设备进行检修和故障分析前，应该制定切实有效的检修计划，保证检修的规范性和有序性，运行状态检修应该分清重点，以最大限度的减低检修的成本。在检修环节，需要将状态检修与计划检修有机结合起来，准确判断水力发电设备的实际运行状态，明确检修的时间，拓展检修的范围[2]。
4 总结
综上所述，对于一个国家和一个社会而言，水力发电事业的健康发展直接关系到水力发电厂的切身经济效益和全社会广大民众的基本福祉，可以毫不夸张地讲，水力发电事业的成败直接影响到一个国家和民族的稳定性。需要注意的是，水力发电厂能否顺利可靠运营直接取决于电气设备的质量及故障检修及处置的效率；因此，必须重视对水力发电设备的相应状态检测及故障处置水平和能力，切实提升处置设备突发性故障的应急响应能力，为促进我国的水力发电事业发展做出贡献。
参考文献
[1]周叶，潘罗平，等.对水电机组状态检修技术推行困境的思考[J].水电站机电技术，2014,03:81-83.
[2]杨洋.水力发电设备运行状态故障分析与检修[J].科技与企业,2014,(23):185.
[3]钱新博.水力发电机组故障预测与状态维修策略研究[D].华中科技大学,2014.
[4]杨明刚.水力发电设备运行状态故障分析与检修[J].电工技术：理论与实践,2015,(10):185.
论文作者:石强
论文发表刊物:《当代电力文化》2019年第11期
论文发表时间:2019/10/17
标签：水力论文; 设备论文; 发电设备论文; 状态论文; 水力发电论文; 运行状态论文; 故障论文; 《当代电力文化》2019年第11期论文;