水電站故障監(jiān)測(cè)與分析系統(tǒng)研究綜述

李振和

摘要：近年來隨著社會(huì)的發(fā)展，國家貫徹落實(shí)創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開放、共享五大發(fā)展理念的不斷落實(shí)，尤其是在“十四五”開局之際，國家對(duì)生態(tài)環(huán)境極為重視，煤、石油、天然氣等傳統(tǒng)化石能源將逐步被新能源所取代，新能源發(fā)電迎來了春天。水力發(fā)電行業(yè)擁有較為成熟的技術(shù)，在我國新能源發(fā)電結(jié)構(gòu)中占據(jù)核心地位，且我國幅員遼闊，河流眾多，是一個(gè)水能蘊(yùn)藏量極為豐富的國家，但實(shí)際開采利用量遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有達(dá)到理論蘊(yùn)藏水平，因此。水力發(fā)電將會(huì)在未來擔(dān)當(dāng)重要任務(wù)，在國民經(jīng)濟(jì)生活中起到更加重要的作用。

關(guān)鍵詞：水電站;故障監(jiān)測(cè);系統(tǒng)研究

引言

機(jī)械設(shè)備是保證水電站正常運(yùn)行的基礎(chǔ)，在日常管理工作中，相關(guān)工作人員應(yīng)做好設(shè)備的維修與保養(yǎng)工作，提高設(shè)備故障檢修能力與水平，及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備問題，提出具有針對(duì)性的解決措施，消除設(shè)備的安全隱患，防止安全事故發(fā)生，提升水電站的經(jīng)濟(jì)效益。

1水電站故障監(jiān)測(cè)分析

①穩(wěn)定性故障檢修。為保證水電站設(shè)備故障檢修的穩(wěn)定性能，首先應(yīng)提高設(shè)備運(yùn)行的監(jiān)測(cè)能力，并不斷提升水電站機(jī)械設(shè)備故障檢修技術(shù)的水平。在加強(qiáng)技術(shù)檢測(cè)能力的基礎(chǔ)上，對(duì)設(shè)備進(jìn)行全方位、多角度的故障檢修。設(shè)備在檢修時(shí)，應(yīng)提高對(duì)數(shù)據(jù)分析的重視程度，利用變轉(zhuǎn)速實(shí)驗(yàn)采集不同設(shè)備的相關(guān)數(shù)據(jù)，進(jìn)一步提高設(shè)備的穩(wěn)定性。對(duì)設(shè)備進(jìn)行故障檢測(cè)，能夠及時(shí)解決故障與問題，延長設(shè)備的使用壽命。為有效提升水電站運(yùn)行設(shè)備的使用效率，應(yīng)在檢修完成后及時(shí)做好復(fù)檢與調(diào)試工作。通過實(shí)踐得出，現(xiàn)階段的水電站設(shè)備穩(wěn)定性的故障檢測(cè)技術(shù)即為對(duì)變速實(shí)驗(yàn)的有效利用。因而，在實(shí)際的操作中，應(yīng)做好故障類型的判斷，進(jìn)而提高設(shè)備的穩(wěn)定性。②水輪機(jī)密封故障檢修技術(shù)。水輪機(jī)是水電站運(yùn)行中的關(guān)鍵設(shè)備。若水輪機(jī)發(fā)生故障，水電站無法正常運(yùn)行。為使其能夠安全穩(wěn)定地運(yùn)行，水輪機(jī)的密封故障檢修在水電站機(jī)械設(shè)備檢修中具有重要意義。水輪機(jī)密封故障的有效解決，為水能轉(zhuǎn)化效率提供支持與動(dòng)力，有助于提升水電設(shè)備的使用效率。因而，故障檢修人員應(yīng)重視水輪機(jī)技術(shù)的應(yīng)用效果，在保證水輪機(jī)高質(zhì)量運(yùn)轉(zhuǎn)的前提下，做好水輪機(jī)密封故障檢修工作。

2 水電站故障監(jiān)測(cè)系統(tǒng)措施

2.1數(shù)據(jù)的診斷處理

當(dāng)系統(tǒng)傳感器采集到所需要的信號(hào)之后，會(huì)將其傳輸給處理中心，首先要過濾掉信號(hào)中的無用信號(hào)，得到有用信號(hào)后才能分析研判實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)機(jī)組設(shè)備運(yùn)行情況，并對(duì)機(jī)組設(shè)備故障進(jìn)行處理和記錄，形成數(shù)據(jù)庫，以備系統(tǒng)算法的針對(duì)性改進(jìn)和學(xué)習(xí)。傳統(tǒng)的故障診斷方法是利用各種物理和化學(xué)原理等手段，通過對(duì)故障現(xiàn)象和已有故障檔案記錄的現(xiàn)象作比較，觀察其特征，來判別故障類型，該方法對(duì)于已知故障的判別快速高效，但判別故障的種類十分受限，很多小故障特征往往不夠明顯。因此，帶動(dòng)了數(shù)學(xué)故障診斷方法的發(fā)展。這種方法是基于數(shù)學(xué)方法，利用計(jì)算機(jī)來實(shí)現(xiàn)物理信號(hào)的數(shù)據(jù)采集、特征計(jì)算、特征選擇與提取及分類器設(shè)計(jì)等步驟，通過較復(fù)雜的線性或非線性的數(shù)學(xué)運(yùn)算來實(shí)現(xiàn)設(shè)備的狀態(tài)分類和故障判別。設(shè)備故障診斷技術(shù)作為一門學(xué)科，尚處在形成和發(fā)展之中，必須廣泛利用各學(xué)科的最新科技成果，特別要借助各種有效的數(shù)學(xué)工具，如基于模式識(shí)別診斷方法，基于概率統(tǒng)計(jì)的診斷方法，灰色系統(tǒng)診斷法，基于模糊數(shù)學(xué)的診斷方法等，才能夠顯示出其更強(qiáng)大的生命力。

2.2對(duì)水輪機(jī)調(diào)速器油壓裝置數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測(cè)

油壓裝置是水輪機(jī)調(diào)速器的重要組成構(gòu)件，所以在進(jìn)行日常的檢修任務(wù)時(shí)應(yīng)該嚴(yán)格依據(jù)檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)油壓的裝置數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測(cè)，對(duì)溫度、油壓等一些基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)的收集分析，從而為水輪機(jī)之后的運(yùn)行工作提供可靠的技術(shù)支持。通常情況下的檢測(cè)方式是按照以下順序進(jìn)行的：首先將油罐的排氣閥保持在打開的狀態(tài)，使得水輪機(jī)能夠正常進(jìn)行排氣解壓過程，當(dāng)壓力油罐的儀表數(shù)值指示在0.2之后再將排油閥門打開進(jìn)行排油。如果這個(gè)過程中油罐壓力的數(shù)值降到最低，此時(shí)需要把油閥的開口程度適當(dāng)減小;如果聽見排氣聲，一定要馬上把排油閥關(guān)閉，將排氣閥打開，保持到壓力油罐的壓力值降為零。

2.3加強(qiáng)人才隊(duì)伍建設(shè)

經(jīng)濟(jì)的發(fā)展使得水電站的先進(jìn)機(jī)械設(shè)備也隨之增加，為保證設(shè)備的安全有效運(yùn)行，相關(guān)工作人員在加大檢修力度的同時(shí)，更應(yīng)重視專業(yè)技術(shù)人才的培養(yǎng)。通過積極引進(jìn)先進(jìn)的人才，提高設(shè)備的使用效率同時(shí)，提升技術(shù)人員的專業(yè)水平。在水電站設(shè)備的傳統(tǒng)故障維修檢測(cè)中，多依靠廠商對(duì)設(shè)備進(jìn)行維護(hù)與保養(yǎng)。但廠商的維護(hù)與檢修存在一定的弊端，即在設(shè)備的購買期限內(nèi)廠商能夠及時(shí)對(duì)相關(guān)設(shè)備進(jìn)行檢修和維護(hù)，一旦過了保修期，則容易出現(xiàn)設(shè)備檢修維護(hù)不及時(shí)的情況。極易出現(xiàn)檢修成本高、匹配零件少、檢修時(shí)間長等問題，設(shè)備檢修的不及時(shí)對(duì)水電站的正常運(yùn)行產(chǎn)生不利影響。甚至部分水電站在檢修費(fèi)用過高的情況下，不得不提前報(bào)廢設(shè)備，形成了惡性循環(huán)，造成了資源、財(cái)力的浪費(fèi)。由于資源得不到合理地配置，水電站的發(fā)展也受到一定的阻礙。因此，水電站的管理人員應(yīng)重視培養(yǎng)專業(yè)的技術(shù)檢修人員，增強(qiáng)檢修人員對(duì)機(jī)械設(shè)備的了解和掌握程度。技術(shù)檢修人員應(yīng)及時(shí)與廠家溝通，對(duì)需重新配置的零件設(shè)備提前聯(lián)系廠家加強(qiáng)檢修，積極參加廠家的技術(shù)培訓(xùn)。

2.4按時(shí)對(duì)電氣插件和固件進(jìn)行檢查

保證電氣插件和固件之間緊密牢固是確保水輪機(jī)調(diào)速器正常運(yùn)行的關(guān)鍵內(nèi)容。相關(guān)工作人員需要按時(shí)對(duì)調(diào)速器內(nèi)各個(gè)接頭的鋼絲繩卡的緊固程度進(jìn)行檢查，如果發(fā)現(xiàn)有脫落或松動(dòng)的苗頭出現(xiàn)，應(yīng)該提前對(duì)其進(jìn)行緊固處理，避免設(shè)備出現(xiàn)運(yùn)行故障，從而影響水輪機(jī)調(diào)速器的正常運(yùn)行。因此，水輪機(jī)固件和電氣插件的檢查工作是水輪機(jī)工作前的重要檢查內(nèi)容和必要的操作步驟。

2.5完善管理制度

為充分發(fā)揮水電站設(shè)備故障檢修管理的積極作用，一方面，水電站管理者應(yīng)提高對(duì)設(shè)備檢修管理的重視程度。在開展工作之前，根據(jù)水電站的實(shí)際情況制定具體的管理工作流程，并在后期的管理中不斷予以完善和更新，提高設(shè)備安全化管理的水平。另一方面，水電站在檢修管理的過程中，應(yīng)采用系統(tǒng)化、規(guī)范化的管理模式，形成相應(yīng)的制度管理體系。相關(guān)工作人員嚴(yán)格遵循管理制度體系開展設(shè)備的故障檢修工作，保證水電站設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，提升水電站的效益。重視設(shè)備的管理與監(jiān)督工作，制定相應(yīng)的檢測(cè)計(jì)劃，組建專門的檢修部門，通過定期組織專門人員對(duì)設(shè)備進(jìn)行全面檢修，有效防止安全事故的發(fā)生。除此之外，由于水電站的設(shè)備種類較多，因而應(yīng)做好維護(hù)和保養(yǎng)工作，避免機(jī)械設(shè)備因長久使用，發(fā)生設(shè)備老化，未能及時(shí)更新的情況下降低設(shè)備的使用壽命，當(dāng)在維護(hù)檢修中發(fā)現(xiàn)設(shè)備存在問題時(shí)，應(yīng)及時(shí)采取措施妥善解決。

結(jié)語

水電站機(jī)組的故障監(jiān)測(cè)和分析系統(tǒng)是逐步實(shí)現(xiàn)狀態(tài)檢修的重要支撐，對(duì)水電站的安全生產(chǎn)具有重要意義，但開展該系統(tǒng)涉及多學(xué)科知識(shí)的交叉應(yīng)用和密切配合。需要具備技術(shù)理論的研究人員與實(shí)際生產(chǎn)運(yùn)行中擁有豐富經(jīng)驗(yàn)的專家們共同努力，才能付諸實(shí)施。如果水電站能科學(xué)地應(yīng)用水輪機(jī)組故障監(jiān)測(cè)與分析系統(tǒng)，除了能帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益外，還會(huì)大大加快水電站自動(dòng)化程度，這也符合未來智能化發(fā)展的方向和趨勢(shì)。

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