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探究水力发电机相关的检修与维护措施

2020-06-10 279 上传者：管理员

摘要：分析表明,由于水力发电厂的发电机经常出现故障,导致发电机不能可靠运行。分析发电机的故障问题,针对性地指出相关的检修与维护措施。

关键词：
发电机
检修
水力发电
水力水电机械
维护
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水电属于可再生资源,且开发水电资源具备效率高、环境污染小、一次投资金额大,单位投资金额少等优势,可以促进我国节能减排项目的顺利进行。在水力发电实际运营阶段,相关部门应充分重视水工管理梯级调度工作,切实做好发电机的维护与管理,各方面都要保证水力发电厂的正常稳定运行,做到安全、稳定、满发。

1、水力发电厂发电机检修维护的问题

受传统检修模式等因素的影响,当前我国大部分水力发电厂发电机依然采用计划检修模式,这种模式存在较多问题,具体包括以下几个方面。

(1)不经济。在计划检修模式下,工作人员需要每隔一定时间进行一次检修,这样很容易导致不必要的重复检修工作,部分发电机依然处于良好的运行状态,不需要进行检修,但受计划要求的限制,依然需要进行检修维护,导致人力与物力资源的浪费。在非检修期间,发电机出现问题时,依然需要进行检修维护,以致无端增大了检修成本。除此之外,计划检修模式还会加速发电机老化,造成不必要的磨损,降低了发电机的设备利用率。实际使用过程中,非检修期内,发电机不可能全部不出现问题,但受各种计划的影响无法及时检修维护,则会很容易导致安全事故问题,为企业带来更大的经济损失。

(2)不科学。以往计划检修主要根据发电机自身的设计参数与安装情况确定检修日期,之后生产部门执行既定的检修计划,这种检修模式并不科学,虽然在一定程度上可以维护设备,但若只根据计划进行,没有考虑现有发电机的运行情况,不可避免会出现越修越坏的情况。

(3)检修工作不持续。为了保证发电机正常运行,很多水力发电厂均根据自身的实际情况采用了检修、运行分离的管理方法,组建了专业的检修队伍,不必依靠专业的检修企业便可以解决发电机运行的小问题。这样导致检修公司与水电厂出现责任交叉问题,没有明确各自分工,各自的权利和义务,尤其在大型检修项目中更为明显。当在进行大型检修项目时,若没有明确责任分工问题,则很可能出现一份工作重复做两次,而有的工作没人负责,无法保证检修质量。除此之外,责任混乱还会导致检修工作无法顺利开展,延长了检修时间,也降低了设备的利用率。

2、优化方法

2.1 提升检修效率

水力发电机运行属于持续进行过程,任何部件出现问题均会影响设备的整体运行效果。对此,应保证水力发电机检修工作的连贯性,结合实际情况制定科学可行的检修模式。水力发电厂应逐渐采用状态检修方法,但也并非全部否定计划检修方法,而是应在调整优化计划检修模式的基础上,减少非必要设备的大修工作,优化检修效率,做到“该修必修、修必修好”的局面。实现资源的合理利用。

2.2 建立专业维修队伍

水力发电厂发电机的检修与维护工作均需要检修人员的参与。对此,发电厂应建立专业素质较高的检修队伍,可以针对性处理事故发生后的问题。当前部分水力发电厂的检修队伍存在灵活性较差且机动性不强的问题,为了保证状态检修模式的顺利运行,水电厂应在检修队伍中增加检修主力队员、技术决策人员以及辅助检修队员等,根据不同的职责需求开展周期性的培训工作,充分利用VR技术完成检修实操训练,提升检修水平,完善检修工艺。除此之外,水力发电厂还应采用岗位问责机制,在促进检修维护工作顺利开展的基础上,强化监管力度,提升工作效率。

2.3 实现实时监测

水力发电厂应在保证人员配备与科学规划的基础上,引入现代化的智能信息系统,建设完善可行的在线监测设备。水力发电机的结构比较复杂,工作周期较长,监测系统的建设情况直接影响着运行效果。且受制造材料、制造工艺以及设备工作特性等因素的影响,水力发电厂建立在线监测系统时应有效收集发电机的历史运行信息、故障排除信息以及出厂信息等,利用大数据技术与云计算技术进行搜集整理,提升智能监测系统的全面性准确性。同时,为了进一步提升发电机现场检修与指挥中心的交换能力,水力发电厂还应有效引入4G单兵技术,以往发电机检修主要利用视频通信设备与固定语音进行,但受场地环境工作条件等因素的限制,设备与现场的连通性较差,此时则可以引入4G单兵技术,利用4G通信系统融合视频、语音以及现场的通信设施,协调智能手机登录单机设备与扁平结构,通过实时共享现场的声像,建立双向语音通信模型,确保领导小组可以第一时间了解现场的工作情况,明确接受指令,并实时监测指令的完成情况,从而提高检修质量和效率。

2.4 合理运用状态检修技术

(1) 水力发电机状态检修思路。水力发电机在线监测属于提前预警且可实时感应的过程,可以在水力发电机各部件设置传感器设备,利用无线通信技术与计算机技术实现虚拟互联,建立人机交换的在线监测系统。在监测过程中最为关键的环节便是状态感知,其次要求系统可以自动采集发电机的状态参数,根据状态参数了解发电机的运行结果,判断故障的发生位置及情况,在对比历史信息的前提下,确定合理可行的检修维护方案。当发电机处于异常运行模式时,工作人员可以利用监控主站发出警告,一般为图文方式,以便及时判断故障的发生程度,降低运行成本,实现远程监测,做到准确判断。

(2) 在线监测状态检修技术。为了实现感知与诊断,水力发电厂应建立在线监测系统,一是融合智能感知技术与多传感器,在发电机的关键位置安装传感器,根据实际感知需求确定传感器数量,保证发电机的正常运行。如为了正确感知水力发电机顶盖的振动状态,应将压力脉动传感器安装至发电机组的两个顶盖、蜗壳进口以及尾水椎管等位置,由数据读取器获得感知信号,并及时通过通信模块上传至故障分析模块,保证及时准确地监测。

(3) 全息谱分解技术,属于故障分析诊断技术,可以利用传感器收集水力发电机顶盖振动信号,并向上发出信号传递,利用全息谱分解技术提取故障特征,以此建立专业的数据模型,然后根据故障的基本特征,监控主站提取监测结果并进行故障诊断分析,在发出警告信息后提出针对性的解决方案。

为了保证故障的准确判断,监测主站应设定专业的数据库系统,包括专家数据库、案例数据库、基本信息数据库以及实时状态信息数据库等,一旦发电机出现异常振动问题时,此系统可以根据警告信息的严重与紧急程度,以信息提示框与警示灯的方式进行预警。当发电机保持正常的运行状态时,指示灯为绿色;发电机为可疑状态时,指示灯为黄色,此时需要持续观察;当发电机为不良运行状态时,指示灯为橙色闪烁,表示发生异常情况,影响正常工作;发电机为危机状态时,表示出现故障问题,指示灯常为红色,并发出声音警告,要求检修人员立即到现场进行排查处理。通过上述报警可以对发电机进行正常监测、异常警报、问题趋势等信息监控,并综合利用历史数据库、专家数据库以及案例数据库等系统指定合理的故障排除方案,保证问题的合理解决。

在判断故障时,传感器收集发电机高负荷状态下顶盖的振动情况,获得压力脉动波形,根据波形与方差的变化规律确定负荷峰值下的频率分布规律,并利用加权平均周期图进行频谱分析,根据数据库情况制定合理的检修维护方案。

3、结语

水力发电机的检修与维护效果直接影响着水力发电的安全运行与经济效益。为了提升水力发电机的检修维护效果,电厂相关工作人员有效融合计划检修与状态检修技术[1,2,3,4,5],培养高素质的检修队伍,在结合水力发电厂实际情况的基础上,建立智能在线监测系统,保证水力发电设备检修维护工作的顺利进行,最终达到安全、稳定、满发的目标。

参考文献：

[1]俸国健.水力发电机的检修及维护的路径分析[J].中国新技术新产品,2018(03):39-40.

[2]卞谦裔.分析水力发电厂如何做好发电机的检修及维护[J].中国新技术新产品,2013(21):134-135.

[3]聂学东.关于水力发电机组状态检修的一些看法[J].科技创业家,2013(18):98.

[4]俸国健.水力发电机的检修及维护的路径分析[J].中国新技术新产品,2018(03):39-40.

[5]孙正.水力发电机组检修工程的项目化管理研究[D].浙江:浙江工业大学,2018.

唐滢琨.水力发电机的检修与维护分析[J].集成电路应用,2020,37(06):60-61.