淺談水輪發(fā)電機組的檢修與改造.doc

水輪發(fā)電機組從“定期檢修”逐步過渡到“狀態(tài)檢修” 銅鐘電廠：唐志謀 2012年10月11日摘 要：隨著計算機監(jiān)控技術(shù)的普及和不斷提高，為減少水電機組停機檢修的時間，提高利用率，增加經(jīng)濟效益，開始由傳統(tǒng)的定期檢修向狀態(tài)檢修轉(zhuǎn)化。因此，可根據(jù)實際情況選取檢修方式，或定期檢修和狀態(tài)檢修相結(jié)合，找出問題所在，做出相應(yīng)的改進措施。對機組的改造也應(yīng)根據(jù)存在問題的不同，實事求是，有針對性地進行。關(guān)鍵詞：定期檢修；狀態(tài)檢修；技術(shù)改造近年來隨著計算機監(jiān)控系統(tǒng)在水電站的普遍使用和技術(shù)的不斷提高，以及近十余年建設(shè)的電站都建有調(diào)節(jié)能力的水庫，水質(zhì)得到了很大改變，改善了機組的運行環(huán)境，也大大減少了水輪機過流部件的磨損程度。有大部分多年從事水電運行管理的工程技術(shù)人員和一些設(shè)計專家爭此情況，對水輪發(fā)電機組提出今后中型以上的水輪發(fā)電機組不再搞定期檢修，而實行狀態(tài)檢修，以減少機組停機時間，提高利用率，發(fā)揮更大經(jīng)濟效益。定期檢修是大多數(shù)水電站水輪機組采用的檢修方式，從“定期檢修”逐步過渡到“狀態(tài)檢修”，是水電站機組檢修發(fā)展的方向，也是實施“無人值班”（少人值守）實現(xiàn)水電站現(xiàn)代化的必然結(jié)果。經(jīng)了解目前，部分電站已經(jīng)安裝了振動在線監(jiān)測設(shè)備并已投入運行, 有的電站正準備安裝。水電機組在線監(jiān)測設(shè)備只要存諸主要性能參數(shù)與實際運行參數(shù)相差基本相符，那么就可以向狀態(tài)檢修方面發(fā)展，為使存諸主要性能參數(shù)與實際運行參數(shù)相差基本相符，須認真總結(jié)，根據(jù)實際情況修正，優(yōu)化設(shè)計，進行技術(shù)改造。一、水輪發(fā)電機組的檢修（一）定期檢修定期檢修制度具有一定的科學(xué)性，并經(jīng)過了大量的機組運行資料的積累，經(jīng)過認真詳細的分析和總結(jié)，根據(jù)機組運行發(fā)生故障的時間間隔來決定檢修周期。一般說來，水輪發(fā)電機組的檢修盡量安排在枯水季節(jié)進行，已損失機組的可利用小時數(shù)來把發(fā)電損失減少到最低,對電網(wǎng)而言，只要有足夠的備用容量，部分機組檢修是完全可以的。另一方面，定期檢修因為時間安排充足，各種情況考慮較周全，能夠?qū)σ恍┎灰妆O(jiān)測到的水輪發(fā)電機組缺陷進行處理，比如:氣蝕磨損程度、機械聯(lián)接螺栓斷裂情況、流道水工建筑物的損壞情況等。而若在豐水期才發(fā)現(xiàn)這些缺陷再安排時間進行檢修，將增大發(fā)電損失。因此，一般小故障和缺陷留待枯水季節(jié)機組定期檢修時再處理，而在豐水季節(jié)盡量讓機組滿發(fā)多發(fā)電，少停機，實現(xiàn)更大的經(jīng)濟效益。定期檢修使檢修管理工作有計劃有目標(biāo)的進行，但運行的設(shè)備的損壞程度、檢修及更換周期往往難以掌握。（二）狀態(tài)檢修所謂水輪發(fā)電機組的狀態(tài)檢修（或叫診斷檢修），是采用計算機診斷監(jiān)控專家系統(tǒng)與人工診斷相結(jié)合提高診斷的準確率。采用計算機監(jiān)控專家系統(tǒng)對水輪發(fā)電機組的運行狀況及參數(shù)進行全面記錄、監(jiān)視、檢測、分析和預(yù)測。當(dāng)發(fā)現(xiàn)設(shè)備運行出現(xiàn)異常情況時，合理科學(xué)地做出判斷或診斷，并提供可靠的報告，以作為水輪發(fā)電機組檢修的依據(jù),此時對水輪發(fā)電機組進行有針對性的檢修，以保證機組運行的安全穩(wěn)定。只要計算機的所有傳感元件可靠，所檢測到的數(shù)據(jù)是真實的，在重要部位配置雙重化的自動化傳感元件，即使某一自動化傳感元件出現(xiàn)故障，計算機監(jiān)控專家系統(tǒng)也能進行準確的判斷處理，且不影響機組的安全運行。要實現(xiàn)對水輪發(fā)電機組的狀態(tài)檢修，需事先確定一個標(biāo)準，這個標(biāo)準就是按照國家制定的標(biāo)準和設(shè)計制造廠家提供的一些主要技術(shù)參數(shù)及運行單位多年實測的實際數(shù)據(jù)。當(dāng)設(shè)備狀態(tài)的變化達到或超過這個標(biāo)準時，就確定對該設(shè)備進行檢修。而判斷是否需要檢修所需要的標(biāo)準，嚴格講，需要對每個設(shè)備及每個設(shè)備的每項參數(shù)或指標(biāo)都加以規(guī)定。機械振動評價標(biāo)準就是判斷機組振動水平和是否需要檢修的標(biāo)準，判斷標(biāo)準有兩種情況：一是設(shè)備的單項指標(biāo)，二是設(shè)備的綜合指標(biāo)。單項指標(biāo)是表示設(shè)備狀態(tài)的基礎(chǔ)，需要逐一制定，單項指標(biāo)超過標(biāo)準限值也需要檢修；綜合指標(biāo)既指一項設(shè)備或部件的多種指標(biāo)，也指一臺復(fù)合設(shè)備的多項指標(biāo)，例如機組的振動、空蝕、軸承、等。到底什么指標(biāo)決定檢修或決定檢修的規(guī)模，需視具體情況而定。如運行10余年的銅鐘電廠水輪機組由于有大壩水庫淤沙作用以及水輪機轉(zhuǎn)輪選型適合在本河流運行，過流部件磨損、氣蝕較小，各項運行指標(biāo)、運行狀態(tài)基本未有變化運行穩(wěn)定，至今沒有修理過過流部件。10余年中只進行一次檢查性大修（按定期檢修應(yīng)是二至三次），又如沙牌電站水庫的年調(diào)節(jié)作用，水庫水質(zhì)清澈，過流部件基本沒磨損，也延長了大修時間。在對引起狀態(tài)變化的原因、機理和影響因素已有正確的認識和判斷時，可采用自動檢修的方式進行，即由狀態(tài)診斷專家進行系統(tǒng)的分析確定是否需要檢修，但使用自動方式必須要有完善及完整的狀態(tài)診斷專家系統(tǒng)，否則，只能由工程師根據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)提供的數(shù)據(jù)確定是否檢修，及檢修內(nèi)容和檢修工藝，也可根據(jù)狀態(tài)診斷方式的不同，進行分階段實施，即，先進行人工方式的狀態(tài)診斷，同時為自動方式的狀態(tài)診斷積累經(jīng)驗和數(shù)據(jù)；在各方面的技術(shù)成熟時，再實現(xiàn)自動方式的狀態(tài)診斷。目前，狀態(tài)檢修在國內(nèi)水電系統(tǒng)現(xiàn)仍處在起步階段，還不成熟、缺少經(jīng)驗，還有很多研究性的工作要做。定期檢修已執(zhí)行了很多年，要實現(xiàn)水輪發(fā)電機