關(guān)于水電站水輪發(fā)電機(jī)組的可靠性運(yùn)行

顧培陽

（新興縣北峰山水庫管理處，廣東 新興 527400）

1 水電站水輪發(fā)電機(jī)組的檢修內(nèi)容和檢修周期

水電站水輪發(fā)電機(jī)組的檢修工作一般是分成計(jì)劃性檢修和臨時(shí)性檢修等兩個(gè)部分，現(xiàn)具體敘述。

（1）水輪發(fā)電機(jī)組的臨時(shí)性檢修。臨時(shí)性檢修的主要工作內(nèi)容包括：檢查水輪發(fā)電機(jī)組的內(nèi)部構(gòu)件是否出現(xiàn)異常運(yùn)行狀態(tài)，若有則及時(shí)采取相應(yīng)措施將之徹底消除，并且還將加強(qiáng)和完善水輪發(fā)電機(jī)組運(yùn)行過程中的設(shè)備和自動(dòng)控制系統(tǒng)的可靠性，這樣就可以避免因?yàn)樵O(shè)備中的某些缺陷而導(dǎo)致整個(gè)機(jī)組停止運(yùn)行。

（2）水輪發(fā)電機(jī)組計(jì)劃性檢修的主要工作內(nèi)容及檢修的周期。水輪發(fā)電機(jī)組的計(jì)劃性檢修根據(jù)檢修的覆蓋度又可分成小修、大修和擴(kuò)大修。尤其要注意的是，計(jì)劃性檢修一定要通過電網(wǎng)調(diào)度的同意才能實(shí)施。①小修的主要工作內(nèi)容及其檢修的周期。小修即是對(duì)水輪機(jī)組進(jìn)行計(jì)劃性檢修，主要的工作內(nèi)容既包括給設(shè)備更換配件，還包括檢查零、部件的完好情況，定期進(jìn)行預(yù)防性測(cè)試和調(diào)整測(cè)試。通常一年進(jìn)行一次小修即可，每一次檢修需要大約10天。②大修的主要工作內(nèi)容及其檢修的周期。對(duì)水輪機(jī)組的大修，主要是為處理在運(yùn)行過程中出現(xiàn)的但是計(jì)劃性小修和臨時(shí)性檢修又不能解決的缺陷嚴(yán)重的設(shè)備。在進(jìn)行大修時(shí)，就要將水輪發(fā)電機(jī)組內(nèi)部的某些復(fù)雜的機(jī)構(gòu)和部件，其中故障的嚴(yán)重程度決定了部件需要拆卸的多少。發(fā)電機(jī)組的損壞分成兩種，一是經(jīng)常性損壞，而是事故損壞。其中，發(fā)生事故損壞的可能性極低，這就不能確定檢修的周期了，二經(jīng)常性損壞包括在機(jī)組運(yùn)行過程中，由于相對(duì)運(yùn)動(dòng)構(gòu)件之間的水流汽蝕、互相摩擦和各種振動(dòng)、泥砂磨損等因素造成了設(shè)備的損壞，這些損壞故障均是漸變的、持續(xù)的，因此很容易預(yù)測(cè)到。大修的周期一般是根據(jù)機(jī)組的運(yùn)行情況來確定，通常是2~3年，并且大修所需的時(shí)間大約為45天。在所規(guī)定的大修檢修內(nèi)，如果機(jī)組的運(yùn)行情況始終穩(wěn)定、可靠，那就可以適當(dāng)?shù)匮娱L(zhǎng)大修的周期。如果機(jī)組運(yùn)行過程中并無異常狀況出現(xiàn)，卻依然遵循檢修周期對(duì)機(jī)組進(jìn)行拆卸檢修，這就會(huì)使機(jī)組的運(yùn)行狀態(tài)更加惡化。

（3）擴(kuò)大修的主要工作內(nèi)容及其檢修的周期。擴(kuò)大修，主要是為了處理機(jī)組在運(yùn)行時(shí)因?yàn)榱?、部件受到?yán)重的損壞和磨蝕進(jìn)而造成整個(gè)水輪發(fā)電機(jī)組的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)和性能出現(xiàn)明顯地下降。機(jī)組在進(jìn)行擴(kuò)大修的過程中，一般要將整個(gè)機(jī)組進(jìn)行拆卸、分解、轉(zhuǎn)子吊出，對(duì)全部的被損壞的零、部件展開檢修，將機(jī)組內(nèi)的各機(jī)構(gòu)和各部件之間的關(guān)系協(xié)調(diào)好，并且還對(duì)機(jī)組的某些嚴(yán)重?fù)p壞部分進(jìn)行修復(fù)和改造。擴(kuò)大修的周期通常是3~5年，并且開展擴(kuò)大修工作需要的時(shí)間大約是3個(gè)月。如果水輪發(fā)電機(jī)組的自動(dòng)化水平比較高，并且在還能可靠地運(yùn)行和妥善保養(yǎng)、監(jiān)視的情況下，就可以將擴(kuò)大修的時(shí)間增加到7~8年。

由此可知，水電站的工作人員必須要結(jié)合機(jī)組的運(yùn)行環(huán)境和特點(diǎn)以及機(jī)組各部件的損壞狀態(tài)科學(xué)合理地確定檢修的規(guī)模和檢修的周期。實(shí)踐證明，大部分的水輪發(fā)電機(jī)組在一年的時(shí)間內(nèi)都可以一直維持安全、穩(wěn)定、可靠的運(yùn)行狀態(tài)，這將給水輪發(fā)電機(jī)組檢修的時(shí)間安排在枯水期提供了先決條件，水電站可以在枯水期進(jìn)行有計(jì)劃地輪流檢修所需檢修的發(fā)電機(jī)組，這將有效地避免了由于棄水進(jìn)而導(dǎo)致的電能損失。

2 水電站水輪發(fā)電機(jī)組的狀態(tài)檢修

水輪發(fā)電機(jī)組的狀態(tài)檢修也稱作診斷檢修，即是運(yùn)用計(jì)算機(jī)監(jiān)控專家系統(tǒng)對(duì)水輪發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行狀態(tài)及參數(shù)進(jìn)行全面地監(jiān)視、記錄、分析、檢測(cè)和預(yù)測(cè)等。如果發(fā)現(xiàn)機(jī)組設(shè)備在運(yùn)行過程中出現(xiàn)異常狀況，就能及時(shí)地做出科學(xué)合理的診斷或判斷，還可以提供一些可靠性極高的檢測(cè)報(bào)告，進(jìn)而給水輪機(jī)組的檢修工作提供有效的參考依據(jù)。針對(duì)水輪機(jī)組出現(xiàn)的運(yùn)行障礙進(jìn)行及時(shí)地檢修，確保水輪發(fā)電機(jī)組能穩(wěn)定、安全、可靠地運(yùn)行。只要計(jì)算機(jī)中全部的傳感元件是十分可靠的，那么自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)得到的數(shù)據(jù)都是正確的，在機(jī)組的重要部位安裝雙重化的自動(dòng)化傳感元件，那么即使某一個(gè)傳感元件發(fā)生故障，計(jì)算機(jī)監(jiān)控專家系統(tǒng)依然可以進(jìn)行有針對(duì)性的診斷處理，而且對(duì)機(jī)組的可靠性運(yùn)行不會(huì)產(chǎn)生任何影響。

要想對(duì)水輪發(fā)電機(jī)組進(jìn)行全方位的檢修，首先必須確定一個(gè)合理地標(biāo)準(zhǔn)，如果機(jī)組設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)超出了這一標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，就可以對(duì)機(jī)組設(shè)備展開檢修了。但是在分析設(shè)備是否真正需要制定檢修標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，就必須對(duì)所有的設(shè)備及其全部的指標(biāo)或參數(shù)進(jìn)行詳細(xì)地判斷分析。其中，機(jī)械振動(dòng)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)就是判斷機(jī)組的振動(dòng)水平和是否需要檢修的標(biāo)準(zhǔn)，這又分為兩種情況：其一，設(shè)備的綜合指標(biāo)；其二，設(shè)備的單項(xiàng)指標(biāo)。單項(xiàng)指標(biāo)即是表示設(shè)備狀態(tài)的基礎(chǔ)，這就需要對(duì)每一項(xiàng)進(jìn)行指定，一旦單項(xiàng)指標(biāo)超出了標(biāo)準(zhǔn)就應(yīng)該及時(shí)進(jìn)行檢修；綜合指標(biāo)不僅是一項(xiàng)部件或設(shè)備的多種指標(biāo)，還是一臺(tái)復(fù)合設(shè)備的多項(xiàng)指標(biāo)，比如機(jī)組的軸承、空蝕、振動(dòng)等。判斷機(jī)組檢修及其規(guī)模的指標(biāo)主要取決于實(shí)際運(yùn)行情況，然而運(yùn)用的自動(dòng)化系統(tǒng)一定需要具備完整的計(jì)算機(jī)狀態(tài)診斷專家系統(tǒng)，否則，這個(gè)過程只能依靠工程師通過分析監(jiān)控系統(tǒng)反饋的數(shù)據(jù)來判斷機(jī)組是否需要進(jìn)行檢修，及其檢修的方法和內(nèi)容，還能分析機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)的診斷方式的種類，分階段地開展檢修工作，也即是先開展人工診斷狀態(tài)的工作，同時(shí)也給自動(dòng)化監(jiān)控方式的狀態(tài)診斷積累了數(shù)據(jù)和經(jīng)驗(yàn)，等技術(shù)完全成熟之后，再利用自動(dòng)化監(jiān)控方式進(jìn)行診斷狀態(tài)。

3 結(jié)語

如今，我國(guó)的水電站在對(duì)水輪發(fā)電機(jī)組的狀態(tài)診斷檢修方面還處于起步階段，缺乏豐富的經(jīng)驗(yàn)和成熟的技術(shù)支持，因此，工程師還應(yīng)不斷深入研究，找到一套有效地狀態(tài)檢修方案。水電站水輪發(fā)電機(jī)組的可靠性運(yùn)行，與設(shè)備的狀態(tài)檢修和日常的維護(hù)是緊密聯(lián)系的，只有充分做好檢修和維護(hù)工作，才能提前預(yù)防機(jī)組的故障發(fā)生，進(jìn)而使機(jī)組始終保持安全、穩(wěn)定、可靠的運(yùn)行狀態(tài)，為社會(huì)提供更加穩(wěn)定的電能。

[1]劉華康.淺談水輪發(fā)電機(jī)組的檢修特點(diǎn)及檢修周期[J].甘肅科技，2010，(12).

[2]陸華培,潘清甫.水輪發(fā)電機(jī)定子故障繞組切除后的運(yùn)行[J].設(shè)備管理與維修，2011，(S1).

[3]孫鑫,杜巍.試論強(qiáng)化水電站水輪發(fā)電機(jī)組運(yùn)行與維護(hù)的必要性[J].民營(yíng)科技，2012，(10).