對(duì)當(dāng)前汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)在線(xiàn)監(jiān)測(cè)應(yīng)用的分析和建議

安利軍　李海燕

【摘要】由于目前汽輪發(fā)電機(jī)作為火力發(fā)電廠(chǎng)或核能發(fā)電廠(chǎng)中重要的發(fā)電設(shè)備，在我國(guó)得到了廣泛的應(yīng)用。因此，作為發(fā)電廠(chǎng)中的核心發(fā)電機(jī)組，它的監(jiān)測(cè)有著十分重要的意義。本文根據(jù)汽輪發(fā)電機(jī)在國(guó)內(nèi)外的在線(xiàn)監(jiān)測(cè)的應(yīng)用現(xiàn)狀進(jìn)行初步的分析，討論了在當(dāng)前的國(guó)情下，我國(guó)對(duì)汽輪發(fā)電機(jī)的監(jiān)測(cè)的相關(guān)建議，以供相關(guān)人士參考。

【關(guān)鍵詞】汽輪發(fā)電機(jī)在線(xiàn)監(jiān)測(cè)監(jiān)測(cè)裝置

【中圖分類(lèi)號(hào)】TP206 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1672-5158（2013）04-0001-01

前言

目前，由于社會(huì)和科技的不斷發(fā)展和進(jìn)行，汽輪發(fā)電機(jī)的監(jiān)測(cè)裝置在發(fā)電廠(chǎng)中得到廣泛的應(yīng)用，而且由于各式各樣的在線(xiàn)監(jiān)測(cè)設(shè)備的出現(xiàn)，也為汽輪發(fā)電進(jìn)行的發(fā)展前景作出了良好的鋪墊。目前，在我國(guó)對(duì)于發(fā)電裝置的實(shí)施計(jì)劃主要是以維修為主，在根本上沒(méi)有解決發(fā)電設(shè)備中存在的問(wèn)題，而且這些維修方案在實(shí)際操作中容易引起設(shè)備的過(guò)度維修，從而導(dǎo)致發(fā)電裝置的功能得到嚴(yán)重的影響，因此這種缺乏針對(duì)性的維修方案，給我的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來(lái)嚴(yán)重的阻礙。而且，在許多發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)放棄個(gè)這維修模式，采用了一種“需修時(shí)修的維修模式，并且有著良好的使用效果。由此可見(jiàn)，我國(guó)在對(duì)汽輪發(fā)電機(jī)的在線(xiàn)監(jiān)控方面，還要向發(fā)達(dá)國(guó)家進(jìn)行學(xué)習(xí)，在學(xué)習(xí)中找到其中的突破點(diǎn)，并且通過(guò)不停的實(shí)踐應(yīng)用，這樣才能把我國(guó)的汽輪發(fā)電在線(xiàn)監(jiān)測(cè)技術(shù)發(fā)展的更好，從而推動(dòng)我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

汽輪發(fā)電機(jī)的概率和在線(xiàn)監(jiān)測(cè)

汽輪發(fā)電機(jī)是與汽輪機(jī)配套的一種發(fā)電設(shè)備，而且它是以汽輪驅(qū)動(dòng)作為發(fā)電設(shè)備發(fā)電的原理，并且主要是通過(guò)鍋爐反應(yīng)中產(chǎn)生的蒸汽氣壓進(jìn)去多汽輪機(jī)的內(nèi)部使其膨脹做功。從而導(dǎo)致汽輪發(fā)電機(jī)的葉片轉(zhuǎn)動(dòng)，而帶來(lái)發(fā)電設(shè)備進(jìn)行發(fā)電。目前，這種汽輪發(fā)電機(jī)已經(jīng)廣泛的應(yīng)用在火力發(fā)電廠(chǎng)和核能發(fā)電廠(chǎng)中。

汽輪發(fā)電機(jī)的在線(xiàn)監(jiān)測(cè)在汽輪發(fā)電機(jī)中有著十分重要的作用，它不但保證了發(fā)電機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，還對(duì)發(fā)電設(shè)備進(jìn)行了一定程度的保護(hù)。當(dāng)前，在我國(guó)在汽輪發(fā)電機(jī)中在線(xiàn)監(jiān)測(cè)主要是以預(yù)知維修和狀態(tài)維修為主。預(yù)知維修，主要是針對(duì)在正常運(yùn)轉(zhuǎn)中的發(fā)電設(shè)備，對(duì)它們的各方面功能進(jìn)行預(yù)知判斷，當(dāng)預(yù)測(cè)到這些發(fā)電設(shè)備在正常運(yùn)轉(zhuǎn)中有可能出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，我們就對(duì)其進(jìn)行維修養(yǎng)護(hù)，以保證發(fā)電設(shè)備的各方面的功能；而狀態(tài)維修主要是針對(duì)檢查儀器的實(shí)用性和可靠性進(jìn)行實(shí)施的，在對(duì)發(fā)電設(shè)備的在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中出現(xiàn)的各種狀態(tài)問(wèn)題進(jìn)行一定的程度的維修監(jiān)測(cè)，例如當(dāng)我們發(fā)現(xiàn)發(fā)電機(jī)的容量大小和運(yùn)行時(shí)間，在正常使用下的情況有所不同時(shí)，我們就要對(duì)其進(jìn)行在線(xiàn)監(jiān)測(cè)，從而發(fā)現(xiàn)其中存在的問(wèn)題。由此可見(jiàn)，合理的采用不同的監(jiān)測(cè)方法對(duì)發(fā)電設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測(cè)是十分重要的。

二、國(guó)內(nèi)外簡(jiǎn)況

由于目前電力資源已成為人們生活中不可缺少的一部分，因此對(duì)汽輪發(fā)電進(jìn)行進(jìn)行監(jiān)測(cè)越來(lái)越受到人們的重視。而且人們?yōu)榱烁玫牧私猱?dāng)前汽輪發(fā)電機(jī)的在線(xiàn)監(jiān)測(cè)的實(shí)際應(yīng)用情況，國(guó)際上已經(jīng)設(shè)立了專(zhuān)門(mén)的管理機(jī)構(gòu)對(duì)當(dāng)前各國(guó)的應(yīng)用情況進(jìn)行了一定的控制管理，并且在20世紀(jì)90年代末還提出了相應(yīng)的調(diào)查大綱。而這些調(diào)查大綱的提出，主要是為了更好的了解發(fā)電廠(chǎng)中存在的各方面元素在對(duì)各種形式的監(jiān)測(cè)模式的認(rèn)可程度，而且對(duì)各種監(jiān)測(cè)模式的統(tǒng)計(jì)，也有利于人們確立監(jiān)測(cè)模式的成熟程度，從而決定這種監(jiān)測(cè)模式是否可以用于在社會(huì)當(dāng)中。

這種調(diào)查大綱主要是對(duì)汽輪發(fā)電機(jī)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，而且對(duì)于已使用的發(fā)電機(jī)以15年的期限進(jìn)行區(qū)分，并且把發(fā)電機(jī)的容量進(jìn)行不同程度的分級(jí)。隨著我國(guó)汽輪發(fā)電機(jī)在線(xiàn)監(jiān)測(cè)技術(shù)的不斷發(fā)展，我國(guó)已經(jīng)在全國(guó)范圍內(nèi)進(jìn)行了比較全部的調(diào)查，并且已經(jīng)得到了理想的效果。

三、選擇在線(xiàn)監(jiān)測(cè)應(yīng)遵循何種原則

在20世紀(jì)90年代末，我們已經(jīng)開(kāi)始根據(jù)調(diào)查結(jié)構(gòu)進(jìn)行一定的研究討論，而且對(duì)在線(xiàn)監(jiān)測(cè)采用何種原則已經(jīng)達(dá)成了共識(shí)：

（1）在線(xiàn)監(jiān)測(cè)裝置的作用是對(duì)漸變過(guò)程進(jìn)行監(jiān)視，以對(duì)發(fā)電機(jī)狀態(tài)進(jìn)行科學(xué)預(yù)知，它不能代替突發(fā)事故時(shí)的各種瞬時(shí)記錄儀。

（2）發(fā)電機(jī)制造廠(chǎng)在新機(jī)開(kāi)發(fā)與新機(jī)投運(yùn)過(guò)程中要對(duì)在線(xiàn)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行跟蹤和關(guān)注，對(duì)配置提出推薦意見(jiàn)。

（3）對(duì)需要專(zhuān)家解讀或需要輔以離線(xiàn)分析的在線(xiàn)監(jiān)測(cè)裝置或數(shù)據(jù)，應(yīng)由發(fā)電機(jī)制造廠(chǎng)、運(yùn)行單位、在線(xiàn)監(jiān)測(cè)裝置供應(yīng)商共同磋商，不能把做結(jié)論的責(zé)任推給運(yùn)行單位。

四、對(duì)當(dāng)前我國(guó)在線(xiàn)監(jiān)測(cè)裝置應(yīng)用情況的初步分析

在目前，國(guó)內(nèi)200 MW及以上汽輪發(fā)電機(jī)配置的在線(xiàn)監(jiān)測(cè)裝置中有直讀與解讀二大類(lèi)型。

1 直讀型在線(xiàn)監(jiān)測(cè)裝置

國(guó)內(nèi)正在使用的有HPA、SCW、HLM、HDM、HLOM。這類(lèi)裝置在線(xiàn)監(jiān)測(cè)獲得的數(shù)據(jù)或趨勢(shì)曲線(xiàn)可直接讀到，無(wú)需專(zhuān)家解讀，可從數(shù)值中得知某參數(shù)的狀況。這與早已掌握的發(fā)電機(jī)電參數(shù)（有功、無(wú)功電壓，電流……）、某些非電量（溫度、壓力、流量、軸振……）等在線(xiàn)監(jiān)測(cè)十分相似，其中HPA、SCW、HDM還大量使用國(guó)外產(chǎn)品。這類(lèi)直讀型設(shè)備可信度較高，很少有漏報(bào)、誤報(bào)現(xiàn)象。下面分別介紹這些裝置的特點(diǎn)。[1]

2 解讀型在線(xiàn)監(jiān)測(cè)裝置

國(guó)內(nèi)正在使用的有SEVM、RSTD、STOM、GCM、RFM或PDM。這類(lèi)在線(xiàn)監(jiān)測(cè)裝置由于裝置比較復(fù)雜或預(yù)示面廣且重要，其測(cè)試結(jié)果一般需要專(zhuān)家解讀，特別是根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果做決策時(shí)更需要專(zhuān)家會(huì)診。下面分別介紹這些裝置的特點(diǎn)。

RSTD（轉(zhuǎn)子匝間短路監(jiān)測(cè)器）：可預(yù)示由轉(zhuǎn)子匝間短路引起的轉(zhuǎn)子振動(dòng)、轉(zhuǎn)子接地，由轉(zhuǎn)子匝間短路造成的護(hù)環(huán)燒損等故障。國(guó)產(chǎn)RSTD的靈敏度較高，在300MW發(fā)電機(jī)上有2臺(tái)在線(xiàn)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)及10多臺(tái)離線(xiàn)運(yùn)行的業(yè)績(jī)，正準(zhǔn)備在600MW發(fā)電機(jī)上安裝，保持當(dāng)前試用性質(zhì)是合適的。

STOM（轉(zhuǎn)軸扭振監(jiān)測(cè)儀）：該設(shè)備有扭振測(cè)量、扭振保護(hù)、扭振應(yīng)力分析3種主要功能。它可預(yù)報(bào)的故障類(lèi)型有軸疲勞積累、次同步振蕩、大軸裂紋及轉(zhuǎn)子不平衡負(fù)荷等故障。國(guó)產(chǎn)TVDS-B型軸系扭振監(jiān)測(cè)儀在300、600MW上有6臺(tái)運(yùn)行業(yè)績(jī)，已捕獲過(guò)數(shù)次事故扭振記錄。進(jìn)口的2臺(tái)尚未安裝，STOM除核電外，國(guó)外很少用于火電，從性?xún)r(jià)來(lái)講，國(guó)產(chǎn)STOM要優(yōu)于進(jìn)口產(chǎn)品。

五、建議

根據(jù)上述國(guó)內(nèi)外簡(jiǎn)況和對(duì)當(dāng)前汽輪發(fā)電機(jī)在線(xiàn)監(jiān)測(cè)使用情況的初步分析，提出如下建議：

（1）要明確在線(xiàn)監(jiān)測(cè)的配置原則。希望從招標(biāo)決定一切，過(guò)渡到由發(fā)電機(jī)制造廠(chǎng)推薦，并與運(yùn)行單位磋商而定的原則，以免造成不必要的浪費(fèi)。

（2）直讀型在線(xiàn)監(jiān)測(cè)裝置比較成熟，實(shí)際應(yīng)用效果也較好，可繼續(xù)推薦應(yīng)用在水氫氫型發(fā)電機(jī)上。

（3）對(duì)解讀型在線(xiàn)監(jiān)測(cè)裝置的使用要慎重，選擇典型發(fā)電機(jī)安裝以積累經(jīng)驗(yàn)是必須的，切不能、也不需要在每臺(tái)200 MW及以上的發(fā)電機(jī)上都裝，要盡快走出這個(gè)誤區(qū)。

結(jié)束語(yǔ)

由此可見(jiàn)，對(duì)于汽輪發(fā)電機(jī)的在線(xiàn)監(jiān)測(cè)國(guó)內(nèi)外都是十分的重視，而且我國(guó)已經(jīng)在汽輪發(fā)電機(jī)的管理方面已經(jīng)有了很大的突破。但是，目前我國(guó)在這份還是存在這些多的不足，與發(fā)達(dá)國(guó)家還存在著許多的差距，所以我們還需要在實(shí)踐中不斷的努力，這樣才能對(duì)我國(guó)的電力事業(yè)有著很好的發(fā)展，才能促進(jìn)我國(guó)的社會(huì)主義經(jīng)濟(jì)建設(shè)。

參考文獻(xiàn)

[1]石成義，汽輪發(fā)電機(jī)的技術(shù)革新[J]，今日科苑，2007（16）

[2]韓丁，對(duì)汽輪發(fā)電機(jī)在線(xiàn)監(jiān)測(cè)應(yīng)用的初步分析和建議[J]，價(jià)值工程，2011（32）