水輪發(fā)電機維護、檢修系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)分析

【摘要】隨著社會的不斷發(fā)展和進步，人們的生產(chǎn)和生活對于能源的需求量也在逐漸的增多，發(fā)掘新型能源，運用水力發(fā)電能夠為國家和社會的可持續(xù)發(fā)展帶來巨大的幫助和支持。本文中作者提出了以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和全息譜分解技術(shù)為主要中心的檢修系統(tǒng)設(shè)計方案，從而對水輪發(fā)電機進行維護和檢修，同時對方案進行了實際的論證，希望能夠為水力發(fā)電的發(fā)展帶來幫助。

【關(guān)鍵詞】維護；檢修；關(guān)鍵技術(shù)；分析

近些年來，我國的水電事業(yè)發(fā)展速度迅猛，為了能夠更好的達到使用的要求，水輪機的機組不斷的向著容量大、尺寸大的方向發(fā)展，但是隨之而來的也出現(xiàn)了一系列的問題，過大的機組使得剛度不斷的降低，給水輪機工作中的穩(wěn)定性和可靠性帶來了巨大的挑戰(zhàn)。為了能夠在在水輪機運行的過程中保證足夠的平穩(wěn)和可靠，同時在面對水輪機故障時能夠快速的進行處理，最終將損失降到最低，我們就必須要對水輪機的檢修工作提起重視。

一、水輪發(fā)電機維護、檢修系統(tǒng)存在的問題

首先，檢修系統(tǒng)在對水電機組進行故障診斷的過程中可供參考的數(shù)據(jù)較為單一，這樣就會造成檢修系統(tǒng)對故障的判斷不夠全面，極易出現(xiàn)誤判，所以說必須要增加故障針對可供參考的數(shù)據(jù)來源，綜合評價故障和問題點，提高診斷的準(zhǔn)確率；另外，目前對水輪發(fā)電機的健康狀態(tài)的評價過于模式化，對于實際情況和經(jīng)驗的參考明顯不足，這樣就會使得系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)庫不夠全面，診斷的結(jié)果只能供我們參考，不夠準(zhǔn)確和全面。

二、水輪發(fā)電機維護、檢修系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)分析

1.以物聯(lián)網(wǎng)的傳感為核心對水輪發(fā)電機進行狀態(tài)監(jiān)測的技術(shù)分析

在設(shè)計中我們需要盡可能的將數(shù)據(jù)采集單元設(shè)置為單元化和模塊化，同時還要運用自適應(yīng)鎖相環(huán)技術(shù)，這樣不僅能夠讓配置工作和處理更能更加的靈活，還可以降低信號泄露和柵欄效應(yīng)所帶來的影響，使最終采集的數(shù)據(jù)更加的合理和準(zhǔn)確；另外，本系統(tǒng)中使用了定位技術(shù)和ZigBee 技術(shù)來作為無線數(shù)據(jù)的通訊手段。其中定位技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)與監(jiān)控終端和上位機的連接，而ZigBee 技術(shù)則作為雙向的網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)，特點主要是能耗低、傳輸速率高。

2.以全息譜分解、大數(shù)據(jù)支撐對水輪發(fā)電機進行故障診斷的技術(shù)分析

在水輪發(fā)電機維護、檢修系統(tǒng)中故障診斷模塊起到了至關(guān)重要的作用，目的在于依靠數(shù)據(jù)庫和相關(guān)案例的儲備對狀態(tài)監(jiān)測時出現(xiàn)的數(shù)據(jù)進行快速、準(zhǔn)確的分析，從而實現(xiàn)對水輪發(fā)電機組故障的診斷，并將現(xiàn)有數(shù)據(jù)與歷史數(shù)據(jù)和儲備庫中的案例進行比對和分析，從而給出最為有效、徹底的解決方案和措施。實例分析：如下圖所示為某水電站單機容量為500MW 的水輪機，通過狀態(tài)監(jiān)測獲得的壓力脈動變化的監(jiān)測結(jié)果。依據(jù)水輪機組的工作原理來對其壓力脈動實施動態(tài)監(jiān)測，一旦脈動負(fù)荷出現(xiàn)偏差較大的現(xiàn)象時，就會使水輪機頂蓋遭到震動，因此，在水輪機組的蝸殼、尾水錐管以及頂蓋處分別進行壓力脈動傳感器的布置。依據(jù)全息譜分解技術(shù)對數(shù)據(jù)進行分析和處理，發(fā)現(xiàn)水輪機頂蓋處有異動，因此采取以下措施：第一先對其負(fù)荷值進行改變，并對水輪機頂蓋（A/B）、蝸殼及尾水錐管處的信號進行監(jiān)測，由此得出壓力脈動變化值與負(fù)荷之間的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)4 個監(jiān)測點的負(fù)荷值下時頻分布規(guī)律基本穩(wěn)定。第二，采用加窗平均周期圖全息譜分解分析，發(fā)現(xiàn)機組并沒有其他特殊頻帶，由此可得出頂蓋異動原因與信號異常無關(guān)。然后對壓力脈動前后變化的比值進行分析，發(fā)現(xiàn)其已經(jīng)超出了數(shù)據(jù)庫中所存儲的壓力脈動合同保證值，且當(dāng)>500MW時出現(xiàn)異常，因此可得知，正因壓力脈動的負(fù)荷發(fā)生了較大偏移，從而導(dǎo)致頂蓋振動超出保證值。

三、總結(jié)

根據(jù)全文我們不難看出，水輪發(fā)電機對于水力發(fā)電來說非常的重要，是實現(xiàn)水力發(fā)電最為重要的設(shè)備，積極開展對水力發(fā)電機的在線監(jiān)測和故障診斷系統(tǒng)的正向研究對于提高水力發(fā)電工作的效率和確保水力發(fā)電的正常運行起到了非常重要的幫助。

參考文獻：

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作者簡介：羅啟（1978-10），男，漢，四川省巴中市平昌縣名族，電氣助理工程師，本科， 水利水電，四川巴河水電開發(fā)有限公司 .