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

【摘要】隨著社會(huì)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，人們的生產(chǎn)和生活對(duì)于能源的需求量也在逐漸的增多，發(fā)掘新型能源，運(yùn)用水力發(fā)電能夠?yàn)閲?guó)家和社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展帶來(lái)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(jì)方案，從而對(duì)水輪發(fā)電機(jī)進(jìn)行維護(hù)和檢修，同時(shí)對(duì)方案進(jìn)行了實(shí)際的論證，希望能夠?yàn)樗Πl(fā)電的發(fā)展帶來(lái)幫助。

【關(guān)鍵詞】維護(hù)；檢修；關(guān)鍵技術(shù)；分析

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

一、水輪發(fā)電機(jī)維護(hù)、檢修系統(tǒng)存在的問(wèn)題

首先，檢修系統(tǒng)在對(duì)水電機(jī)組進(jìn)行故障診斷的過(guò)程中可供參考的數(shù)據(jù)較為單一，這樣就會(huì)造成檢修系統(tǒng)對(duì)故障的判斷不夠全面，極易出現(xiàn)誤判，所以說(shuō)必須要增加故障針對(duì)可供參考的數(shù)據(jù)來(lái)源，綜合評(píng)價(jià)故障和問(wèn)題點(diǎn)，提高診斷的準(zhǔn)確率；另外，目前對(duì)水輪發(fā)電機(jī)的健康狀態(tài)的評(píng)價(jià)過(guò)于模式化，對(duì)于實(shí)際情況和經(jīng)驗(yàn)的參考明顯不足，這樣就會(huì)使得系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)庫(kù)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(jī)維護(hù)、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(duì)水輪發(fā)電機(jī)進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)的技術(shù)分析

在設(shè)計(jì)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(shí)還要運(yùn)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(hào)泄露和柵欄效應(yīng)所帶來(lái)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(lái)作為無(wú)線(xiàn)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(jī)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(diǎn)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(duì)水輪發(fā)電機(jī)進(jìn)行故障診斷的技術(shù)分析

在水輪發(fā)電機(jī)維護(hù)、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(kù)和相關(guān)案例的儲(chǔ)備對(duì)狀態(tài)監(jiān)測(cè)時(shí)出現(xiàn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行快速、準(zhǔn)確的分析，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)水輪發(fā)電機(jī)組故障的診斷，并將現(xiàn)有數(shù)據(jù)與歷史數(shù)據(jù)和儲(chǔ)備庫(kù)中的案例進(jìn)行比對(duì)和分析，從而給出最為有效、徹底的解決方案和措施。實(shí)例分析：如下圖所示為某水電站單機(jī)容量為500MW 的水輪機(jī)，通過(guò)狀態(tài)監(jiān)測(cè)獲得的壓力脈動(dòng)變化的監(jiān)測(cè)結(jié)果。依據(jù)水輪機(jī)組的工作原理來(lái)對(duì)其壓力脈動(dòng)實(shí)施動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，一旦脈動(dòng)負(fù)荷出現(xiàn)偏差較大的現(xiàn)象時(shí)，就會(huì)使水輪機(jī)頂蓋遭到震動(dòng)，因此，在水輪機(jī)組的蝸殼、尾水錐管以及頂蓋處分別進(jìn)行壓力脈動(dòng)傳感器的布置。依據(jù)全息譜分解技術(shù)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理，發(fā)現(xiàn)水輪機(jī)頂蓋處有異動(dòng)，因此采取以下措施：第一先對(duì)其負(fù)荷值進(jìn)行改變，并對(duì)水輪機(jī)頂蓋（A/B）、蝸殼及尾水錐管處的信號(hào)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，由此得出壓力脈動(dòng)變化值與負(fù)荷之間的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)4 個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的負(fù)荷值下時(shí)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(jī)組并沒(méi)有其他特殊頻帶，由此可得出頂蓋異動(dòng)原因與信號(hào)異常無(wú)關(guān)。然后對(duì)壓力脈動(dòng)前后變化的比值進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)其已經(jīng)超出了數(shù)據(jù)庫(kù)中所存儲(chǔ)的壓力脈動(dòng)合同保證值，且當(dāng)>500MW時(shí)出現(xiàn)異常，因此可得知，正因壓力脈動(dòng)的負(fù)荷發(fā)生了較大偏移，從而導(dǎo)致頂蓋振動(dòng)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(jī)對(duì)于水力發(fā)電來(lái)說(shuō)非常的重要，是實(shí)現(xiàn)水力發(fā)電最為重要的設(shè)備，積極開(kāi)展對(duì)水力發(fā)電機(jī)的在線(xiàn)監(jiān)測(cè)和故障診斷系統(tǒng)的正向研究對(duì)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(yùn)行起到了非常重要的幫助。

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作者簡(jiǎn)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(kāi)發(fā)有限公司 .