水力发电系统设备状态检测的重要性及应用徐春雷

水力发电系统设备状态检测的重要性及应用徐春雷

(1国网新疆阿克苏供电公司新疆阿克苏843000;2国电阿克苏河流域水电开发有限公司新疆阿克苏843000)

摘要:自从改革开放以来,我国的社会经济得到了高速的发展,科技水平也得到了巨大的提高,在这些因素的推动之下,我国的水力水电行业,也发生了巨大的变革。水力发电系统设备状态检测是通过信息化技术、自动化技术,来对系统设备的运转状态进行实时的监督与加测,以便及时的发现系统设备运转过程中存在的风险或异常,通过对检测反馈的数据或信息进行分析,为检修人员做出相应的调整决策提供科学合理的参考依据,既能保障水力发电系统设备能够在可承担范围内达到最低磨损、最佳运行状态,有能有效的解决频繁检修造成的时间、资金浪费。

关键词:水力发电;系统设备;状态检测

引言

状态检修指的就是按照设备运行的具体情况对设备展开检修,状态检修不存在以往定期预防性检修的维修过剩、维修频繁以及盲目检修等情况,能够让发电系统设备年平均检修工时降低30%左右,使运行维护成本进一步降低。

1、水力发电系统设备状态检测的重要性

1.1维护水力发电系统设备的生命周期

通过对水力发电系统设备状态进行实时的检测,可以及时的发现系统设备的运行是否处于正常状态,是否要对其数值参数进行修改等,确保系统设备能够在合理的范围内安排生产,避免系统设备长时间超负荷运转造成较大的磨损消耗,最终导致水利发电系统设备的生命周期大大缩短,不能较好的维持生产效率与设备成本的平衡。另外,一些新型的水力发电系统设备与以往的设备存在较大的区别,如果还用以往的检修模式,定期频繁的进行周期性检修,不仅浪费了大量不必要的时间与资金,还会对正常运行的系统设备造成一定程度上的磨损,不利于系统设备的长期运行。

1.2维护水力发电系统稳定安全的运转

2009年俄罗斯萨扬水电站“8•17”事故的发生,震惊了国内外水电企业,其事故发生的一个主要原因就是值班人员没有充分的利用在线监测系统对振摆、气隙数据进行实施的监督与分析,致使没有及时的发现系统运行中出现的问题,也没有及时的采取应对措施。由此可见对设备进行实时监测的重要性,我国吸取其经验教训,在2010年发布的“国家电监办关于吸取俄罗斯萨扬水电站事故教训进一步加强水电站安全监督管理的意见”中的第六、第八条明确指出:大中型水电机组必须“加强机组状态监测”、“加强机组稳定性测试”。对水力发电系统设备进行实时检测,可以及时的发现一些微小的、不易被人察觉的设备安全隐患或故障,避免由小的风险逐渐积累引发大的故障,最后影响到整个系统的正常运行。

1.3节省设备维修与更换费用

水力发电系统的运行离不开基础电力设备的支撑,而电力设备的购置在电力企业中也是一项较大的开支。设备的购置投入外,在运行过程中还需要定期对设备进行保养维修。如果企业不重视对设备状态的实时检测,就不能及时的发现运行中存在的风险,一旦风险累积成大的问题并爆发,那么企业要付出的就不只是保养维修的成本了,还需要付出更换零件甚至更换设备的代价。因此,对设备进行实时检测能够有效的节省设备维修与更换的开发,为企业降低维修成本。

2、水力发电系统设备状态检测的实际应用

2.1将传统的预防性检修转变为预知性检修

我国电力企业在过去的发展过程之中,在对系统设备进行检修工作的时候,主要采用的检修方式就是预防性检修方式,检修进行的主要目的就是防止设备在运行的过程中发生故障,这种检修方式也叫做预防性检修方式,这种检修方式不仅会浪费时间和资金,对系统设备的正常运行还没有一个合理的保障,在现阶段电力企业的发展过程中已经无法满足检修的需求了。所以现阶段的电力企业在进行系统设备维护检修工作的时候,就要采用预知性的设备状态检修方式来进行检修操作,这种检修方式在设备检修工作进行的过程之中,主要是以设备当前的工作状态为依据来进行检测的,通过一定的检测手段来对电力设备的健康状况进行诊断,从而来确定设备是否存在故障或者是是否需要进行相关的检修过程。预知性检修的内容比预防性检修的内容要更加的广泛,包括有对设备进行在线的检测与诊断,还包括对设备的运行进行维护、带电检测、预防性试验、故障记录等诸多的设备检修环节。

2.2建立对设备状态进行实时检测的信息系统

在电力系统设备检修工作进行的过程之中,是有着一定的操作程序的,而不是随意的进行相关的检测。在检测工作正式开始之前,需要建立一个针对系统设备状态进行实时检测的信息系统,在使用这个系统进行相关信息管理的时候,不是简单地将相关的定期检测的数据信息录入到系统之中就行了,而是要将设备在各个时段的运行状态进行一个连贯性的记录,从而确保信息记录的完整性与可靠性,之后在通过对这些数据的综合分析,来对设备的整体运行状况进行一个合理的评估。同时,在水力发电系统设备的维护检修的过程中,要注意检测过程的实用性和全面性,要对检测的内容和检测的情况做好及时的记录,这样就可以给设备在后期的维护检修过程中提供一定的数据依据。

2.3提升设备检测人员的信息化技能

检测信息系统的操作和管理以及维护系统稳定运转的工作,都是由相关的设备检测人员来执行的,电力企业要是想在发电系统运行的过程中,保障发电系统运行的稳定性与安全性,就必须要加强对检修人员的技术培训工作,不断的提升故障检修人员的专业性技能以及实际的操作技巧。由于以往的检修过程存在着一定的盲目性,检修人员在实际检修的过程中虽然投入了大量的时间和精力,但是往往却得不到一个很好的检修效果,而现在所采用的检修方式可以在一定程度上极大的减轻检修人员的工作量,检修人员只需要对检测过程中所反馈的数据值进行相关的分析,通过状态分析和数据值的异常来开展相关的检修工作,在这个过程中对检修工作的针对性和科学性进行强化。

3故障诊断的关键技术

3.1选取故障信号特征量

在众多的数据信号中,将可以用到的信息从中提炼,便是信号处理技术的任务,如果电力设备在运行时提供的数据更加准确,相应的设备的故障诊断便会有更好的灵敏度。某个故障特征量一般不是由一种故障状态造成的,可是一般情况下,很多的故障特征量代表着一样的故障。所以,需要克服的难题就是如何正确选取故障特征量。由于特征量选择不正确,往往造成无法识别到底是故障状态还是正常状态,由于正常状态和故障状态的特征参量有一定的相同部分,便造成错误的判断,即故障特征量具有一定的模糊性,因此要采取正确的方法选择。

3.2故障诊断

电力系统设备可能出现的故障类别非常多,并且相同的事故也许是由好几种故障状态表现出来的,下面介绍几种诊断的方法:①一种故障会带有多种故障表象,需要采用多传感技术以及信息融合技术来进行诊断。对同一对象,从多个面、多个角度采用不同的传感器进行处理,之后对相同故障出现的不同表现特征选择出灵敏度较高的状态信息量,这种诊断方法可以保证诊断效果的整体性。②特征空间矢量法,这种方法首先对得到的故障误差数据进行实时分析与学习,然后再通过一步一步修正来进行,对象都具有一定的慢时变性和不确定性。除以上方法,也可以结合人工智能、神经网络等方法诊断故障。

3.3信息技术和故障诊断分析技术

故障诊断分析技术主要是对电力系统设备故障的发生过程以及故障的来源去向进行分析。首先将出现的设备状态特征量以及降维等进行总结归纳,然后再采取模糊识别以及专家系统等识别技术,准确得出故障特征参数,最后得出故障出现的原因以及性质等。由于现在电力系统设备具有一定的网络传输功能,可以采用局域网传输信息进行故障诊断,必要时也可以使用远程协助进行一定的诊断工作。这样可以更准确地监测设备的状态,实现故障诊断的异地处理,还可以使用一种更先进的设备,即可以进行虚拟诊断的仪器,使数据实时上传。

结束语

随着我国水力发电技术不断的进步,水力发电体系的稳定性与安全性也在不断的提升,水力发电对于我国的生产与生活都有着非常重要的作用,所以说水力发电在现阶段以至未来的很长一段时间内,都是我国国民经济发展的主要内容。在这样的社会发展背景之下,对水力发电系统设备的状态检测工作是势在必行的,同时也是电力企业在发展的过程中需要不断重视与研究的课题。

参考文献:

[1]赵小伟,翁建峰,于洪乾.状态检测技术在水利发电设备中的应用[J].电气应用,2017,36(20):28-31.

[2]李畅.水力发电系统设备状态检测的重要性及应用[J].中国高新区,2017(12):110.

[3]石婕,许丽丽,尚梦.发电设备运行状态检测及信息化管理[J].科技创新与应用,2017(16):153.

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