火电设备检修发电厂机组状态检修现状及设想.docx

火电设备检修发电厂机组状态检修现状及设想.docx

《火电设备检修发电厂机组状态检修现状及设想.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《火电设备检修发电厂机组状态检修现状及设想.docx（8页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

火电设备检修发电厂机组状态检修现状及设想

火电设备检修|发电厂机组状态检修现状及设想

　　摘要：

本文对目前流行的机组状态监测及状态检修的意义和云峰发电厂机组状态监测及状态检修情况做简要介绍，提出今后机组状态监测及状态检修设想，供同行参考。

关键词：

机组状态监测状态检修机组状态监测系统

云峰发电厂在电力系统中的作用主要是担任调峰、调频、事故备用任务，要达到以上目的，要求机组必须具备良好的可靠性和可调性。

根据东北公司对水电厂状态检修工作的要求，我厂开展了设备状态检修的前期工作，并与丰满发电厂一道，成为东北地区水电机组状态检修的试点单位。

目前我厂已将四台机组的检修及运行历史资料，系统地进行了整理汇编，呈报水管部、电科院。

几年来，云峰发电厂的机组检修已由传统的计划性逐步过渡到状态性，检修方式由原来的"到期必修、修必修好"，逐步向"该修必修、修必修好"过渡。

在设备的在线监测、状态检修方面初步有了成效。

1　水轮机组状态监测系统概述

近年来，水电厂设备的状态检修工作已越来越受到普遍关注。

设备状态检修的必要条件是要进行状态监测和故障诊断。

对设备整体或局部在运行过程中的物理现象进行随机或定期检测，就是状态监测。

而设备诊断技术则是一种了解和掌握在用设备的状态，确定其整体或局部是否正常，早期发现故障及其原因，并能预报故障发展趋势的硬件或软件的综合技术。

设备的状态监测和诊断技术作为一种基本手段，为状态监测提供切实依据，以便合理安排维修，确保设备的安全经济运行。

设备状态监测和诊断的关键是在线监测技术，包括信息采集、数据处理与分析、处理意见与决策。

有效的在线监测可以随时掌握设备的技术状况和劣化规律，避免突发性事故和控制渐发故障的发生。

实践证明，实施在线监测可以减少设备不必要的停役、降低维修成本、增加可利用时间，从而提高设备的运行维修效益。

机组计划检修存在的弊病

机组状态检修工作实施前，我厂的四台水轮发电机组的检修是按计划检修原则进行的，根据原水利电力部颁发的《发电厂检修规程》中规定的检修周期、检修工期、检修项目等指标，"到期必修、修必修好"，其实部颁规程对机组检修周期、检修工期及检修项目的规定依据基本上是同类设备的检修经验，不具有普遍意义。

经过多年的技术实践，我们认识到，这种规定带有较大的习惯性，是一种徒弟学师傅式的方法，比较保守、盲目，但也比较把握，除浪费一些人力、材力、物力、时间外，一般还不致出什么大差错。

但从设备检修的目的是消除缺陷，保证设备健康运行这个角度讲，计划检修是不尽合理的。

所谓的"到期必修"就是设备运行到某一规定的期限，不论处于什么样的技术状态、有无缺陷一律停机检修。

由于我厂各台机组的设计制造、运行状况的不尽相同，即使是同类的设备在相同的运行周期内，也表现出很大的差异性。

同时，"到期必修"经常带来不必要的大拆大装，不但造成人、材、物的大量浪费，有时还会把设备拆修坏了，造成"劳而有罪"。

设备状态检修的优势

通过不断探索及实践，我们认识到，状态检修的核心是通过对设备的诊断，摸清设备的实际状况，并以此为依据制订切实可行的检修计划予以实施。

状态检修的通俗说法是"该修必修、修必修好"，它所强调的是在"该修必修"的"该"字上，这个"该"字反映了整个检修工作的科学性，它要求决定修与不修，小修还是大修要有充分的事实依据，要经过该与不该的反复论证，不能凭经验行事，不该修的坚决不修，该修的坚决修好，只有这样，才能恰到好处地完成检修任务。

我们还认识到，状态检修比计划检修更符合"预防为主"的原则。

计划检修的最大弊端是不能根据设备的实际技术状态决定检修内容，而让计划期限箍得过死，状态检修则不然，它是通过各种不同的诊断手段摸清了设备的技术现状后才决定检修内容的，它可以根据设备的技术状态及运行要求，提前或推迟检修周期，增加或删减检修项目，真正实现检修的目的，并具有最大的经济技术效益。

显然，状态检修掌握着消除设备缺陷的主动权，符合设备的运行的发展规律，符合防患于未然的原则。

我厂初期实施机组状态检修后带来的效益

机组状态检修实施前，我厂对反映四台机组的运行状态的参数测定只停留在手工检测阶段，通过定期的试验观察，比照标准，分析设备的技术状况决定检修计划。

由于缺乏可靠有效的诊断方法与诊断仪器，使得制订的检修计划不完全有效。

1991年，我厂与华中理工大学电测教研室合作，共同研制了第一代BZJ1摆度振动监测仪，该仪器于1992年9月安装在我厂的四号水轮发电机组上。

受当时技术条件所限，测点较少，同时电测数据与手工测得数据相差悬殊，没有受到现场工人的欢迎。

1996年我厂与海南洲立科技公司共同开发了SZJ水电机组振动测试及数据分析处理系统。

该系统由摆度振动监测仪、多路通讯控制器、数据处理及分析软件包三个部分组成，BZJ将采集的数据由RS232串口经DTC送往上位计算机，再由SFC进行分析及处理。

该系统被安装在我厂的2、3、4号机组上。

2000年末，我厂又与深圳洲立达公司合作，共同开发了一号机组机械状态分析及故障诊断系统（SZJ99），该系统自成一个系统，与计算机监控系统不相连。

该系统的功能较前两代有较大的增强，监测通道由9个增加到17个，在进行巡回检测的同时进行信号波形采集，可录制机组的瞬态过程及波形。

该系统在机组机械振动监测及实时分析仪提供的机组振动数据及其特征的基础上，运用理论知识和实践经验，形成机组机械状态分析软件。

以便进一步分析机组的机械状况特征和引起异常振动的原因。

从而提供机组检修及故障分析的依据或参数。

通过系统实际运行中的数据积累，帮助专职人员加强对机组机械特征的深入了解，提高状态检修的水平。

通过接入网络系统，专职人员及有关领导可在远地了解机组的机械状况，以满足水电厂"无人值班"的要求。

采用以设备状态监测为基础的状态检修管理模式后，由于摸清了设备的实际技术状况，我厂目前的机组大修周期已改为4年以上，机组扩大性大修周期已改为10年左右。

过去，不管设备的状况，检修周期一到，马上就开始检修，对于设计、制造、安装、维护质量优秀的机组，检修过于频繁不但没有好处，大多数情况是拆下来擦擦油、抹抹灰而已。

增加了机组的检修费用、停用时间，降低了机组的可调小时数。

现在由于我厂注重了在设备的状态上下功夫，通过掌握机组的状态来确定机组的检修时间和检修项目，最终达到延长检修间隔，缩短检修工期，降低维修成本的目的。

按设备状态监测数据及运行情况并对照规程标准制定检修时间及项目，收到了显着的经济效益。

如我厂二号机组，在各负荷工况下，从监测仪测得的各项数据来看，均不超过规定值，设备运行稳定，但已连续运行14年没有进行扩大性大修。

由于该机组每次小修检查都发现发电机定子铁芯拉紧螺杆折断现象，同时存在水轮机导叶漏水严重的缺陷，需更换导叶轴套，因此根据状态检修的思想，决定对该机组进行扩大性大修，大修后提高了设备运行的可靠性。

再如我厂四号机组，投产初期就存在着摆度、振动大的缺陷，而且机组振动区域较宽。

实施机组状态监测后，对四号机组存在缺陷的原因进行了深入细致的研究及分析，确定了四号机振动摆度大主要是由于机组轴线引起。

通过对该机组进行扩大性大修，取消了推力头与镜板间的绝缘垫，在推力头与镜板间增加了两道密封圈，有效地防止了两者接触面产生空蚀而引起的轴线恶化，同时将推力头及镜板返厂进行了处理，使其各部精度均达到图纸规定，机组投入运行后，各部振动、摆度明显减轻，达到了预期目的。

再如我厂的一号机组，2001年进行过一般性大修，机组修后经振动摆度监测仪实测发现励磁机定子外壳的垂直振动达到，水平振动达到，强烈的振动对机组结构部件造成的危害是巨大的，根据该情况，我们及时向主管部门提出扩修申请，并到上级部门说明情况，得到批准。

经分解检查发现，机组轴线已恶化，推力瓦严重磨损，个别瓦面有严重裂纹，推力抗重螺钉及托盘接触面磨损及变形严重，镜板工作面存在划痕，局部位置呈蓝色，系工作时温度过高所致，推力头底面、镜板背面空蚀严重。

将推力头、镜板、推力抗重螺钉及托盘均进行了返厂处理，达到图纸规定要求，并对将全部推力瓦进行了更换。

几年来，我们一是通过日常性的机组状态诊断掌握设备的损坏状态与规律，加强每日的设备巡回检查，发现问题及时进行处理，由于机组振动摆度监测系统测点数量的限制，有些部位的振动及摆度不能测到，我们定购了手持式振动摆度测试仪，对机组所有部位的振动摆度均可进行测量。

二是通过日常性的维修恢复设备的健康。

从上到下摆脱计划检修的束缚，将状态诊断与日常维修结合起来，用状态诊断结果指导维修，用维修实践验证或修正状态诊断技术，从而达到完善状态诊断技术与提高维修水平的共同目的，这样，就有可能为解决设备的老大难问题创造条件，这对于延长机组检修间隔与运行寿命是有好处的，比如，若能成功地解决机组轴线稳定性与水轮机汽蚀损坏两大问题，那么机组的大修周期至少可延长一倍以上，而且可使检修内容大为简化，检修费用大大降低。

2机组状态监测系统实际需求

随着电力系统的日益发展，供电可靠性的高要求与不尽人意的设备故障率之间的矛盾也愈加突出。

电力部门期盼实施在线监测能及时发现设备的隐患，从而防患于未然。

由于各种原因，设备停役有时难以安排。

因此我们实行状态检修与周期性检修相结合的检修原则。

而状态检修的一个重要前提，就是实施在线监测，了解设备状态，做到心中有数。

随着我厂"无人值班"的实施，希望在对厂内的各种运行设备进行监控的同时，增加对设备运行可靠性的监测手段。

而"减人增效"、"厂网分开、竞价上网"等现代管理模式的形成和建立，也需要强有力的技术支持。

现役设备或已老旧，或有先天形成的缺陷，还有受到怀疑的一些设备，在线监测可以实时监视其运行情况，一旦发现问题就及时退出。

这样，便能最大限度地利用这些设备的剩余寿命。

随着测试技术的发展和逐步完善，尤其传感技术和信息处理技术的不断进步，为在线监测提供了充要的条件。

实施在线监测过程中，我们不仅体会到缩短设备停役时间、减少停电损失，避免过剩维修、延长设备寿命，以及杜绝因试验操作失误可能酿成事故等，还从中积累了经验，促进在线监测技术不断提高的良性循环。

目前在线监测技术已进入实用化、智能化阶段。

Internet／Intranet网络技术的应用，为状态监测与诊断开拓了广阔的技术空间，如远程分布式故障诊断和虚拟故障诊断等，突破了传统的故障诊断的某些技术瓶颈。

电力设备设计、安装和运行管理经验的长期积累，也为专家系统的建立提供了明确、宽厚的多领域专门知识，足以对运行设备的故障、寿命进行分析、判断和决策，以达到建立预测性维修体制的目的。

3机组状态监测系统实施基础

水轮发电机组稳定性是其工作性能的重要指标。

而机组工作不稳定的基本表现形式就是振动，这是一种非常有害的现象。

较大的振动严重地威胁着机组的供电质量、机组的使用寿命和安全运行。

水电机组的振动，多数由于机械、水力、电磁等因素耦合作用的结果，振动机理比较复杂，凭直观判断或简单的测试一般难以找到根本原因。

有些故障与运行参数有关，故障出现有一定的偶然性，因此故障特征不容易捕捉。

由于水电机组固有的优势，电网调度中越来越强调水电厂的调峰作用。

这就要求水电机组在整个出力范围内具有充分的可用性，即不仅满足于正常出力发电，还要力争改善不稳定负荷区的抗动状态。

水电机组的单机容量在电网中的比重越来越大，其可用度和安全对电力系统和国民经济的影响极大。

不言而喻，如时值水电厂弃水期，机组事故检修造成的经济损失就更为严重。

另一方面，随着水电厂双达标、创一流工作和技术改造的不断深入，设备健康水平和自动化程度均有显着的提高，设备管理水平也有长足的进步。

这些都为我厂的机组状态检修打下了良好的基础。

而且，水轮发电机组故障的发生和发展一般是有迹象的和渐变的，多数有磨损和疲劳特征，即有一个从量变到质变的渐进过程。

这就使得利用状态跟踪和趋势分析技术来捕捉故障征兆、实现早期预警变得相对容易，准确性也比较高。

针对上述工程实践中的问题，要对水电机组实行在线监测和故障诊断，实现水电站运行设备监控、维护的高效管理。

水电机组运行状态监测是