南寧交通資產管理有限責任公司 莫勝波

水電是當前我國能源的重要組成部分，在水電生產過程中，相關機組的各類故障現(xiàn)象將可能對水電生產的正常性形成嚴重的負面影響，因此長期以來，水電機組的狀態(tài)檢修工作受到人們廣泛的關注。然而在實際的推行過程中，水電的狀態(tài)檢修卻面對著諸多的阻礙，不利于我國經濟社會的全面發(fā)展。針對水電機組而言，對應機組的安裝、運行和調試等都是人們需要重點關注的問題，通過針對機組設備進行常規(guī)監(jiān)控，及時掌握影響水電機組運行狀況的因素，如瓦溫過高、剪斷銷斷裂和轉子碰膜故障等，可對設備進行針對性的保護，確保其整體運行狀態(tài)的相對良好。

1 水電機組狀態(tài)檢修技術

狀態(tài)檢修所指的是基于對應機組狀態(tài)進行的檢修工作，狀態(tài)檢修措施應用的核心目標是在對應機組運行的環(huán)境之內，準確地進行機組的運行狀態(tài)評估，并針對性地提出檢修決策，確定合適的檢修時間、檢修內容和檢修方法。依托狀態(tài)檢修工作將能夠充分地提高水電機組的維修質量和設備的可靠性，降低整體檢修工作的成本，由此可見，水電機組的狀態(tài)檢修工作對現(xiàn)階段我國的水電發(fā)展而言具有重要的現(xiàn)實意義。

當然，狀態(tài)檢修工作本身是一種技術手段，但同時這也是一種先進的水電機組管理思想，從技術層面來看，要保證對水電機組進行高質量的狀態(tài)檢修，則在工作之中需要確保對相關設備的整體運行狀況的有效監(jiān)測，并針對相關過程中產生的數(shù)據(jù)進行存儲和傳輸，準確是識別與提取機組運行階段產生的各類信號，在這些基礎上，達到對設備狀態(tài)的全面診斷和預測，最終制定科學的檢修策略，具體工作內容見表1。

表1 水電機組是狀態(tài)檢修的環(huán)節(jié)

從上述內容可了解到，水電機組的狀態(tài)檢修技術主要劃分為對機組狀態(tài)的監(jiān)測技術、診斷技術和檢修技術三個層面，相關技術具體介紹如下。

1.1 狀態(tài)監(jiān)測技術

水電機組狀態(tài)監(jiān)測技術是在計算機、傳感器技術的基礎上發(fā)展而來，相關研究過程中針對水電機組狀態(tài)監(jiān)測工作開發(fā)了一系列的監(jiān)測系統(tǒng)，在實踐過程中通過將傳感器安裝于對應機組設備的各個部位，從而對主軸的擺度、機架的振動、軸承溫度、蝸殼壓力和設備的功率的進行監(jiān)測。當然，從這個過程中也可看出，在進行水電機組設備狀態(tài)監(jiān)測的過程中，所需要檢測獲取的參數(shù)是較為龐大的，且隨著當前對水電機組發(fā)電穩(wěn)定性要求越來越高，對系統(tǒng)的監(jiān)測實時性要求也顯著增高，為了滿足以上需求，現(xiàn)階段如何確保監(jiān)測過程不漏點，確保數(shù)據(jù)獲取的實時性和保證各類數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼ＰЧ约胺€(wěn)定性也是研究的重點方向。

1.2 水電機組的診斷技術

水電機組本身是一個處于持續(xù)旋轉過程中的機械設備，故障的發(fā)生也往往呈現(xiàn)出漸變性的特征，即故障初期通常比較細微，但隨著設備的持續(xù)運行，相關的故障現(xiàn)象也會越來越突出和嚴重。為了保證水電機組的運行安全，該過程中必須針對應行過程中的各類故障征兆進行準確地捕捉，并及早進行故障的預警，從而才能實現(xiàn)對可能出現(xiàn)的故障的防范。為了實現(xiàn)故障診斷，需要經過對在線獲取的設備運行信號特征的有效提取、故障識別和故障信號的整體發(fā)展趨勢的分析三個階段[1]。到目前為止，進行水電機組故障診斷已經形成了多種方法，如專家系統(tǒng)診斷方法、神經網絡診斷方法、故障樹診斷方法等，這些診斷方法在應用過程中各具優(yōu)勢，可實現(xiàn)對水電機組故障問題的有效識別（見表2）。

表2 水電機組故障診斷方法

1.3 檢修技術

狀態(tài)檢修就是根據(jù)設備的狀態(tài)劣化程度，制定與之對應的檢修工作方案，從而讓設備的狀態(tài)能夠達到對應標準的方法，目前采取的檢修方法包括以人工方式對設備的各項數(shù)據(jù)進行確定，并實施針對性檢修的方式和由診斷系統(tǒng)對設備的狀態(tài)進行識別，確定所需的檢修工藝和檢修流程兩種，在實際工作中可根據(jù)具體情況來進行應用[2]。

2 狀態(tài)檢修技術推行困境及對策分析

2.1 水電機組狀態(tài)檢修技術推行困難的原因

通過分析水電機組的狀態(tài)檢修過程和關鍵技術，可了解到相關措施在應用過程中，能夠確保水電機組運行時的整體安全性和可靠性，但當前相關技術在推行方面卻面對著一系列的阻礙，導致這種問題的原因主要為如下幾個方面。

2.1.1 狀態(tài)監(jiān)測技術存在缺陷

在進行設備狀態(tài)監(jiān)測的過程中，主要依托的是傳感器來進行對設備狀態(tài)數(shù)據(jù)的采集，而該過程中由于設備的運行情況，會導致傳感器在監(jiān)測過程中的應用有效性較低的問題出現(xiàn)，例如在進行穩(wěn)定性監(jiān)測中，針對機組的振動情況進行監(jiān)測所選取的傳感器通常為低頻振動速度傳感器，這種設備在應用過程中有可能對于小負荷振動測量不準確，從而造成無法對水電機組真實的狀態(tài)進行全面把握的問題，阻礙狀態(tài)檢修工作的開展和落實。并且水電機組自身的運行狀況也會導致監(jiān)測的不準確，例如在進行局部放電設備的監(jiān)測的時候，相關信號可能因為設備的運行過程產生的大量噪聲，而導致無法準確從中獲取關鍵信號的問題。

2.1.2 故障診斷技術存在一些不足

故障診斷是進行水電機組狀態(tài)檢修工作的關鍵環(huán)節(jié)，盡管相關技術在目前已經發(fā)展到了一定的高度，但在實際應用過程中，由于水電機組的整體運行狀態(tài)較為復雜，導致其診斷結果可能與真實情況之間存在嚴重的不符現(xiàn)象，從而導致對故障診斷的失敗[3]。同時，部分水電機組的故障較為特殊，通過對應的診斷技術也可能無法對故障機理進行系統(tǒng)性明確?，F(xiàn)階段，常用的故障診斷方法，如機器學習等技術，在實際的水電站運行過程中應用也相對較少，盡管在大量的理論研究之中，證明對應技術具有較高的診斷價值，但因為在實踐過程中應用少，所以也無法對水電機組可能出現(xiàn)的多種故障現(xiàn)象進行全面涵蓋和準確分析。而這種情況的存在，則極大地阻礙了診斷技術在實際的水電站工作之中的應用。

2.1.3 狀態(tài)檢修技術

對于水電機組而言，要實現(xiàn)比較良好的狀態(tài)檢修工作效果，就必須對水電機組的各個參數(shù)和故障的臨界值進行明確，在此基礎上進行對應的狀態(tài)檢修目標設定，才能夠保證狀態(tài)檢修工作開展的相對順利。而同時，不同的狀態(tài)檢修策略如何用數(shù)據(jù)進行量化，仍然是當前相關工作之中的一個難點。且對于狀態(tài)檢修而言，由于其精確性和專業(yè)化程度較高，當前多數(shù)水電站的工作人員其專業(yè)水平和素質也無法支撐對設備的狀態(tài)檢修工作，正是因為這些原因，導致現(xiàn)階段相關的理念和技術應用存在著巨大的局限性[4]。

2.2 水電機組狀態(tài)檢修推行的策略分析

狀態(tài)檢修理念的應用，不僅能夠極大地節(jié)約相關水電站的實際運行成本，同時也能夠充分地保障設備運行狀態(tài)的良好，促進我國電力事業(yè)的進一步發(fā)展，因此相關單位和人員在工作之中仍然需要對其形成高度的重視。為了進一步推廣水電機組狀態(tài)檢修理念，在工作之中有必要從如下幾個方面實施。

2.2.1 強化相關的檢修管理工作

在推進水電機組狀態(tài)檢修的過程中，相關人員需要認識到其本身具有的復雜性和科學性，尤其是當前水電機組狀態(tài)監(jiān)測的項目越來越多，數(shù)據(jù)量越來越大的情況下，相關單位需要組織人員針對已經獲取的數(shù)據(jù)進行挖掘和分析，以此來規(guī)劃和分配對應的檢修工作。同時，對人員的管理也是現(xiàn)階段工作之中的一個重點內容，例如針對狀態(tài)檢修工作，各個部門需安排專職人員進行負責，確保工作實施的專門化和專業(yè)化程度得到進一步的提升，最終為水電機組的狀態(tài)檢修工作創(chuàng)造比較有利的條件。

2.2.2 積極進行狀態(tài)檢修工作試點

為充分推進對水電機組的狀態(tài)檢修工作，相關單位和人員還需要在安裝對應的狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的基礎上，對系統(tǒng)的應用和運行狀況進行掌握，以及對數(shù)據(jù)進行有效地收集。立足于此，針對性地進行狀態(tài)檢修試點工作，例如針對設備的振動現(xiàn)象進行狀態(tài)檢修，從而明確相關系統(tǒng)在應用過程中的實際效果和價值。通過上述方法可幫助對應的人員和單位迅速地進行狀態(tài)檢修工作經驗的積累，并通過這種方法逐步建設和完善出一套能夠與現(xiàn)階段水電機組檢修相適應的工作機制[5]。而如果相關的電站還沒有進行狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的安裝和應用，則在工作之中可針對機組的局部進行安裝與應用，如氣隙監(jiān)測、振擺監(jiān)測等，并圍繞這些試點，進行對人員的安排與培訓，為需全方位推進狀態(tài)檢修創(chuàng)造條件。

2.2.3 實施對水電機組狀態(tài)檢修的全過程管理

水電機組的狀態(tài)檢修工作具有較強的復雜性，相關單位和人員在實施工作的階段不僅需要從現(xiàn)有的設備狀態(tài)數(shù)據(jù)入手，還需要對設備既往的運行狀態(tài)進行把握，并進行相對完善的設備狀態(tài)信息系統(tǒng)的建立，對不同設備的檔案進行完善，例如設備的生產廠家、出廠試驗數(shù)據(jù)、銘牌數(shù)據(jù)和既往的維修、改進數(shù)據(jù)等，通過對這些數(shù)據(jù)的綜合管理，將能夠為后續(xù)的狀態(tài)檢修工作形成比較堅實的數(shù)據(jù)信息基礎。在進行具體的診斷過程中，相關單位和人員可通過將現(xiàn)有的各項數(shù)據(jù)與歷史數(shù)據(jù)進行結合，在這種方式之下豐富狀態(tài)診斷的數(shù)據(jù)來源，讓診斷工作的準確性逐步提高。此外，相關單位還需要對人員進行全過程管理，如通過加大對人員的培訓力度等，確保其能夠充分滿足現(xiàn)階段的工作需求。

2.2.4 積極進行狀態(tài)數(shù)據(jù)的積累

水電機組在運行過程中整體的故障率不高，這種情況可能會制約設備診斷數(shù)據(jù)來源的豐富性，導致診斷不準確的問題發(fā)生。針對這種情況，相關單位應當在電站建設完成之后，即開始進行對各類數(shù)據(jù)的記錄，通過這種方式，不僅能夠為后續(xù)的狀態(tài)診斷工作提供充足的數(shù)據(jù)來源，同時也可將初始數(shù)據(jù)作為標準和參照，在后續(xù)的工作之中通過與標準數(shù)據(jù)進行比對，即可了解對應設備是否存在故障現(xiàn)象。

3 結語

綜上所述，水電機組的狀態(tài)檢修工作對于設備運行的正常性和穩(wěn)定性具有重要的現(xiàn)實意義，但是在既往的工作之中，由于各種因素的影響，因此水電機組狀態(tài)檢修工作并沒有得到有效的推廣和應用。針對這種情況，相關單位和人員需要根據(jù)現(xiàn)階段的實際情況，制定比較完善的設備狀態(tài)檢修工作實施方案和計劃，逐步進行相關措施和技術的推廣。