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對水電機組狀態(tài)檢修技術推行困境的思考

文檔作者：周葉，潘羅平，唐澍，曹登峰文檔來源：中國水利水電科學研究院		點擊數(shù)：	更新時間： 2025年11月03日
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第37卷第3期
2014年6月
水電站機電技術
Mech鋤ical＆ElectIical Technique of Hydmpower S詛tion
V01．37 No．3
Jun．2014 81
對水電機組狀態(tài)檢修技術推行困境的思考
周葉，潘羅平，唐澍，曹登峰
(中國水利水電科學研究院，北京100038)
摘要：從設備的狀態(tài)監(jiān)測到故障診斷，再到狀態(tài)檢修，是科研工作者給能源管理行業(yè)描繪的一幅美好藍圖，但在實
際推行過程中卻困難重重，從2000年左右水電機組監(jiān)測技術的興起到現(xiàn)在各水電廠的廣泛應用，十幾年的時間里，
整個技術中的第一步——狀態(tài)監(jiān)測技術的應用，仍然無法滿足故障診斷和狀態(tài)檢修要求，筆者結(jié)合課題研究和自身
實踐，從技術、管理和執(zhí)行三個方面進行思考，并給出自己的建議和意見。
關鍵詞：水電機組；故障診斷；狀態(tài)檢修
中圖分類號：7Ⅳ738 文獻標識碼：B 文章編號：1 672—5387(2014)03—0080-05
O引言
對水電機組的運行而言，機組安裝、運行和調(diào)節(jié)所必須
的常規(guī)監(jiān)控、勵磁和調(diào)速系統(tǒng)，能夠保證電廠機組的正常啟
停機和調(diào)節(jié)運行，在機組出現(xiàn)異常情況，如瓦溫過高、剪斷銷
斷裂、轉(zhuǎn)子碰磨故障時，通過監(jiān)控系統(tǒng)開關量和監(jiān)測節(jié)點數(shù)
據(jù)，迅速實現(xiàn)機組停機或啟動安全保護措施，以保證人員和
設備的安全?？梢哉f在狀態(tài)監(jiān)測技術并未大規(guī)模開展前，電
站依靠自身的監(jiān)控系統(tǒng)完全可以正常的運行和管理，而日常
的點檢、巡檢制度，也為避免機組出現(xiàn)異常事故提供了有力
的保障。、
我國水力發(fā)電設備長期以來一直采用計劃檢修模式，該
模式以預防為主，主要以傳統(tǒng)經(jīng)驗及規(guī)章制度確定檢修的時
間間隔、工期以及檢修項目，較少考慮設備的實際運行情況，
因此具有一定的盲目性，而且還存在著工期長、費用高、檢修
周期不合理以及檢修項目針對性少的缺點，已經(jīng)很難適應高
電壓、大電網(wǎng)、高自動化的電力系統(tǒng)，也越來越不適應市場經(jīng)
濟體制改革和電力體制改革的要求【l】。
隨著設備加工工藝和制造水平的不斷提高，設備初始投
運狀況也越來越好，而在這種情況下，按照規(guī)定執(zhí)行計劃檢
修，就可能在機組狀況尚好的情況下，采用盲目拆換，浪費了
人力、財力、物力，降低了機組的可用率，在某些特殊情況下，
甚至還會損害機組的健康水平。尤其是是進口設備，大都質(zhì)
量良好，質(zhì)保期較長，對設備及部件的安裝工藝和精度都有
較高要求，有些廠家在產(chǎn)品說明書中還注明，有些部件不得
隨意拆卸，如果非要拆卸必須有廠家代表在場指導，否則，質(zhì)
量難以保證，有些部件雖可拆卸，但拆卸次數(shù)有限，如某些水
電廠發(fā)電機和水輪機的連接裝配螺絲，一般只允許拆卸3～4
次，部分密封元件則只允許拆裝1。2次，之后不管情況如何
都得全部更換。
在設備自動化程度和人員技術水平不斷提高和“無人值
班”(少人值守)制度的逐步推行下，電力體制改革的不斷深
入，推進檢修體制改革已勢在必行。國家電力公司1997年專
文下發(fā)了“關于全面實行新廠新辦法，逐步進行檢修體制改
革，進一步推進減人增效的若干意見”，明確指出，要積極推
進檢修體制改革，條件成熟的，要實行集中檢修，梯級水電廠
要通過技術改造實行集中管理。同時，水電要實行流域、梯級
開發(fā)，實現(xiàn)集中管理和檢修，水電廠的檢修人員必然會減少
或取消，這樣，勢必打破原有計劃檢修格局。所以，必須改革
計劃檢修模式，以適應水電設備技術水平的變化和水電廠人
員的變化。
近幾年計算機信息技術和傳感器測量技術得到了極大
的發(fā)展，狀態(tài)監(jiān)測和狀態(tài)檢修技術逐步成為各能源企業(yè)的熱
門話題，通過對發(fā)電設備各方面狀態(tài)的監(jiān)測和分析，積累大
量的設備運行信息，再結(jié)合數(shù)據(jù)挖掘、數(shù)學建模和邏輯推理，
實現(xiàn)設備的故障自動或智能診斷，最終破除當前設備計劃檢
修的舊路，實現(xiàn)按照設備的狀態(tài)來進行靈活檢修，既減少了
檢修部門的負擔，又能減少機組停機時間，從而帶來豐厚的
經(jīng)濟效益。
從機組設備的狀態(tài)監(jiān)測到故障診斷，再到狀態(tài)檢修，是
科研工作者給能源管理行業(yè)描繪的一幅美好藍圖，但在實際
推行過程中，卻困難重重，甚至從2000年左右國內(nèi)監(jiān)測技術
的興起到現(xiàn)在的大量安裝應用，十幾年的時間里，整個技術
中的第一步—狀態(tài)監(jiān)測技術的應用，都無法滿足故障診斷
和狀態(tài)檢修要求，究竟問題出在哪里?
筆者結(jié)合課題研究和自身實踐，從技術、管理和執(zhí)行三
個方面進行思考，并給出自己的建議和意見。同時，狀態(tài)檢修
新技術推行中遇到的問題，也適用于其他新技術、新政策的
推廣和應用，可能為其他行業(yè)類似問題提供一些參考。
收稿日期：2014一05—06
作者簡介：周葉(1980一)，男，工程師，主要從事水電機組狀態(tài)監(jiān)
測與故障診斷。
萬方數(shù)據(jù)
82 水電站機電技術第37卷
1水電機組狀態(tài)檢修技術
狀態(tài)檢修技術的推行和應用并不是一蹴而就的事情，需
要電站長期的數(shù)據(jù)積累，必須首先弄清楚機組運行的健康狀
態(tài)，再做出已存在或可能會發(fā)生的故障判斷，最終為檢修周
期、檢修方式提供參考依據(jù)。下面從狀態(tài)監(jiān)測、故障診斷和狀
態(tài)檢修三個方面，簡要介紹一下狀態(tài)檢修技術的研究和應用
現(xiàn)狀。
1．1狀態(tài)監(jiān)測技術閉
水電機組的狀態(tài)監(jiān)測主要是指通過對表征機組運行狀
態(tài)的參量實行監(jiān)測，以便運行人員及時了解機組的運行狀
態(tài)，及時發(fā)現(xiàn)事故隱患，采取措施處理，從而減少事故的發(fā)生
和損失，保證安全經(jīng)濟運行。通過對機組運行狀態(tài)的監(jiān)測，為
制訂大、小修計劃和方案提供數(shù)據(jù)參考和技術支持。
水電機組的運行狀態(tài)與水力、機械、電氣等因素都有直
接的關系，狀態(tài)監(jiān)測也涉及多種參數(shù)和方法。同時，通過引入
其他系統(tǒng)，如監(jiān)控系統(tǒng)油溫、瓦溫、油位及冷卻水溫度等變化
較慢的過程量數(shù)據(jù)，以及有功功率、轉(zhuǎn)速、水頭等工況參數(shù)，
使狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)能夠?qū)C組運行狀態(tài)有較為全面的了解和
評估。
目前，國內(nèi)外應用較多、技術較為成熟和實用的水電機
組狀態(tài)監(jiān)測技術包括：機組穩(wěn)定性監(jiān)測技術、發(fā)電機局放監(jiān)
測技術、發(fā)電機氣隙和磁場強度監(jiān)測技術、水輪機效率監(jiān)測
技術、主變壓器油氣監(jiān)測技術等。另外，近年來轉(zhuǎn)子紅外測溫
等技術也逐漸走向成熟和實用。
1．2故障診斷技術
水電機組屬于低速旋轉(zhuǎn)機械，故障的發(fā)展一般是漸變過
程，突發(fā)的惡性事故較少，而這類跳變和異常通常由監(jiān)控系
統(tǒng)實時處理。所謂的水電機組故障診斷，主要是指發(fā)現(xiàn)存在
從量變到質(zhì)變這種漸變過程的故障或隱患，通過捕捉事故征
兆和早期預警，使得防范故障成為可能【3】。簡言之，故障診斷
的關注點應該是：在事故發(fā)生之前，提出預警和解決方案。
水電機組的故障診斷過程：首先必須提取機組狀態(tài)信息
和故障征兆，再進行故障的識別和推理，最后對故障進行預
測和分析。其中故障的識別推理方法，一直是研究的熱點。目
前應用在水電領域較多的診斷方法有：基于規(guī)則的診斷方
法、基于故障樹的診斷方法、基于貝葉斯網(wǎng)絡的診斷方法、基
于神經(jīng)網(wǎng)絡的診斷方法、基于灰色理論的推理方法等。
1。3狀態(tài)檢修技術
所謂狀態(tài)檢修，就是根據(jù)設備功能和性能，即狀態(tài)的劣
化程度實施對設備的檢修。實施“狀態(tài)檢修”，需事先確定一
個標準，當設備狀態(tài)的變化達到或超過這個標準時，就確定
對該設備進行檢修。判斷是否需要檢修所需的標準有兩種情
況：一是設備的單項指標，二是設備的綜合指標。單項指標是
表示設備狀態(tài)的基礎，需要逐一制定，單項指標超過標準限
值也需要檢修。綜合指標既指一項設備或部件的多種指標，
也指一臺復合設備的多項指標，例如機組的振動、空蝕、碰磨
狀態(tài)等【4】。
如何通過各項指標確定檢修項目及規(guī)模，需視具體情況
而定。目前狀態(tài)檢修有兩種基本方式，一是人工方式，由工程
師根據(jù)監(jiān)測系統(tǒng)提供的數(shù)據(jù)確定是否進行檢修，以及檢修內(nèi)
容和檢修工藝。這是狀態(tài)檢修的初級階段，也是最主要的方
式。二是自動方式，由狀態(tài)診斷專家系統(tǒng)分析，確定是否檢修
以及檢修內(nèi)容和檢修工藝。自動方式是“狀態(tài)檢修”的高級階
段，是高科技、高技術在狀態(tài)檢修中應用的最高境界。
2狀態(tài)檢修技術推行的困境
狀態(tài)檢修工作主要有技術、管理和執(zhí)行三個方面的內(nèi)容目。
技術體系是指支撐狀態(tài)檢修工作的一系列技術標準和
導則，是開展狀態(tài)檢修的技術保證，主要有技術標準、技術監(jiān)
督、狀態(tài)監(jiān)測手段和技術保障、風險評估幾個方面。
管理體系是為了保證狀態(tài)檢修順利開展所必須建立的
管理規(guī)定和管理標準，包括對工作范圍、工作內(nèi)容、程序、方
法、檢查和考核等進行規(guī)范。
執(zhí)行體系是狀態(tài)檢修流程中各環(huán)節(jié)的具體實施，涵蓋了
從班組初評到上級批復綜合報告及計劃，最終進行績效評估
的整個過程，按照流程來劃分，包括設備信息收集、設備評價
和風險分析、制定檢修策略、檢修計劃實施、檢修后評價等。
2．1技術層面
(1)狀態(tài)監(jiān)測技術
目前國內(nèi)水電機組狀態(tài)監(jiān)測的研發(fā)和應用較多，尤其近
幾年隨著狀態(tài)檢修理念的熱潮，幾乎所有電廠都準備開展或
已開展狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的安裝和應用工作。
從技術角度而言，部分機組監(jiān)測項目受到傳感器和測量
水平的制約，不能準確反映機組狀態(tài)特性。如穩(wěn)定性監(jiān)測中
監(jiān)測機組的振動，一般采用低頻振動速度傳感器，它具有良
好的低頻響應特性，安裝使用也比較方便，但也存在小負荷
振動和過渡過程中測量不準確的問題。另外振動傳感器的選
型、壓力脈動傳感器的安裝目前還缺少統(tǒng)一標準。
對發(fā)電機局部放電設備的監(jiān)測，采集信號中有大量干擾
噪聲信號，如何識別、分離局部放電信號和噪聲信號，有些科
技企業(yè)提出了自己的方法，但根據(jù)筆者在國內(nèi)高校的調(diào)研結(jié)
果，當前的解決方案并不能令人滿意。
另外，部分監(jiān)測項目本身原理并不是很清楚，如水輪機
空化監(jiān)測，目前仍然是試探性研究，并無統(tǒng)一、成熟的理論作
為指導，因此空化監(jiān)測的數(shù)據(jù)僅作為參考，無法為診斷和檢
修提供依據(jù)。
(2)故障診斷技術
相對于狀態(tài)監(jiān)測技術的廣泛應用，故障診斷技術的推行
更像各電力企業(yè)的嘗試之舉，畢竟各種狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)在電廠
安裝了很多年，并沒有起到應有的效果，而此時要“跟風”狀
態(tài)檢修的技術趨勢，便只有向狀態(tài)監(jiān)測的下一個目標一故障
診斷下手，開展相關技術的研究和應用。
整體而言，目前故障診斷技術的研究方法以理論研究和
萬方數(shù)據(jù)
第3期周葉，等：對水電機組狀態(tài)檢修技術推行困境的思考
測試為主，大多由研究人員進行少量故障數(shù)據(jù)進行方法測
試，并不具有現(xiàn)場實用性，導致研究與現(xiàn)場應用嚴重脫節(jié)，幾
乎沒有應用于現(xiàn)場的機組全狀態(tài)故障診斷系統(tǒng)。而部分水電
故障機理不明，這種隋況下實現(xiàn)機組故障的智能診斷更加困難。
目前故障診斷采用的常見方法可以分為兩類，一類是基
于數(shù)據(jù)的機器學習方法，一類是基于知識的推理方法。前者
包括人工神經(jīng)網(wǎng)絡、貝葉斯網(wǎng)絡、灰色理論等方法，主要通過
數(shù)據(jù)建模和機器學習來進行故障診斷，在高校和科研院所開
展的比較多，但多以個別示例來進行驗證和研究，并未真正
在現(xiàn)場進行實現(xiàn)和應用。而基于知識的推理方法，如專家系
統(tǒng)、故障樹等診斷方法，缺乏足夠的水電機組診斷知識支持，
電廠機組常年的機組運行和大小修，得到機組寶貴的故障案
例和維修經(jīng)驗大多以紙質(zhì)或電子檔案的形式保存，并不具備
系統(tǒng)化的利用價值。在沒有成熟的商業(yè)化診斷知識管理平臺
之前，也很難進行專家知識的收集和積累工作。
(3)狀態(tài)檢修技術
如果故障診斷技術還能在理論上做一些研究和探索，而
狀態(tài)檢修技術，就更像是樹立的一座“空中樓閣”，雖然是行
業(yè)鼓勵發(fā)展的方向，但并沒有相關的政策和技術基礎。
對水電機組而言，必須明確表征水電機組狀態(tài)的量有哪
些；這些量的臨界狀態(tài)是什么；即這些量在什么情況下正常；
在什么情況下不正常；什么時候該檢修；什么時候可以繼續(xù)
運行；應該采取什么樣的在線監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)測這些量；如何對
這些量進行診斷和趨勢分析；如何判定機組在什么情況下必
須進行大修、小修或臨修；修理哪些項目等等，應盡早制定符
合我國國情的狀態(tài)檢修技術標準和有關規(guī)程、辦法等，使狀
態(tài)檢修有據(jù)可依網(wǎng)。
但實際上目前水電機組狀態(tài)檢修的相關技術標準、理論
和指導規(guī)程幾乎沒有，得到大家認可的狀態(tài)檢修技術和方法
也幾乎沒有見到，同時，狀態(tài)檢修需要的全過程管理系統(tǒng)，目
前也停留在研究階段，并沒有研發(fā)應用的實例。
2_2管理和執(zhí)行層面
狀態(tài)檢修技術目前應該說得到了大部分能源集團和電
廠領導的重視，行業(yè)內(nèi)各種與狀態(tài)檢修相關的會議和論文很
多，甚至經(jīng)常能夠看到在某些電廠或相當多的電力企業(yè)已經(jīng)
實現(xiàn)狀態(tài)檢修的說法，但實際從筆者這幾年國內(nèi)外的調(diào)研和
考察看來，狀態(tài)檢修仍然基本停留在狀態(tài)監(jiān)測的第一階段，
甚至第一階段做到位的都非常之少。
(1)狀態(tài)檢修無專人專責
雖然在各能源行業(yè)和電廠都能了解到其對狀態(tài)監(jiān)測和
診斷的重視，但從管理層面來講，企業(yè)從上到下并沒有相對
獨立的部門或人員，在從事狀態(tài)監(jiān)測、故障診斷和狀態(tài)檢修
設備系統(tǒng)的管理、應用和研究。
目前水電機組安裝的振擺監(jiān)測系統(tǒng)，通常由電廠水工機
械分部兼管，發(fā)電機局放、氣隙監(jiān)測通常由電氣分部兼管，主
變局放及油氣監(jiān)測系統(tǒng)由輔機分布兼管等。由于許多水電站
本質(zhì)上仍是一個電力生產(chǎn)企業(yè)，這些人員日常工作的重心仍
然是例行檢查、維護及保證機組的正常發(fā)電運行，狀態(tài)監(jiān)測
系統(tǒng)的大量安裝和應用，反而加重了工程師的工作負擔。在
狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的維護-T作與例行崗位T作發(fā)生沖突時，首先
忽視的一定是狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)。
而許多監(jiān)測系統(tǒng)專業(yè)性要求強，電站人員雖然有較多現(xiàn)
場實際經(jīng)驗，但并沒有維護和校正監(jiān)測系統(tǒng)的能力，一旦系
統(tǒng)出現(xiàn)故障，或者機組大小修影響了監(jiān)測系統(tǒng)的準確性，就
需要與廠家聯(lián)系進行維護或標定。而狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)本身的正
常與否，并不影響機組的發(fā)電運行，其一般應用在事故發(fā)生
后的原因分析或應付報表和檢查上，因此，一旦維護工作不
到位，狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)被棄用或作為面子工程的可能性便非常
大了。
(2)研究面鋪的太廣而不深入
狀態(tài)檢修并不是一蹴而就的事情，需要分步分階段踏實
執(zhí)行，確切的說，在前一步并沒有完成的時候，倉促推行下一
步并不是很好的做法。但在行業(yè)認為狀態(tài)監(jiān)測技術已經(jīng)研
究、應用成熟的時候，大家不可避免的都開始推行機組的診
斷和檢修。
當前多數(shù)電站對狀態(tài)監(jiān)測技術的開展采用全線鋪開的
方式，各種狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)動輒十幾臺機組全部安裝，并沒有
采取試點安裝或者去深入研究和應用，最終導致維護人員疲
于應付，系統(tǒng)應用狀況良莠不齊，很難在狀態(tài)監(jiān)測這一步起
到應有的效果。
(3)政策和責任的影響
目前，大多數(shù)水電廠還不是獨立法人，沒有實行真正的
自主經(jīng)營、獨立核算，如果狀態(tài)檢修工作缺乏動力和有效的
管理制度，那么，這項工作也很難正常開展下去。
以機組大修為例，由于電廠年度節(jié)約下來的資金將大部
分或全部上繳，而檢修一次，則可以從寬松的檢修概算資金
中節(jié)約一筆可觀的資金，用于職工福利和獎金，并且電廠也
不必承擔推遲大修而可能帶來的突然故障或事故責任，這樣
即使機組狀態(tài)尚可，可以推遲一年或幾年大修，但電廠仍然
會堅持進行檢修，以免在經(jīng)濟上和責任上“吃虧”，狀態(tài)檢修
工作勢必受到影響16J。
另外，按照機組安裝或檢修規(guī)程，雖然機組狀態(tài)良好，甚
至拆機檢修導致機組性能和可靠性下降，但一切工作均按規(guī)
定執(zhí)行，并沒有太大的責任風險；而擅作主張推遲或取消某
臺情況良好的機組的檢修任務，在機組出現(xiàn)問題時，不管是
相關領導還是工程人員都會受到處分或承擔責任。
從這個方面來說，在狀態(tài)檢修工作尚處于探索階段，從
管理制度上，要營創(chuàng)良好的外部環(huán)境，消除狀態(tài)檢修的后顧
之憂，要對現(xiàn)有的檢修管理制度、安全管理制度、可靠性管理
制度等進行完善，形成狀態(tài)檢修的激勵機制。
3建議與思考
水電設備推行狀態(tài)檢修技術要堅持“安全第一”的思想，
有計劃、有步驟、積極穩(wěn)妥地開展。應從客觀實際出發(fā)，根據(jù)
萬方數(shù)據(jù)
水電站機電技術第37卷
水電廠的設備現(xiàn)狀、管理水平、人員素質(zhì)，選定具有一定條件
的電廠、機組、設備開展試點工作，在試點的基礎上再逐步推
開。現(xiàn)階段的狀態(tài)檢修應將故障檢修、計劃檢修為一體，以設
備具有最大可靠性和最低維修成本為目標，既要積極探索狀
態(tài)檢修，又要防止盲目延長檢修間隔而造成設備失修r(nóng)7】。
(1)認清當前狀態(tài)監(jiān)測、診斷及檢修技術的應用現(xiàn)狀
狀態(tài)檢修是一項復雜、艱巨、科學的工作，不能對其簡單
的認識為可以減少停機次數(shù)，延長檢修周期的簡單方法。要
充分認識到狀態(tài)檢修需要科學的管理來支撐，必須有準確的
監(jiān)測數(shù)據(jù)作為保障。
現(xiàn)在容易形成一個誤區(qū)，那就是狀態(tài)監(jiān)測技術已經(jīng)發(fā)展
成熟了，企業(yè)和電站機組安裝的狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)和設備越多，
電站的狀態(tài)監(jiān)測技術水平就越高，而故障診斷和狀態(tài)檢修技
術的研究和應用就越迫不及待。
實際上各種監(jiān)測設備的使用效果，電站用戶對其利用和
關注的程度，以及工程師自身分析、挖掘系統(tǒng)數(shù)據(jù)的能力，才
是電站狀態(tài)監(jiān)測技術水平真實的體現(xiàn)。但很少有企業(yè)考核或
明確各監(jiān)測設備的應用情況，甚至連監(jiān)測系統(tǒng)長時間正常、
準確的運行和數(shù)據(jù)采集都無法保證，在這種狀態(tài)下談故障診
斷和狀態(tài)檢修，很難獲得較好的效果。
(2)進行明確的分工和人員職責安排
雖然各企業(yè)從上到下都安排了狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的兼管人，
但工程師仍有其他主要職責，尤其是部分電廠人手本來就很
少，工程師很難將精力放在并不決定機組運行的監(jiān)測設備上。
雖然上級部門對檢修技術的關注度很高，但基礎狀態(tài)數(shù)
據(jù)的來源卻必須堅決予以保證。因此建議各子系統(tǒng)安排專人
來專職或以維護監(jiān)管該設備為主的管理，相比起其他運行人
員，這些人員重點放在監(jiān)測系統(tǒng)上，較少參與電廠現(xiàn)場的運
行工作。
這樣該類型人員才能將監(jiān)測設備的維護、學習和應用作
為工作的主要內(nèi)容和主要職責，才能切實推動監(jiān)測技術在電
廠的應用水平。只有基礎數(shù)據(jù)夯實、準確，才能保證后續(xù)工作
的展開。
雖然有些電站建立了類似診斷中心的部門機構(gòu)，但其工
作仍然基于上層數(shù)據(jù)應用和分析，底層設備的有效性仍然無
法保證。
(3)采用點、線、面結(jié)合的方式，分步試點開展
對已經(jīng)安裝了大量狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的電廠，建議摸清系統(tǒng)
的應用和運行情況，將重心放在如何利用好這些監(jiān)測設備
上，針對采集存儲的大量狀態(tài)數(shù)據(jù)，進行相關數(shù)據(jù)挖掘和分
析，爭取在某些部件或某些專業(yè)方面，做到能檢測并發(fā)現(xiàn)機
組的異常。這樣各個監(jiān)測點，就通過工程師和專業(yè)技術分析
的結(jié)合，組成了一條監(jiān)測、分析和診斷的線。
再將不同的線結(jié)合起來，進行機組的常規(guī)故障的診斷，
就形成了機組全狀態(tài)的監(jiān)測和診斷“面”，從而順利推行機組
的狀態(tài)檢修。
對沒有安裝狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的電廠或企業(yè)，應該針對某臺
機組的某些部件的某些方面，進行局部試點安裝和應用，如
發(fā)電機局放和氣隙監(jiān)測、機組振擺監(jiān)測等等。最重要的不是
設備的購置和安裝，而是安排、培養(yǎng)相應的人員，制定相應的
政策和規(guī)定，以保證在該監(jiān)測項目上，這些監(jiān)測設備能夠起
到應有的效果。
(4)建立全過程管理
水電機組狀態(tài)檢修是一項復雜的系統(tǒng)工程，要搞好這項
工作，必須從設計選型、制造安裝、運行管理、科學研究等各
個方面，積極為狀態(tài)檢修創(chuàng)造條件。在設計選型時，應選擇質(zhì)
量好、可靠性高、便于監(jiān)測、易于檢修的設備。在制造安裝時，
應配備相應的監(jiān)測設備，預留相應位置。在運行管理時，應加
強機組維護，消除機組運行隱患，保證機組完好性，定期進行
機組運行狀態(tài)分析，注意橫向、縱向比較和發(fā)展趨勢走向，加
強機組運行資料的保存、整理。同時，應加強狀態(tài)檢修的科學
研究，在理論上、實現(xiàn)方法上、設備的研制開發(fā)上積極探索，
積極進行狀態(tài)檢修工作的國內(nèi)、國外技術交流圈。
同時，還可以建立一個完善的設備狀態(tài)管理信息系統(tǒng)，
對每臺設備建立完整的設備運行檔案。內(nèi)容包括生產(chǎn)廠家、
出廠試驗數(shù)據(jù)、銘牌數(shù)據(jù)、設備使用說明書、安裝交接資料、
歷次大小修記錄、設備缺陷記錄、設備改進記錄、設備監(jiān)測記
錄、定期預防性試驗數(shù)據(jù)、設備事故及運行分析報告、設備移
動情況記錄等惻，但這部分工作，需要制度或者規(guī)定來保證進
行。
通過比較正常運行時的性能數(shù)據(jù)和故障狀態(tài)時的性能
數(shù)據(jù)，為分析設備運行狀態(tài)提供依據(jù)。最后，對同一臺設備的
性能數(shù)據(jù)作縱向比較，同類型設備的性能數(shù)據(jù)作橫向比較，
與規(guī)程的要求值作比較，才能對設備運行狀態(tài)做出準確判斷。
但由于這一方案牽涉的面較多，也需要長時間的慢慢積
累，因此可以從電廠現(xiàn)有的cRM系統(tǒng)或MIs系統(tǒng)人手，將機
組狀態(tài)全過程管理與原有的檔案記錄系統(tǒng)結(jié)合起來，做到數(shù)
據(jù)信息共享。
(5)積累挖掘機組健康狀態(tài)
水電機組發(fā)生的故障并不多，因此如何利用狀態(tài)監(jiān)測系
統(tǒng)積累的大量數(shù)據(jù)，成為一個關鍵。我們可以從這些數(shù)據(jù)人
手，開展機組標準狀態(tài)的數(shù)據(jù)挖掘工作。標準狀態(tài)是狀態(tài)變
化的起始點和參照點，沒有標準狀態(tài)就無所謂狀態(tài)的異常。
新機組的標準狀態(tài)就是設計狀態(tài)，一般是機組最好的標準狀
態(tài)。新建電站應完整的把這種狀態(tài)記錄下來。對于已運行機
組，其標準狀態(tài)就是檢修后的狀態(tài)或當時條件下最好的狀
態(tài)。標準狀態(tài)可以是單一的數(shù)據(jù)，也可以是一個“數(shù)據(jù)一時
間”過程、“數(shù)據(jù)一工況參數(shù)”關系，或者其他數(shù)據(jù)形式(如波
形圖、頻譜圖、軸心軌跡圖等等)。所有這些都需要經(jīng)過一定
的測試、分析或研究才能確定。與標準狀態(tài)相比，如果出現(xiàn)與
標準狀態(tài)的差異，多半表示出現(xiàn)了某種缺陷或故障嗍。
(6)狀態(tài)檢修與定期檢修相結(jié)合
水輪發(fā)電機組的檢修是為了更好地發(fā)揮其經(jīng)濟效益，狀
態(tài)檢修與定期檢修都是嗣繞這個目的，對于什么樣的水輪發(fā)
萬方數(shù)據(jù)
第3期周葉，等：對水電機組狀態(tài)檢修技術推行困境的思考85
電機組要進行狀態(tài)檢修，只是一種理論上的探討，還沒有一
個統(tǒng)一的標準，目前取消定期檢修是不現(xiàn)實的。全國大型水
輪發(fā)電機組完全實行狀態(tài)檢修的條件還未完全具備。
狀態(tài)檢修與定期檢修有一個經(jīng)濟技術比，小機組實行狀
態(tài)檢修比大機組容易實現(xiàn)，因為小機組的開停對電網(wǎng)造成的
影響比大機組小，事故損失相對較??；大機組可以實行狀態(tài)
檢修與定期檢修相結(jié)合，有條件的水電廠因可投入經(jīng)費使水
輪發(fā)電機組達到狀態(tài)檢修的要求，可試行狀態(tài)檢修，在一些
故障因素還不能完全確定時，還是要實行狀態(tài)檢修與定期檢
修相結(jié)合，但可以減少定期檢修次數(shù)，延長定期檢修周期fll】。
4結(jié)語
狀態(tài)檢修技術屬于集科學性與應用性于一體的高度綜
合交叉技術，需要理清具有方法論層次的監(jiān)測、診斷和檢修
理論體系，化整為零、層層深入，切忌好高騖遠，忽略技術應
用中人的因素，把一切建立在詳實、準確的機組狀態(tài)數(shù)據(jù)和
具有一定水平的專業(yè)人員基礎之上，逐步開展，及時檢查，最
終切實將狀態(tài)檢修推向前進。
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(上接第80頁)
學員站組仿真軟件之間彼此獨立，支持多組學員同時進行同
一任務。
教員向?qū)W員下達培訓任務后，學員仿真管理軟件接收該
任務的信息，并采用彈出窗口的形式告知學員。每一個培訓
任務包括如下信息：任務名稱、任務提示、完成時間、完成情
況；每一個任務也對應了一個初始化工況和初始化畫面。學
員可以接收新任務，可以查看當前任務和歷史任務。
學員站可以查看、添加、刪除工況，從而生成常見的基本
初始化工況庫。在一個工況中，可以有多個初始化條件。學員
可以查看工況再現(xiàn)案例列表，可以對選定的工況再現(xiàn)案例進
行“再現(xiàn)”操作，0Ix將接收該操作并進行工況再現(xiàn)。
(5)教員站仿真管理
教員通過教員仿真管理程序設置系統(tǒng)參數(shù)、向?qū)W員下達
培訓任務、管理工況庫與案例庫，并可監(jiān)視學員學習情況、仿
真進度控制等。
仿真系統(tǒng)以任務為管理單元，一個開機過程可以是一個
任務，一個調(diào)節(jié)過程也可以是一個任務，眾多任務的并行運
行及相互作用構(gòu)成水電廠現(xiàn)場設備的仿真。培訓仿真系統(tǒng)系
統(tǒng)管理員可監(jiān)視有關進程的運行情況，必要時可進行人工干預。
(6)虛擬現(xiàn)地盤柜操作
通過IPM進行虛擬盤柜畫面組態(tài)，在IPM的圖元庫中增
加各種盤柜按鈕，標記，把手等。虛擬盤柜畫面與真實盤柜面
板外觀相近。
現(xiàn)地盤柜操作畫面采用OIx的子畫面來實現(xiàn)?？梢酝ㄟ^
學員仿真管理程序調(diào)出現(xiàn)地盤柜操作畫面。虛擬盤柜畫面主
要采用現(xiàn)場照片貼圖，通過IPM進行處理并添加動態(tài)顯示加
以實現(xiàn)。
4結(jié)語
瀑布溝水電總廠培訓仿真系統(tǒng)于2012年5月進入系統(tǒng)
現(xiàn)場安裝調(diào)試，2012年6月投入試運行，2012年11月底順
利完成合同全部功能。2012年12月26日通過竣工驗收。目
前系統(tǒng)運行穩(wěn)定，可靠。O鴨2000系統(tǒng)功能實用，使用方便，
可擴充性強，有較強的二次開發(fā)能力，具有很高的推廣價值。
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