在我國長期以來，水力發(fā)電設(shè)備檢修都是以預(yù)防為主來進(jìn)行計(jì)劃檢修。這在計(jì)劃經(jīng)濟(jì)體制下，尤其是在電力系統(tǒng)缺電的情況下，盡量避免發(fā)電設(shè)備被迫停機(jī)，保證向用戶不間斷供電，減少拉閘限電次數(shù)，曾起到了一定的積極作用。然而，這種檢修方式的時間間隔、工期、檢修項(xiàng)目等基本是建立在傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，千篇一律，對設(shè)備的實(shí)際狀況考慮較少，工作具有一定的盲目性，存在著檢修周期短、工期長、費(fèi)用高、項(xiàng)目針對性少的問題，已越來越不適應(yīng)技術(shù)水平大大提高了的水電設(shè)備，已越來越不適應(yīng)大電網(wǎng)、高電壓、大機(jī)組、高參數(shù)、高自動化的電力系統(tǒng)，已越來越不適應(yīng)市場經(jīng)濟(jì)體制改革和電力體制改革的要求。

1、狀態(tài)檢修的必要性

隨著設(shè)備健康水平的不斷提高，設(shè)備狀況越來越好，如果繼續(xù)執(zhí)行計(jì)劃檢修，就有可能在機(jī)組狀況尚好的情況下，盲目大拆大換，既浪費(fèi)人力、物力、財(cái)力，又降低了機(jī)組的可用率，在某些情況下甚至還會損害機(jī)組的健康水平。特別是進(jìn)口設(shè)備，大都質(zhì)量良好，質(zhì)量保證期較長，其安裝工藝和精度都有一定的要求。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(dǎo)，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。所以，必須改革計(jì)劃檢修模式，以適應(yīng)水電設(shè)備技術(shù)水平的變化。

另外，隨著設(shè)備自動化程度、人員技術(shù)水平的不斷提高和“無人值班”(少人值守)制度的逐步推行，以及電力體制改革的不斷深入，減人增效，推進(jìn)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(guān)于全面實(shí)行新廠新辦法，逐步進(jìn)行檢修體制改革，進(jìn)一步推進(jìn)減人增效的若干意見”明確指出，要積極推進(jìn)檢修體制改革，條件成熟的，要實(shí)行集中檢修，梯級水電廠要通過技術(shù)改造實(shí)行集中管理。要減人增效，必須改變運(yùn)行人員越來越少、檢修人員相對越來越多、檢修任務(wù)越來越不飽滿的局面，精減檢修隊(duì)伍。同時，水電要實(shí)行流域、梯級開發(fā)，實(shí)現(xiàn)集中管理、集中檢修，水電廠的檢修人員也必然會減少或取消，這樣，勢必打破原有計(jì)劃檢修格局。所以，必須改革計(jì)劃檢修模式，以適應(yīng)水電廠人員的變化。

狀態(tài)檢修是通過運(yùn)用綜合性的技術(shù)手段，準(zhǔn)確掌握設(shè)備狀態(tài)，預(yù)測設(shè)備故障發(fā)生、發(fā)展趨勢，借助技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析，進(jìn)行檢修決策的一種現(xiàn)代化的設(shè)備檢修模式。特點(diǎn)是檢修時機(jī)和工期是預(yù)知的，檢修項(xiàng)目是明確的，是一種科學(xué)、合理、經(jīng)濟(jì)的檢修模式，對提高設(shè)備的可用率、降低設(shè)備檢修損耗具有十分重要的作用。部頒《發(fā)電廠檢修規(guī)程》規(guī)定，應(yīng)用診斷技術(shù)進(jìn)行狀態(tài)檢修是設(shè)備檢修的發(fā)展方向，應(yīng)在條件成熟的電廠進(jìn)行試點(diǎn)工作，積累經(jīng)驗(yàn)，逐步推廣。因此，水電設(shè)備應(yīng)積極實(shí)行狀態(tài)檢修，以適應(yīng)設(shè)備、人員、改革的需要，克服計(jì)劃檢修的諸多弊端。

2、狀態(tài)檢修的可能性

隨著生產(chǎn)的發(fā)展，電網(wǎng)裝機(jī)容量不斷增大，備用容量也隨之增加。2006年以來，宏觀電力供需基本平衡，這就使得水力發(fā)電設(shè)備的檢修在選擇時機(jī)和持續(xù)工期上可以更為靈活，從而為狀態(tài)檢修提供了較為寬松的外部環(huán)境和時間條件。

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、傳感技術(shù)、信號檢測、信號處理技術(shù)以及專家系統(tǒng)的發(fā)展和應(yīng)用，特別是許多水電廠已經(jīng)投運(yùn)的計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，為設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測及診斷提供了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)和物質(zhì)保證。

水電設(shè)備在設(shè)計(jì)、安裝、運(yùn)行、管理、維修等方面的長期經(jīng)驗(yàn)積累和不斷完善的設(shè)備管理制度以及豐富的運(yùn)行、檢修資料，為設(shè)備診斷專家系統(tǒng)提供了較為明確的分析、判斷、決策依據(jù)。

近幾年，水電廠運(yùn)行人員文化水平和工作經(jīng)驗(yàn)普遍得到提高，知識面越來越廣，很多水電廠已開始培養(yǎng)全能值班員，這就為正確判斷水電設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)和診斷設(shè)備的好壞提供了人員保證。

水電廠相對火電廠來說，生產(chǎn)環(huán)節(jié)簡單、設(shè)備較少、自動化水平較高，這也是水電設(shè)備實(shí)行狀態(tài)檢修的一個有利條件。

3、狀態(tài)檢修應(yīng)注意的幾個問題

(1)堅(jiān)持安全第一的思想，有計(jì)劃、有步驟、積極穩(wěn)妥地開展水電設(shè)備狀態(tài)檢修。應(yīng)從客觀實(shí)際出發(fā)，根據(jù)水電廠的設(shè)備現(xiàn)狀、管理水平、人員素質(zhì)選定具有一定條件的廠、機(jī)組、設(shè)備開展試點(diǎn)工作，要在試點(diǎn)的基礎(chǔ)上，再逐步推開?，F(xiàn)階段的狀態(tài)檢修應(yīng)融合故障檢修、計(jì)劃檢修為一體，以設(shè)備具有最大可靠性和最低維修成本為目標(biāo)，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(shè)備失修。

(2)水電設(shè)備狀態(tài)檢修應(yīng)實(shí)行全過程管理。水電設(shè)備狀態(tài)檢修是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，要搞好這項(xiàng)工作，必須從設(shè)計(jì)選型、制造安裝、運(yùn)行管理、科學(xué)研究等各個方面，積極為狀態(tài)檢修創(chuàng)造條件。在設(shè)計(jì)選型時，應(yīng)選擇質(zhì)量好、可靠性高、便于監(jiān)測、易于檢修的設(shè)備;在制造安裝時，應(yīng)考慮設(shè)備的診斷措施，配備相應(yīng)的監(jiān)測設(shè)備，預(yù)留相應(yīng)位置;在運(yùn)行管理時，應(yīng)加強(qiáng)設(shè)備維護(hù)，加強(qiáng)設(shè)備消缺，保證設(shè)備完好性。定期進(jìn)行設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)分析，注意橫向、縱向比較和發(fā)展趨勢走向，加強(qiáng)運(yùn)行資料的保存、整理;同時，應(yīng)加強(qiáng)狀態(tài)檢修的科學(xué)研究，在理論上、實(shí)現(xiàn)方法上、診斷設(shè)備的研制上不斷探索，積極進(jìn)行狀態(tài)檢修工作的國內(nèi)、國外技術(shù)交流。

(3)應(yīng)制定相應(yīng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和管理制度。水輪發(fā)電機(jī)組狀態(tài)的好壞既影響機(jī)組的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，又決定機(jī)組的檢修時機(jī)和工期。如何正確判斷水輪發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行狀態(tài)，更大限度地使其正常運(yùn)行，充分發(fā)揮機(jī)組的運(yùn)行能力，防止盲目停機(jī)檢修，又做到應(yīng)停即停，該修必修，修理項(xiàng)目明確，是狀態(tài)檢修首先需要解決的問題。對水電設(shè)備而言，就是必須明確表征水電設(shè)備狀態(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?應(yīng)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(jìn)行診斷和趨勢分析?如何判定機(jī)組在什么情況下必須進(jìn)行大修、小修或臨修?修理哪些項(xiàng)目等等，應(yīng)盡早制定符合我國國情的狀態(tài)檢修技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和有關(guān)法規(guī)、條例，使?fàn)顟B(tài)檢修有據(jù)可依。

狀態(tài)檢修工作尚處于探索階段，從管理制度上，要營造良好的外部環(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(jìn)行完善，形成狀態(tài)檢修的激勵機(jī)制。

(4)應(yīng)充分利用計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)資源，避免重復(fù)建設(shè)?，F(xiàn)在，絕大部分水電廠都具備計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，在進(jìn)行狀態(tài)檢修診斷系統(tǒng)建設(shè)時，要積極利用或經(jīng)過一定的轉(zhuǎn)換引用其監(jiān)測資源，節(jié)省投資，避免布線和布置設(shè)備擁擠或重復(fù)，在建設(shè)監(jiān)控系統(tǒng)時，要考慮為診斷系統(tǒng)留有接口。

(5)加強(qiáng)技術(shù)人員培訓(xùn)和技術(shù)資料整理，積極為狀態(tài)檢修作好“軟件”準(zhǔn)備。

4、國內(nèi)外狀態(tài)檢修工作概況

4.1國外狀態(tài)檢修概況

目前，國外在狀態(tài)檢修技術(shù)研究與實(shí)踐應(yīng)用方面都取得了較多的成功經(jīng)驗(yàn)，比較突出的有美國、德國、日本、法國等國家，比較著名的機(jī)構(gòu)有美國電力研究院診斷檢修中心(EPRIM&DCenter)和美國CSI公司(1996年，CSI和M&D合并)，日本發(fā)電設(shè)備檢修協(xié)會，以及一些儀器儀表公司，如ENTEK—IRD公司、BMAAdvanceMaintenance&Cleaning公司(西馬力)等，它們已將多種診斷和檢修系統(tǒng)運(yùn)用于電廠鍋爐、汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)、輔機(jī)以及輸變電網(wǎng)站上。1984年成立的CSI公司是全球領(lǐng)先的可靠性檢修設(shè)備制造商，它已經(jīng)成功地為美國國內(nèi)外60多家大型電力公司提供了狀態(tài)檢修服務(wù)，使這些公司的電廠、電網(wǎng)中80%的設(shè)備可實(shí)施狀態(tài)檢修。國外統(tǒng)計(jì)資料表明，狀態(tài)檢修可使設(shè)備大修周期從3～5年延長到6～8年，甚至10年，一般1.5～2年即可收回實(shí)施狀態(tài)檢修所增加的投資，其效益主要有以下幾個方面：提高發(fā)電機(jī)組效率和可用系數(shù)，效益約占效益總額的30-50%;提高發(fā)電機(jī)組出力，效益約占效益總額的10-30%;延長設(shè)備使用壽命，效益約占效益總額的10-15%;降低檢修費(fèi)用，效益約占效益總額的30～50%。

西班牙IBERDR0LA水電廠、葡萄牙EDP水電廠已經(jīng)研制成功遠(yuǎn)程維護(hù)預(yù)知系統(tǒng)，并投入了使用。就維護(hù)系統(tǒng)本身而言，它使用了預(yù)知維護(hù)技術(shù)，且可遠(yuǎn)程控制，如西班牙IBERDROLA水電廠，可在馬德里作遠(yuǎn)程用戶維護(hù)，此外，該系統(tǒng)與電廠原有的SCADA及MIS系統(tǒng)相互通信和聯(lián)結(jié)，從而構(gòu)成一個CMMS系統(tǒng)。

4.2國內(nèi)狀態(tài)檢修概況

我國電力系統(tǒng)最早提及狀態(tài)檢修問題是在1986年一次檢修工作會議上，并在1987年新頒布的《發(fā)電廠檢修規(guī)程》中明確指出，“應(yīng)用診斷技術(shù)進(jìn)行預(yù)知檢修是設(shè)備檢修的發(fā)展方向，各主管局可先在部分管理較好且檢修技術(shù)資料較完整的電廠進(jìn)行試點(diǎn)，積累經(jīng)驗(yàn)，逐步推廣。”但由于種種原因，這項(xiàng)工作一直未能系統(tǒng)實(shí)施。進(jìn)入20世紀(jì)90年代后，隨著我國改革形勢的不斷深入，電力檢修體制改革也呼之欲出。近幾年，先后有120多位中國專家、領(lǐng)導(dǎo)和科研人員參觀了美國電力研究院診斷檢修中心，1996年，電力部副部長陸延昌同志在審閱電力部可靠性管理中心組織的一次對美國的考察報(bào)告時，批示“狀態(tài)檢修工作應(yīng)在1997年有突破性的進(jìn)展”。

1997年3月CSI公司M&D訪問了我國電力部及一些省電力局，受電力部邀請，1997年6月4～6日，CSI在北京舉行了“狀態(tài)檢修技術(shù)交流會”，全國100多位電力行業(yè)的專家、領(lǐng)導(dǎo)參加了會議，會后電力部選定華北電管局天津大港電廠從意大利進(jìn)口的328MW×2機(jī)組和華東電管局上海石洞口二廠從美國進(jìn)口的600MW×2機(jī)組作為開展?fàn)顟B(tài)檢修技術(shù)研究的試點(diǎn)。1997年l1月l1～12日，國家電力公司在上海組織召開了“電力設(shè)備實(shí)施狀態(tài)檢修研討會”，交流了大連電業(yè)局在66kV及以下配電網(wǎng)和山東省電力公司在220kV主網(wǎng)試行狀態(tài)檢修的經(jīng)驗(yàn)。1997年12月4～5日，為了編制“火電廠發(fā)電設(shè)備實(shí)施狀態(tài)檢修研究與應(yīng)用可行性報(bào)告”，國家電力公司再次召開了研討會。1998年4月，國家電力公司組織了華北、上海、浙江、山東等電力公司及西安熱工研究院的有關(guān)人員，對美國一些電力公司、火電廠、電力研究機(jī)構(gòu)和檢測設(shè)備制造廠商，在火力發(fā)電設(shè)備檢修管理、狀態(tài)檢修工作方法、設(shè)備狀態(tài)檢測及分析技術(shù)、人員技能素質(zhì)及狀態(tài)檢修的經(jīng)濟(jì)效益等方面進(jìn)行了考察。

5、水電機(jī)組故障診斷特點(diǎn)

水電機(jī)組故障診斷主要包括水輪機(jī)診斷和發(fā)電機(jī)診斷，二者互為關(guān)聯(lián)。

水輪機(jī)診斷包括：軸系、葉輪、葉片、導(dǎo)軸承、潤滑系統(tǒng)、支撐系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等部位故障的診斷。主要故障特征包括：油箱油位的升高和降低、油溫的升高、軸瓦平均溫度升高、軸瓦溫度上升率、擺度升高、軸承振動升高、振動和擺度隨轉(zhuǎn)速、負(fù)荷變化的趨勢、有無負(fù)荷的振動情況。

發(fā)電機(jī)診斷包括：定子線圈、定子磁心、轉(zhuǎn)子、軸系等部位故障的診斷。定子線圈的診斷采用局部放電法(脈沖高頻容量)用于檢測線圈、線棒、線棒支撐的絕緣情況及線圈斷路。定子鐵芯和轉(zhuǎn)子的診斷運(yùn)用一組氣隙測量傳感器監(jiān)測定子孔徑和轉(zhuǎn)子圓周、偏心所造成的動態(tài)氣隙情況。

檢測的參數(shù)一般有：機(jī)架振動、擺度、溫度、電量、氣隙、絕緣監(jiān)測、氣蝕、壓力脈動等。

對于診斷導(dǎo)軸承、推力軸承以及其它一些復(fù)雜的故障，診斷系統(tǒng)要綜合考慮分析各檢測參數(shù)。

水電機(jī)組的設(shè)計(jì)、制造、安裝和大修中，都對機(jī)組各狀態(tài)參數(shù)提出規(guī)定和要求，但由于水電機(jī)組在運(yùn)行過程中存在不規(guī)則的水力干擾，不僅不同機(jī)型不同容量不同結(jié)構(gòu)的機(jī)組，實(shí)際運(yùn)行參數(shù)量值及其變化規(guī)律不一樣，而且同一電站同一機(jī)型的幾臺機(jī)組，運(yùn)行參數(shù)實(shí)際也難一致。如一般機(jī)組瓦溫帶滿負(fù)荷時比空載時高3～5℃，而有的機(jī)組帶負(fù)荷后溫度并沒有上升，甚至略有下降。又如有些機(jī)組上機(jī)架振動達(dá)lmm而能長期運(yùn)行，有的水導(dǎo)運(yùn)行擺度達(dá)到0.8mm，瓦溫卻正常，運(yùn)行也穩(wěn)定。因此，要在故障診斷推理系統(tǒng)內(nèi)制定一個統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，難度很大，而且到目前為止，尚未有一個國際性的狀態(tài)監(jiān)測標(biāo)準(zhǔn)。

從實(shí)際的大修內(nèi)容看，主要是因空蝕、磨損、腐蝕、老化、疲勞引起的零部件損壞和構(gòu)件松動，但要直接測量，尤其象橡膠密封老化程度的在線測量是十分困難的，甚至是不可能的。所以在故障診斷推理系統(tǒng)的監(jiān)控中心中設(shè)置人工干預(yù)功能，適時補(bǔ)充案例層知識，實(shí)現(xiàn)人機(jī)結(jié)合、智能互補(bǔ)是必要的。而把人融合到整個系統(tǒng)中去，還可以根據(jù)各自機(jī)組的特點(diǎn)，對某些診斷進(jìn)行重新設(shè)置或修正，形成針對機(jī)組特點(diǎn)的智能高效推理機(jī)制，以達(dá)到對各自機(jī)組故障的最精確預(yù)測和診斷。

6、結(jié)束語

綜上所述，水電廠要通過提高人員素質(zhì)，更新故障診斷手段，早日實(shí)行狀態(tài)檢修，以提高經(jīng)濟(jì)效益。