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作者：赵贵前
摘要：状态监测系统是实现状态检修必不成少的技术手段，本文经由过程回首十三陵电厂PSTA系统的研制和投运，来探讨状态监测技术与状态检修制度的相互关系。
要害词：机组状态检修 机组状态监测 计较机局域网 十三陵蓄能电厂
十三陵蓄能电厂安装有四台混流可逆式水轮发机电组，装机容量为4×200MW。水泵/水轮机组及其附属装备由VOITH公司提供，发电/电念头组及其附属装备由奥地利ELIN公司供货，220KV的SF6尽缘组合电器由瑞士ABB公司制造，220kV出线电缆从瑞士BRUG公司引进。台机组于1995年12月投产发电，后一台机组于1997年6月投进运行。1998年十三陵蓄能电厂进行"无人值班（少人值守）"运行治理和创国家水电厂的同时，连系十三陵蓄能电厂的现实情况展开了以水轮发机电组及其辅属装备为对象的状态检修研究索求和实施工作，到今朝为止快要4年时间了，堆集了一些经验，但离真真的"状态检修"还有很年夜的差距。状态监测是实现状态检修的根蒂根基，本文经由过程回首十三陵蓄能电厂装备状态监测的实践，来探讨装备状态检修工作的展开。
1 以计较机监控系统为根蒂根基，充实哄骗现有装备，有目的、有步骤地展开机组状态监测
1.1 十三陵蓄能电厂机组状态监测现状
十三陵蓄能电厂在机组投产时每台机组均配有一套机组轴承摆度和振动和机组各部水的压力状态监测装配，但没有安装在线的机组状态监测和专家分析系统。这些监测装配主要目的是监测发机电组上导轴承、推力/下导轴承和水轮机组导轴承的运行状态，其监测点包括上导轴承处 X标的目的的摆度和 Y标的目的的摆度， X标的目的的振动和 Y标的目的的振动，推力/下导轴承处 X标的目的的摆度和 Y标的目的的摆度， X标的目的的振动和 Y标的目的的振动，水轮机导轴承处X标的目的的摆度和 Y标的目的的摆度， X标的目的的振动和 Y标的目的的振动，测得的数值送至机组振动摆度监测箱，经处置后就地显示，同时送至全厂监视控制系统，在运行人员操作台（OIS）上实时显示数值和历史趋向记实，当某一数值跨越划定值经延时后（各部摆度报警值为325微米，跳闸值为400微米，各部振动报警值为20/秒,跳闸值为25/秒）时，作用于报警和机组跳闸。各部探头选用美国本特利公司（BENTLY）的产物（见下表一）。在机组开启1-2小时由运行人员记实各部的摆度和振动值，以便有关人员进行机组运行状态分析。在需要时，也能够对监视控制系统记实的历史曲线进行分析。但监控系统对模拟量的采样速度低，不足以进行频谱分析，不能分析机组故障和异常的具体缘由。
对各部水的压力进行监测的监测点包括压力钢管和蜗壳进口，转轮/导叶之间、尾水管进口、出口，肘部、转轮/顶盖内、外侧。这些压力除现地显示之外，还送至监控系统在OIS上实时数值显示和趋向显示。各部位测的的压力为平均值，不能反映其压力脉动值，也不能用于进行频谱分析。
另外监控系统还收集了机组各部位轴承的温度和油槽的温度、机组的有功、无功、发机电组的定子、转子的电压、电流、上池水位、下池水位、冷却水流量、机组附属装备的运行时间等参数。
在机组投进运行之初，为了测试机组的运行稳定负荷区域，十三陵蓄能电厂与华中理工年夜学、华北电科院对机组在分歧水头段和负荷下进行了机组各部轴承摆度、振动和各侧点的水压脉动，初步掌控了机组在分歧工况点的稳定运行性能，并对收集的数据进行了频谱分析，得出了一些有益的分析成效。
表 一
1.2 有针对性地展开状态监测
针对上述机组监测装配的错误谬误，为了获取现场经验，做一些开拓性的测验考试，在2000年我厂与清华年夜学奥技异电气研究所联合开发了十三陵蓄能电厂2#机组稳定性监测和状态检修辅助决议计划系统。哄骗原监测装配，增加响应的诊断系统硬件及其软件，对机组各部轴承的摆度、振动和流道要害点的压力脉动值实现在线监测，其采样速度达360点/微秒,收集的现场数据存储在下位机内，可以对整个进程和某一时段进行频谱等数据分析，连系其他相关的监测数据可以进行更深进和具体的分析。经由过程较长时间的数据堆集，慢慢建立专家分析系统，更好的指导故障诊断。存储数据和分析成效的服务器直接与全厂MIS网络相连，作为局域网的一个终端，依照客户/服务器的网络结构实现系统资本同享。下一步将着手进行远程诊断的实施。此系统在2001年10月在2号机组投进作用。
1.2.1 本系统系统结构以下图所示：
注：虚线包围的模块为以后扩大的硬件设置装备摆设。
1.2.2 该系统监测参数以下：
1.2.3 系统主要功能以下：
在线状态信息自动记实功能；实时状态监测，报警和预警；多种旌旗灯号分析功能；基于工况的趋向分析功能；稳定性性能分析；启停机和甩负荷进程自动记实和分析；在线自动诊断功能；针对运行人员的机组运行事务日志；软件系统采用互联网模式开发，支持网络用户使用。
1.2.4 系统在现场的作用
1.2.4.1 发现了上导摆度的丈量干扰问题。由于励磁引线干扰，上导摆度旌旗灯号丈量值偏年夜，安装PSTA系统时，经由过程软件处置，成功的往除干扰旌旗灯号，还原了上导摆度的真实丈量值；
1.2.4.2 自动测定出了机组的不稳定负荷区范围，为机组的合理运行提供了参考；
1.2.4.3 实现了网络化监测，极年夜的利便了状态监测在全厂范围内的有用进行；
1.2.4.4 提供了启停机及甩负荷进程自动记实和分析功能，无需进行现场实验，即可对机组的过渡进程性能进行切确分析；
1.2.4.5 所有监测数据都与运行工况相联系，可以有用的分析机组在各类工况下的振动，摆度和压力脉动情况；
1.2.4.6 提供了空间轴线图，可以细致的观察机组在运行进程中的年夜轴摆度情况，可以有用的检查机组的盘车效果。
1.2.5 将PSTA系统用于状态检修辅助决议计划系统所阐扬的作用和发现的问题。
1.2.5.1 PSTA系统的投运，在机组平安运行，优化调剂，指导检修三个方面提供了有力的技术保障。
经由过程有用的报警、预警功能和再线自动诊断，实时发现机组早期故障隐患，避免突发性事故发生，保障机组的平安运行。
经由过程性能分析，领会各工况下机组运行的稳定性，合理调剂机组运行，避开不稳定负荷区，延长机组运行寿命。
经由过程对过渡进程和稳态数据的分析和比力，领会和掌控机组缺陷，找到检修的重点部位和重点问题，提供检修指导定见。
1.2.52 在我厂连系PSTA系统测验考试状态检修的进程中，也发现了一些问题，获得了新的体味和感受。
从2001年6月起头，电网将我厂的运行方式肯定为纯事故备用电厂，这样一来，机组运行时间不多，系统的某些功能还没法周全浮现出来。
系统功能庞年夜，虽然从理论上对各项功能进行了划分，但并未给运行、检修、维护各个部门的工作提供清晰的监测、分析界面，具体使用时需要现场工程师具有优秀的分析素质，与电厂的经常性生产使命连系的不是很慎密。状态监测与诊断系统必需面向分歧的使用人群进行功能设计，充实斟酌电厂的人员素质水平，面向运行、检修等分歧班组进行自力的模块设计，以使系统的使用渗进到电厂各部门的工作中，使得该系统成为电厂日常工作必不成少的有力工具。
该系统今朝的监测内容还限于稳定性方面，没有触及机电、主变和开关等重要装备，可监测的状态有限，需要进一步扩大才能周全支持状态检修。
状态监测辅助决议计划系统的开发是电厂与开发商配合的使命，必需与电厂的治理模式相配合，不能简单的经由过程产物采购的方式来肯定，由于在状态检修规程还没有出台的情况下，市场上不会有对状态检修提供清晰技术支持的产物泛起。
2 连系我厂现实情况建立配套的组织机构和工作流程以顺应状态检修工作的展开
2.1 组织机构
为展开状态检修工作，首先应当建立响应的组织机构，明确各机构的职责和响应的工作流程。在组织机构和工作流程肯定后，才能选择设置装备摆设需要的检测装备和软件，应当说,在线监测系统只能提供一部门技术信息，还应当综合哄骗人工检测，离线监测等一系列手段，才能获得比力完整的状态陈述。我厂从1998起头，生产治理进行了屡次的变化，今朝，生产部门设有发电部共有27人，其中运行人员15人，值班由曩昔的每值5人到现在中控室实现1人值守，还有三个ON-Call小组（每组两人），负责装备的巡视、抄表和操作等内容，24小时倒换，其余12人负责机组辅属装备，例如自动化装备，二次庇护等装备的维护和定检；检修部15人，主要从事主装备的维护和定检；生技部8人，除技术治理外，还增加了物资采购和全厂计较机治理。我厂实施装备状态检修的决议计划机构，由厂长、生产厂长和安教部组成。展开状态检修工作的专门小组，由生技部各技术专工组成。具体负责装备治理和装备状态信息收集的人员，由发电部正、负部长和检修部正、负部长组成。
2.2 工作流程
2.2.1 把传统的故障维修、定期维修与猜想维修有机地连系起来，凭据装备在生产中的重要性和维修费用年夜小，灵活地选择维修方式。
2.2.1.1 在我厂照明系统、透风系统装备和价格不高且有备用手段的装备实行故障维护。
2.2.1.2 经过量年的实践，我们认为计划检修和状态检修两者是密不成分的。
计划检修是状态检修的一种非凡情况，计划检修是在总结回纳了某一机组或某一类机组在某种条件下运行一按时间后，对其中的装备和部件进行了检修后得出的经验，用这一"总结回纳"肯定机组检修的周期。从理论上讲对机组某一部件实施状态检修，是为经济的。可是对于一台机组来说则否则，由于机组是有诸多装备和部件组成的，而每个部件的状态检修周期又不成能完全不异，是以，凭据每部件按状态进行机组检修则下降了机组的等效可用系数肯定不合适经济效益年夜化的原则。所以，实行斟酌状态检修的计划检修是机组检修方式的成长标的目的。为此，年夜部门要害装备，在我厂采用离线监测手段，经过度析定期监测到的数据和故障率的统计，综合斟酌整系统统内的装备情况肯定维修距离。非凡是主装备，依然依照国家的有关检修规程和厂家维护要求再加上我们自己的分析进行计划性的定期检修。例如，我厂两台厂高变，投进运行已跨越5年，经由过程各类预防性实验、油质色谱分析和运行情况记实数据，经过专业组的分析认为两台厂高变没有问题，但按国产变压器运行规程要求需要进行吊芯检查，为掌控起见，同时也为堆集经验，厂部决议对其中的一台（1#）进行吊芯检查，2001年，经过吊芯检查无任何异常。由此，我们将2#厂高变计划检修时间延长，视情况再定检修距离。
2.3 实施步骤
哄骗2#机组在线状态监测与辅助专家诊断系统在现实工作中取得的经验，将其余三台机组水机部门的在线监测和故障诊断工作完成。在完玉成厂水机部门的在线状态监测与故障诊断根蒂根基上，对发机电及其辅属装备进行这方面的工作，并终完玉成厂的在线状态监测与故障诊断系统。
在线状态监测仅仅是装备状态监测的一种手段，传统的人工定检方式方式的不竭改良，一样是我们丰硕和成长状态监测的手段，在这方面我们已做了很多的工作，并取得了很好的效果，例如，2000年到2001年，我们开发并投进了运行巡检条码系统和监控跟踪分析系统，极年夜地丰硕和提高了我们的装备状态监测手段。
光有监测和分析其实不能保证状态检修的真正实施，若何凭据发现的装备状态变化，实时地接纳响应的预防措施，对我们展开装备维护有着重要的的意义。所以，丰硕离线监测，成长在线监测，然后把这两种监测手段连系起来，建立一个自动监测和人工监测相连系的更高条理的状态跟踪系统，在此根蒂根基上慢慢完善具有响应预防措施功能的专家分析系统是我厂实现状态检修的一向步骤。依照这一思绪，今朝我厂正在与华北电力科学研究院配合开发针对我厂的发机电故障诊断专家系统，该系统预计在2004年末投进使用。
3 竣事语
综上所述，我厂在状态监测与诊断系统的研制进程中，跟踪和掌控了年夜量的进步前辈技术，为我厂周全展开状态检修工作，成立响应的组织机构和制定工作流程奠基了优秀的根蒂根基。很是可喜的是，国家电力公司比来下发的"水电厂展开状态检修工作的指导定见"（征求定见稿）明确点了然状态检修工作的组织策略，实施步骤和成长标的目的，与十三陵电厂近年来展开的状态检修前期工作的经验和体味不约而合，相信该"定见"可以极年夜的促进全国状态检修工作的组织和展开，十三陵电厂作为首批状态检修试点单元，也会在国电公司导则的根蒂根基上，进一步组织和完善状态检修治理体系体例和技术平台，积极促进状态检修工作的周全成长。
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