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水电厂状态检修系统及故障诊断专家系统探讨
状态检修和故障诊断系统的开发、研制和现场应用是我国水电站在实现无
人值班(少人值守)后的又一重大技术和管理改革的发展方向,通过在线检测和数
据的积累分析,对水电厂设备状态进行全面的评估和故障诊断。变过去的定期检
修为建立在技术分析基础上的状态检修,不但能进一步提高水电厂的自动化水平
和企业管理水平,而且可为水电厂进入电力市场建立必须的决策支持系统打下基
础。
本文就宝珠寺水力发电厂开展状态检修工作以来在状态检修和故障诊断系
统的开发、研制和现场应用等方面所作的工作进行一些有益的探讨。
1概述
1.1电力设备检修观念的演变
一个现代化的发电厂,其发变电设备都是一个庞大复杂的自动化系统,它
的生产状况主要取决于设备的运行状况。为此发输电设备的管理、维护、检修对
于保障电厂的安全运行和系统的稳定可靠都是至关重要的。从60年代起,各国
相继制定出比较规范的停电预防性试验标准,即定期停电施加低于运行电压的试
验电压进行非破坏性试验,根据相关的标准,监视和判断设备的状态,进行有目
的的检修。这就是目前设备检修主要采用的两种方式:
事后检修(BDM.BreakDownMaintenance):即设备故障或破坏后进行
维护检修
预防性检修(PM—PreventiveMaintenance)或定期检修(TBM—TimeBas
edMaintenance):即通常所讲的计划检修、定期大、小修,人们通过长期生产
实践,根据统计规律掌握了设备的平均寿命及故障概率而确定的一个适当的小
修、大修周期年限。
随着技术的进步,人们可以在需要检测的部位利用各种先进的传感器技术,
通过各种在线监测仪器,在设备运行的同时测得该设备的各种数据,而且是连续、
动态的过程数据,这就是在线(OnLine)监测。如果将各种在线监测仪器与具有
专家系统(Expe~System)等智能软件的计算机相连,就构成了一个设备诊断系
统。
设备诊断技术(CDT—ConditionDiagnosticTechnique)与在线监测是不
同的,它不是单纯的检测技术,而是要对在线监测采集的各种动态过程的数据做
出分析,从而对设备当前的状态及发展趋势做出判断,并对设备异常的原因、程
度做出诊断,提出解决方案、建议,简而言之,设备诊断技术是具有评价和预测
功能的一门综合技术。诊断系统的专家系统通常由三部分组成:即实时数据库、
知识库、控制策略(或推理)机。而关键部分是知识库。
根据在线监测和设备诊断系统的工作,可以随时掌握设备当时的运行状态
及发展趋势,当认为设备该退出运行进行检修时,就可合理地安排该设备的检修
时机,没问题就可以一直运行下去,与原来隔几年定期检修的概念完全不同——
一切视设备的真实状态而定。这就给检修工作推出一个全新的形式,人们称之
为状态或预测(估、知)检修(CBM.ConditionBasedMaintenance)。
1.2状态检修的基础工作
状态检修的基础是:测试技术、仪表分析技术、状态检测技术和设备诊断
技术。
开展状态检修必须实现自动化在线监测装置的广泛应用,对设备实施状态
监测,根据监测出来的参数与设备正常运行参数比较所得到的差异情况,判断将
要发生的故障,监测必须可靠。
开展状态检修还必须掌握设备运行规律及对故障机理的深入研究和分析发
电设备长期运行记录是开展状态检修的前期工作,熟悉设备的特性和运行状况,
是开展状态检修的必要条件。
1.3状态检修的内容
开展状态检修要做如下工作:
首先,要掌握设备设计、制造、安装的有关情况。最好能取得制造厂家关
于效率、功率、汽蚀和稳定性范围的不检修年限保证,并根据安装“报告”和《水
轮发电机组安装技术规范》了解安装质量,掌握设备的原始状况和初始条件。其
次,重视运行和检修的历史记录数据的分析,统计主要的运行参数,这样可以发
现一系列的故障和缺陷。第三,加强对设备的运行状况监测和试验。第四。建立
专家系统。
全面、系统、连续的设备状态数据采集是状态检修的依据,准确判断设备
运行状态程度是状态检修的根本。
1.4状态检修的效益
开展状态检修,其直接经济效益和社会效益是明显的。
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