水轮发电机维护、检修系统的关键技术分析

【摘要】随着社会的不断发展和进步，人们的生产和生活对于能源的需求量也在逐渐的增多，发掘新型能源，运用水力发电能够为国家和社会的可持续发展带来巨大的帮助和支持。本文中作者提出了以物联网技术和全息谱分解技术为主要中心的检修系统设计方案，从而对水轮发电机进行维护和检修，同时对方案进行了实际的论证，希望能够为水力发电的发展带来帮助。

【关键词】维护；检修；关键技术；分析

近些年来，我国的水电事业发展速度迅猛，为了能够更好的达到使用的要求，水轮机的机组不断的向着容量大、尺寸大的方向发展，但是随之而来的也出现了一系列的问题，过大的机组使得刚度不断的降低，给水轮机工作中的稳定性和可靠性带来了巨大的挑战。为了能够在在水轮机运行的过程中保证足够的平稳和可靠，同时在面对水轮机故障时能够快速的进行处理，最终将损失降到最低，我们就必须要对水轮机的检修工作提起重视。

一、水轮发电机维护、检修系统存在的问题

首先，检修系统在对水电机组进行故障诊断的过程中可供参考的数据较为单一，这样就会造成检修系统对故障的判断不够全面，极易出现误判，所以说必须要增加故障针对可供参考的数据来源，综合评价故障和问题点，提高诊断的准确率；另外，目前对水轮发电机的健康状态的评价过于模式化，对于实际情况和经验的参考明显不足，这样就会使得系统中的数据库不够全面，诊断的结果只能供我们参考，不够准确和全面。

二、水轮发电机维护、检修系统关键技术分析

1.以物联网的传感为核心对水轮发电机进行状态监测的技术分析

在设计中我们需要尽可能的将数据采集单元设置为单元化和模块化，同时还要运用自适应锁相环技术，这样不仅能够让配置工作和处理更能更加的灵活，还可以降低信号泄露和栅栏效应所带来的影响，使最终采集的数据更加的合理和准确；另外，本系统中使用了定位技术和ZigBee 技术来作为无线数据的通讯手段。其中定位技术能够实现与监控终端和上位机的连接，而ZigBee 技术则作为双向的网络传输技术，特点主要是能耗低、传输速率高。

2.以全息谱分解、大数据支撑对水轮发电机进行故障诊断的技术分析

在水轮发电机维护、检修系统中故障诊断模块起到了至关重要的作用，目的在于依靠数据库和相关案例的储备对状态监测时出现的数据进行快速、准确的分析，从而实现对水轮发电机组故障的诊断，并将现有数据与历史数据和储备库中的案例进行比对和分析，从而给出最为有效、彻底的解决方案和措施。实例分析：如下图所示为某水电站单机容量为500MW 的水轮机，通过状态监测获得的压力脉动变化的监测结果。依据水轮机组的工作原理来对其压力脉动实施动态监测，一旦脉动负荷出现偏差较大的现象时，就会使水轮机顶盖遭到震动，因此，在水轮机组的蜗壳、尾水锥管以及顶盖处分别进行压力脉动传感器的布置。依据全息谱分解技术对数据进行分析和處理，发现水轮机顶盖处有异动，因此采取以下措施：第一先对其负荷值进行改变，并对水轮机顶盖（A/B）、蜗壳及尾水锥管处的信号进行监测，由此得出压力脉动变化值与负荷之间的关系，发现4 个监测点的负荷值下时频分布规律基本稳定。第二，采用加窗平均周期图全息谱分解分析，发现机组并没有其他特殊频带，由此可得出顶盖异动原因与信号异常无关。然后对压力脉动前后变化的比值进行分析，发现其已经超出了数据库中所存储的压力脉动合同保证值，且当>500MW时出现异常，因此可得知，正因压力脉动的负荷发生了较大偏移，从而导致顶盖振动超出保证值。

三、总结

根据全文我们不难看出，水轮发电机对于水力发电来说非常的重要，是实现水力发电最为重要的设备，积极开展对水力发电机的在线监测和故障诊断系统的正向研究对于提高水力发电工作的效率和确保水力发电的正常运行起到了非常重要的帮助。

参考文献：

[1]蔡强. 水轮发电机检修系统的关键技术[J]. 大科技， 2016（34）.

[2]陈晓山， 赖喜德， 刘小兵. 水轮发电机组检修的计算机仿真系统开发[J]. 西南交通大学学报， 2014， 39（2）：234-238.

作者简介：罗启（1978-10），男，汉，四川省巴中市平昌县名族，电气助理工程师，本科， 水利水电，四川巴河水电开发有限公司 .

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