一、國內(nèi)水電設(shè)備故障預(yù)測研究

　　水電機(jī)組是水電廠的關(guān)鍵設(shè)備，運(yùn)行狀態(tài)的好壞直接影響水電廠的安全運(yùn)行。同時，隨著水輪發(fā)電機(jī)組單機(jī)容量的不斷增大，對機(jī)組的檢修、維護(hù)、運(yùn)行、管理提出了更高的要求，運(yùn)行狀態(tài)的好壞直接影響水電廠的安全運(yùn)行。同時，隨著水輪發(fā)電機(jī)組單機(jī)容呈的不斷增大，對機(jī)組的檢修、維護(hù)、運(yùn)行管理提出了更高的要求，實(shí)施水輪發(fā)電機(jī)組運(yùn)行狀況的狀態(tài)監(jiān)測，對機(jī)組故障進(jìn)行及時預(yù)測預(yù)報、分析原因，對于大中型水輪發(fā)電機(jī)組的安全運(yùn)行具有重要的意義。

　　另一方面，隨著現(xiàn)代監(jiān)測技術(shù)和管理模式的不斷發(fā)展和完善，電廠的設(shè)備維修方式正在逐漸從過去的以時間為基礎(chǔ)的定期“預(yù)防性維修”向今天的以狀態(tài)監(jiān)測為基礎(chǔ)的“預(yù)測性維修”方式過渡，正逐漸向著無人值班，少人值守的管理模式發(fā)展。實(shí)施“狀態(tài)檢修”已成為水電機(jī)組運(yùn)行保障技術(shù)發(fā)展的必然趨勢。

　　二、水電設(shè)備常見故障及處理措施

　　1、發(fā)電機(jī)電壓達(dá)不到額定電壓

　　在發(fā)電過程中，當(dāng)勵磁裝置電壓源復(fù)勵不足，就會不能提供電樞所需的勵磁電流，使發(fā)電機(jī)電壓達(dá)不到額定電壓，從而不能進(jìn)行電力的傳輸?？梢圆扇〉拇胧涸诎l(fā)電機(jī)與勵磁電抗器之間接入一臺三相調(diào)壓器，以提高發(fā)電機(jī)端電壓，達(dá)到電流的平衡;改變勵磁裝置電壓通勢與發(fā)電機(jī)電壓的相位，使合成總磁通勢增大;減小變阻器的阻值，采用補(bǔ)償電容的方法，使發(fā)電機(jī)有勵磁電流增大。

　　2、發(fā)電機(jī)溫度升高

　　發(fā)電機(jī)溫度升高的因素主要有電負(fù)荷和定、轉(zhuǎn)子電流密度的大小，電機(jī)通風(fēng)系統(tǒng)是否良好，空氣冷卻器是否有足夠的換熱容量等，因此在故障排除時要根據(jù)具體情況具體對待，逐一排除、對癥下藥。如發(fā)電機(jī)定子溫升取決于熱負(fù)荷值，我們可以測量發(fā)電機(jī)在額定工況下的電負(fù)荷、定子電密，從而求出熱負(fù)荷。看其是否在經(jīng)驗(yàn)取值范圍內(nèi)，就可得出是否與此有關(guān)，從而進(jìn)行改進(jìn)。對于電機(jī)通風(fēng)系統(tǒng)的故障，可以通過更換轉(zhuǎn)子線圈的方法，因?yàn)榧哟罅司€圈的截面，降低了電流密度，從而將溫度降下來;也可通過改善風(fēng)扇和擋風(fēng)板的方法，發(fā)電機(jī)首要的熱源在磁極，只要把進(jìn)入磁極的風(fēng)量加大，就達(dá)到了散熱降溫的目的。但是比較兩種方法來看，改造風(fēng)扇和擋風(fēng)板比更換轉(zhuǎn)子線圈成本低、工作量小，是先選擇的方法?？諝饫鋮s器的換熱容量是否足夠，可以計(jì)算發(fā)電機(jī)在額定式?jīng)r下由空氣冷卻器帶走的總損耗與總換熱容量進(jìn)行比較，若換熱容量不足，可通過添加空氣冷卻器的方法進(jìn)行解決?？傊?，發(fā)電機(jī)的溫升是我們要注意的一個問題，及時的排查和解決有利于發(fā)電機(jī)的正常工作。

　　3、發(fā)電機(jī)主絕緣損壞

　　發(fā)電機(jī)主絕緣損壞的原因大多是由設(shè)計(jì)制造不良和運(yùn)行環(huán)境惡劣造成的。解決的主要方法是防止鐵芯松動和防止電腐蝕。當(dāng)發(fā)現(xiàn)鐵芯上有紅色粉末時，說明鐵芯有松動，對有松動的線圈應(yīng)及時將槽楔打緊，端部松動可用無緯玻璃絲帶綁扎，然后噴環(huán)氧樹脂漆固化。當(dāng)聞到發(fā)電機(jī)有臭氧味，說明被電腐蝕，需要進(jìn)行檢修。

　　4、發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子絕緣損壞

　　當(dāng)出現(xiàn)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子回路絕緣為零，說明發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子絕緣損壞。其主要有這么幾種原因：發(fā)電機(jī)勵磁系統(tǒng)直流回路中設(shè)備絕緣破壞;發(fā)電機(jī)勵磁系統(tǒng)交流回路中設(shè)備破壞;重復(fù)兩次接地。在排除時，針對第一種情況，可用直流電焊機(jī)手動加勵磁電流，判斷接地點(diǎn)是在滅磁開關(guān)回路前還是回路后，然后對破損電纜用玻璃絲帶層層包扎，并涂上環(huán)氧樹脂，增加電纜的絕緣。第二種情況和第一種相同，也是更換包扎電纜，提高設(shè)備的絕緣水平。針對第三種情況，則需消除集電環(huán)上的毛刺、減少罩殼內(nèi)的油霧，定時把勵磁引線的正負(fù)極進(jìn)行對換，從而使發(fā)電機(jī)連續(xù)運(yùn)行時間延長。

　　5、變壓器鐵心過熱

　　鐵心在變壓器中構(gòu)成了一個閉合的磁路，它是安裝線圈的骨架，也是變壓器電磁性能和機(jī)械強(qiáng)度提高的重要部件。鐵心過熱的原因有多方面，可能是繞組短路、鐵心接地問題、電源電壓高、鐵心冷卻油道堵塞、鐵心疊片周圍毛刺、疊鐵心片時縫隙不均等等。處理這一問題需根據(jù)情況在檢查之后進(jìn)行對應(yīng)的維修?？上扔酶蓛舻臒o絨毛巾去除鐵心表面的油污，然后若是繞組短路，可對其從絕緣方面進(jìn)行修復(fù);若是鐵心接地問題，更換接地片，以厚度0.5mm寬度大于30mm的紫銅片為宜，并對其外漏部分進(jìn)行包扎，防止鐵心短路;若是鐵心疊片周圍有毛刺，可進(jìn)行相應(yīng)的打磨，保證其;同時清理油道內(nèi)的異物，保證壓板與上鐵軛間有均勻的間隙。

　　6、變壓器油位不正常

　　變壓器的油位過高或過低都說明有導(dǎo)致變壓器出現(xiàn)故障的因素，因此需要做相應(yīng)的檢查和處理，以避免出現(xiàn)大的問題。油位過高的原因可能是冷卻器有堵塞，造成冷卻器故障，也可能是加油過多引起油位過高。所以我們只需清理污垢或放出多余的油即可。若油位位過低則需盡快補(bǔ)充相應(yīng)的油量，但是要是漏油的話，則要盡快修理，且不可將瓦斯保護(hù)由跳闡改為信號。

　　7、變壓器局部放電

　　變壓器的局部放電不一定會影響正常的工作，但是存在一個潛在的隱患。處理不好就會導(dǎo)致局域的停電或電網(wǎng)不能正常運(yùn)行。常見情況是：放電對絕緣的擊穿;腐蝕對絕緣的擊穿。在實(shí)際工作中，我們可以加強(qiáng)絕緣的強(qiáng)度，使變電器無懈可擊。

　　8、高壓配電裝置斷路器拒跳、拒合

　　高壓斷路器是停、送電的關(guān)鍵設(shè)備，它將直接決定著整個電力傳輸能否正常運(yùn)行。其中斷路器的拒跳、拒合對系統(tǒng)的安全運(yùn)行構(gòu)成了很大的威脅，及時發(fā)現(xiàn)故障、排除故障，才能減少停電的時間，縮小事故的影響面，提高供電的可靠性和安全性。當(dāng)出現(xiàn)保護(hù)信號燈亮但回路紅燈也亮?xí)r，可確定為斷路器出現(xiàn)拒跳故障，應(yīng)立即手動拉閘，進(jìn)行檢修。檢查控制開關(guān)觸點(diǎn)是否接觸不良，防跳繼電器和繼電保護(hù)是否跳閘等，從而進(jìn)行相應(yīng)的修理。當(dāng)出現(xiàn)拒合情況時，應(yīng)檢查合閘控制電源是否正常，合閘保險絲是否燒斷，合閘接觸器的觸點(diǎn)是否接觸好等。當(dāng)合閘后，綠燈紅燈交替閃爍，說明斷路器合上后又自動跳閘，那么就需檢查線路存在的故障及斷路器的機(jī)械故障。若合閘后綠燈熄滅，紅燈不亮，但電流有顯示，說明斷路器已合上，那么就需檢查合閘接觸器的觸點(diǎn)、跳閘線圈、合閘保險絲等方面是否正常。

　　9、電壓互感器高壓熔斷器熔斷

　　電壓互感器其實(shí)就是一個小的變壓器，它雖然體積小，但結(jié)構(gòu)緊湊，有著較高的測量準(zhǔn)確度。電壓互感器熔斷的主要原因是電壓互感器鐵心飽和引起的鐵磁諧振過電壓。在運(yùn)行中，由于合閘空載會引起過電壓，致使用權(quán)電壓互感器鐵心飽和而使得勵磁電抗下降，激發(fā)穩(wěn)定的最容和電感諧振，使得系統(tǒng)的等效阻抗減小，從而產(chǎn)生強(qiáng)大的電流，引起電壓互感器的熔斷器熔斷。熔絲熔斷的原因是過電流，而過電流起因于過電壓，高壓熔絲熔斷的原因就是鐵磁飽和問題。因此，可以采取在電壓互感器側(cè)并聯(lián)電抗器，使回路阻抗增大，避免諧振過電壓，減小回路電流，從而避免電壓互感器高壓熔斷器的熔斷。

　　對于水電站的電氣設(shè)備方面的故障和排除方法還有很多很多，這就要求我們在工作中要多發(fā)現(xiàn)，多積累，多總結(jié)。既總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，也要總結(jié)教訓(xùn)。通過總結(jié)，既可豐富自己，也能對其他人有一定的幫助和警示，從而使我們在水電的管理方面更上一個臺階，同時也可為國家節(jié)省了一些不必要的浪費(fèi)。

　　三、水電設(shè)備故障預(yù)測系統(tǒng)-潤滑系統(tǒng)在線監(jiān)測設(shè)備

　　水電設(shè)備故障預(yù)測系統(tǒng)，這里介紹其中一種基于潤滑系統(tǒng)監(jiān)測的設(shè)備，它是一種關(guān)鍵的技術(shù)，專門用于監(jiān)測和預(yù)測水電站設(shè)備的故障，以確保電力生產(chǎn)的連續(xù)性和可靠性。潤滑系統(tǒng)監(jiān)測： 這種系統(tǒng)集中在監(jiān)測水電站設(shè)備的潤滑系統(tǒng)，包括潤滑油的質(zhì)量和性能。它可以實(shí)時檢測潤滑油的溫度、粘度、污染程度以及化學(xué)成分等關(guān)鍵參數(shù)。

　　水電設(shè)備故障預(yù)測產(chǎn)品：電力能源油液狀態(tài)解決方案(含水電站)

　　1、設(shè)備的振動監(jiān)測

　　除了潤滑油，系統(tǒng)還監(jiān)測設(shè)備的振動情況，包括振幅、頻率、和振動模式。這有助于提前檢測不正常的振動，如軸承故障、不平衡或松動等。

　　2、設(shè)備的綜合數(shù)據(jù)分析

　　這種系統(tǒng)使用綜合的數(shù)據(jù)分析來識別可能的故障跡象。它可以將潤滑油數(shù)據(jù)和振動數(shù)據(jù)結(jié)合在一起，以檢測設(shè)備的潛在問題。

　　3、設(shè)備的故障預(yù)測

　　基于分析結(jié)果，系統(tǒng)可以預(yù)測設(shè)備的潛在故障，并提前發(fā)出警報。這有助于維護(hù)團(tuán)隊(duì)采取預(yù)防性措施，減少設(shè)備故障的風(fēng)險。

　　4、設(shè)備的維護(hù)優(yōu)化

　　基于系統(tǒng)提供的數(shù)據(jù)，維護(hù)團(tuán)隊(duì)可以制定更精確的維護(hù)計(jì)劃，包括更換潤滑油、修復(fù)設(shè)備或執(zhí)行其他必要的維護(hù)措施。

　　5、設(shè)備的降低停機(jī)時間

　　這種系統(tǒng)有助于降低水電站設(shè)備的停機(jī)時間，從而提高電力生產(chǎn)的連續(xù)性和可靠性。

　　水電設(shè)備故障預(yù)測系統(tǒng)，基于潤滑系統(tǒng)監(jiān)測的設(shè)備，是一種關(guān)鍵的技術(shù)，用于確保水電站設(shè)備的可靠性和高效性。它有助于提前檢測潛在的設(shè)備故障，減少生產(chǎn)中斷，降低維護(hù)成本，并提高電力生產(chǎn)的可持續(xù)性。這種系統(tǒng)在水電和其他電力生產(chǎn)領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用。

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