浅析水力发电站机组状态监测系统

浅析水力发电站机组状态监测系统

向白冰

     安徽大唐发电有限公司陈村水力发电分公司 安徽省 宣城市 242000

摘要：改革后，在社会高速发展的影响下，带动了我国各行业领域的进步。现阶段，水电开发企业的经济效益受多方面条件的影响，比如水电站的运行、管理甚至是它的生产能力等等，都会对相关企业的经济效益产生或多或少的影响。当前水电开发企业亟需解决的问题是更好地利用水力创造更多电力以及对发电机进行优化升级。文章重点分析水力发电站安全生产目标管理过程中的问题以及不足，然后有针对性地提出解决措施，对水力发电站安全生产管理工作进行优化升级。

关键词：水力发电站；机组状态；监测系统

引言

水力发电是一种清洁、可再生的能源形式，而水力发电站的机组调度是影响发电效率及经济效益的关键因素，传统的机组调度方法存在调度效率低、响应时间长、调度策略单一等问题。由于调度员需手动进行调度决策，在应对突发情况和电网负荷波动时调度响应速度不能满足实时调度需求，影响了机组的调度效果和电网的稳定运行。调度方法主要以负荷调节为主，缺乏对频率和电压调节的优化，不能充分发挥机组的灵活性和响应能力，难以适应复杂多变的电网运行环境。

1概述

水轮机发电机组的结构比较复杂，有机械部分、电气部分以及油、气、水系统，它受电网运行和发电站运行方式的影响，还受天气等自然条件影响，容易发生故障或者出现不正常运行状态。某一次故障可能是一种偶然情况，但对整个机组运行来说又是一种必然事件。水轮发电机组是集水、电、机、油、汽于一体的设备，由大量的非标零部件组成，设备运行状态直接影响整个水电厂的安全稳定运行，作为水电厂最重要的机电设备，其运行状态已经成为水电厂检修周期的主要因素，而机组状态监测系统在全面监测、分析、评价和诊断水轮发电机组健康状态方面发挥着不可或缺的作用。随着电力系统智能化的需求日益增长，对机组状态监测系统也提出了更高的要求。

机组状态监测系统是对旋转机械传动链上旋转部件进行状态监测，通过对传动链振动信号的在线实时采集、处理和分析，可以及时发现传动链故障全过程、评估机组的健康状态、预测部件的剩余寿命等，以便有计划地合理安排机组的检修工作，更好地保障机组的长期正常运转，节省维护费用，减少停机周期。

2水力发电站机组状态监测改进措施

2.1工作人员进行专业培训

从培训的角度来看，应该根据操作人员的不同等级和职责进行不同的培训。对于新手操作人员，应该开展系统性和全面性的培训，使他们能够掌握专业知识和技能，从而熟练地操作电气自动化设备。对于有经验的操作人员，应该开展专业技能和安全知识方面的培训，加强他们的安全意识，提升专业能力。此外，为了使培训效果更加明显和有成效，应该不断加强培训的质量和实效性，制定专门的考核标准和考核机制，对完成培训并取得相应成果的操作人员进行奖励和激励，以激发操作人员自主学习的积极性和主动性。

2.2提高生产设备管理力度

生产设备对于水力发电站来说是非常重要的。良好的生产设备能够保证水力发电站的各项工作顺利开展，对生产效率的提高起着积极的作用。在日常进行水电站生产管理时也应该不断引进先进设备，为水力发电站正常运行提供强有力的保证。在日常进行管理时也应该加强对生产设备的重视，定期安排专业人员对生产设备进行维修护理，对于一些问题设备要及时发现问题，可以修理的就及时采取措施修理，不能修理的就选取质量好的设备把问题设备替换掉。这样提升了生产的安全性，充分保障了生产顺利进行。企业要处理好设备以及生产效益之间的关系，要加大投入力度，配备高性能设备，也不能忽视日常对设备的养护，要定期维修，防止设备出现故障。定期的养护是不能忽视的一步，它可以保证生产作业的安全。要结合机组特点，选择有效手段，站在整体机组建设的角度，对使用设备的电线、电缆等严格控制，充分保证水力发电站的安全运行。

2.3设备的监测模式

为了保证水力发电站机组设备的安全、稳定及长周期运行，更加科学地进行设备检修及维护，以达到提高设备可利用率、降低检修成本、提高运营效率的目标，对关键设备加装实时智能监测诊断模块，实现连续24小时高密度在线监测设备运行状态、智能报警筛选异常设备、远程专家即时分析诊断，当机组状态监测某一部位出现越线预警，能够实时在计算机监控系统上弹窗，在控制室伴随有语音报警，让值班人员随时可以发现异常，通过历史曲线查询，清晰地看到机组在整个运行过程中完整的运动轨迹，即使在停运状态下，也能够对机组进行诊断，还可以进行人工复核，便于及时、准确地锁定故障点。

2.4引入信息化监测系统

为了更好地进行水力发电站安全运行防护，必须要采取措施，首先就是要引入信息化监测系统，并且搭建设备与机组运行监控平台，对水力发电站进行监测。还要配备各类传感器，进行数据的采集以及分析，帮助确认系统运行故障。在监控中要充分发挥监控系统的预警提示功能，对一些安全问题及时警示并且人力资源快速响应解决安全问题，有效消除存在的安全隐患。它的作用还在于对故障的精准定位，自动分析故障，进行检修处理。这大大提高了工作完成质量，保证了水力发电站正常运行，提高了水力发电站的安全等级，在提高安全性方面发挥着不可忽视的作用。

2.5做好应急处理措施

无论如何预防误操作问题，意外的事情总是有可能发生。因此，必须制定相应的应急预案，以防万一。应急预案的制定应该考虑到各种异常情况和可能发生的危险。对于可能发生的异常情况，应该制定相应的预案，如设备故障处理预案、紧急停止预案、停电预案等。对于设备故障等问题，需要根据实际情况进行相应的修理和维护，避免其对整个水力发电站电气自动化技术的稳定性和可靠性产生影响。

2.6重要设备监测模式

目前生产现场重要设备采用离线点检监测方式，此类模式仍然是一种以设备点检人员为核心的设备监测模式，对设备运行数据的实时性、准确性、可对比性和持续性缺乏有效管控，导致难以及时、准确、全面地把握设备运行状态，现场很多设备不易到达，点检的安全性较差。某水力发电站3号机定转子空气间隙低于允许范围，但在运行中点检人员无法到达实测，静态时数据有时处于合格数据边缘，因此，为了保证生产线的安全、稳定及长周期运行，更加科学地进行设备运行、检修及维护，必须对其采用在线监测的方式实现设备状态实时受控。

结束语

对于已投产水力发电站可以结合机组检修或者技改，实施机组状态监测系统改进，增加趋势化分析、智能报警运用，将更多的数据参数上传到后台系统，便于专家诊断、分析，尤其是劣化趋势分析，及早发现，及早解决，将隐患处理于萌芽阶段，在保障安全的前提下创造更多的效益。对于新建电站，同步将状态监测系统投运，及时监测、监控机组状态，便于及时发现问题并整改。

参考文献

[1]陈珊珊,杨耿杰.水电机组振动故障诊断方法综述[J].电气技术.2019(06).

[2]唐湘茜,潘罗平,安学利.水电机组智能评估及诊断技术研究与应用[J].水利水电快报.2019(03).

[3]宋仁云.水电站加强安全生产管理的策略论述[J].建材发展导向(上),2015,13(12):254-255.

[4]赵启道.加强水电站安全生产管理的对策研究[J].科技经济导刊,2018(16):197.

[5]陈佰忠.水力发电厂电气自动化技术及误操作原因和措施探讨[J].建筑工程技术与设计,2014(31):628.