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1、水电站机机电设备备状态检检修综述述范青川（黄河电电力测试试科技工工程有限限公司）摘要：实实施状态态检修是现代企企业管理理和科学学技术发发展的必必然趋势势，本文文通过状状态检修修的目的的、初级级状态检检修基本本策略和和状态监监测技术术方面，阐阐述了稳稳步推进进状态检检修的现现实意义义。关键词：机组状状态检修修点检定定修状态态监测一、状态态检修概述述水电站机机电设备备检修技技术的发发展大致致可以分分为：事事故检修修定期检检修状态检检修，这这三个阶阶段。其其中，状状态检修修方式起起源于660年代代美国航航空工业业飞行器器的设备备检修工工作中，880年代代又在核核工业中中推广应应用，并并很快发发展到电
2、电力工业业的电力力设备检检修中。国国内外一一些电力力企业应应用电力力设备状状态检修修的实践践都能证证明，这这种设备备检修管管理策略略具有明明显的社社会效益益和经济济效益。以下是几种主要检修方式的定义：1、故障障检修RRTF（RRun Tilll FFailluree）：在故障障已出现现后，为为把设备备恢复到到能完成成要求功功能的状状态而进进行的检检修，也也就是故故障发生生后才进进行检修修。2、定期期计划检检修TBBM（TTimee Baasedd Maainttenaancee）：按按照检修修规程的的要求，在在规定的的大修年年限到达达时，无无论设备备有无大大的缺陷陷和能否否安全正正常，均均按时
3、大大修，大大修间隔隔为35年。检修工作的内容与周期都是预先制定的，设备通过定期检修，周期性地恢复至接近新设备的状态。3、预防防性检修修PM（PPrevventtivee Maainttenaancee）：在在预定的的停机时时间或按按照规定定实施的，旨旨在降低低故障的的可能性性或功能能劣化的的检修。即即在故障障发生之之前、功功能明显显劣化之之前进行行的检修，以以预防故故障的发发生。4、状态态检修CCBM（CCondditiion Bassed Maiinteenannce)：就是通过先进进的监测测分析工工具和方法，对对机组的的运行状状态进行行检测、记记录和分分析，采采用在线线或离线线故障诊诊断系
4、统统，尤其其是专家家系统等等，对机机组现存存状态做做出科学学评估和和趋势分分析预测测，从而而合理地地确定机机组大修修的必要要性和时时间。状态检修修是近220年来来发展起起来的新新型技术术和管理理模式。5、以可可靠性为为中心的的检修RRCM（RReliiabiilitty CCenttereed MMainntennancce）：围绕可可靠性这这一设备备的重要要的状态态特征来来开展的的检修活活动，就就是努力力使设备备规定的的功能保保持正常常。通过过一套特特殊的程程序来为为设备和和零件确确定有效效的、经经济的预预防检修修任务，并并规定检检修或监监测间隔隔的一种种系统方方法。首首先选择择要进行行分析
5、的的系统，明明确系统统的边界界、功能能，进行行故障模模式、后果、逻辑树树分析等等，最后后确定合合适的检检修策略略。RCM是是状态检检修的发发展和完完善。二、状态态检修的的目的定期计划划检修是是目前能能够采用用的有效的防防止或延延迟故障障发生的的重要检检修手段段。定期计计划检修修在为避避免突发发故障造造成巨大大损失方面面发挥了了积极的的作用，也也是目前前必须采采用的有有效的检修手手段。但是定定期检修修与先进进的检修修方式相相比是存存在诸多多弊病的的，如：不科学学，检修修的盲目目性大，缺缺陷和故故障不明明确，只只能在拆拆解中检检查到什什么缺陷陷再予以以维修或或更换，并并且还要要受到轮轮换性备备品的
6、存储和和备品到到货期限限的限制制，以致于多数数情况下下设备还还要继续续带病运运行一段段时间；不经济济，到期期必修，可可能会造造成人力力、财力、物力的浪费费；对无无大缺陷陷部件，反反复拆卸卸，反而而对设备备的使用寿寿命不利利。为克服以以上计划划检修的的弊病，实实现优化化检修策策略，提高等效效可用系系数，杜绝或或减少非非计划停停运，降降低财力力、物力力支出就就是我们们实施状状态检修修的目的的。三、实施施状态检检修的基基本条件件和原则则1、实施施状态检检修的基本条条件：电力系系统要有有足够的的备用容容量；机机组或设设备健康康状况要要好；机组或或设备必必须进行行可靠的的安全性性评价；实施状状态检修修的
7、机组组或设备备必须制制定有效效的故障障应急预预案。2、实施施状态检检修的原原则是在保证证电网安安全的前前提下，坚持“总体规规划，分步实实施，先行试试点，逐步推推进”的原则则。并从以以下几点点具体选选择实施施状态检检修的机机组或设设备。（1）安安全性。首先考考虑对机机组、系统和和对人身身的安全全影响大大的设备备。（2）可可靠性。选择对机机组运行行可靠性性影响大大的设备备。（3）高高效性。选择对机组运行效率影响大的系统或设备。（4）费费用考虑虑。选择设备备价值量量高，作用重重大的设设备。（5）其其它因素素：设备损损坏的模模式、设备损损坏的频频率等。四、初级级阶段实实施状态态检修的的基本策策略1、明
8、确确目标、统统一认识识初级阶段段实施状状态检修修应在现行行检修体体制的基础上上，根据不不同设备备的重要要性、可控性性和可维维修性，科学合合理地选选择不同同的检修修方式，形成一一整套融故故障检修修，定期检检修，状态检检修等为一体体的优化化检修模模式。初初级阶段段实施状状态检修修宜采用适合合企业现现状，适适应当前前生产技技术水平平的状态态监测手手段，并采取逐步步增大实实施状态态检修设设备比重重的方法法。2、以“点检定定修”为基础础，稳步推推进状态态检修（1）点点检定修修是状态检检修的初初级形式式。点检定定修制是是在设备备使用阶阶段，以点检检为核心心的设备备检修管管理体制制。设备点点检是利利用人的的
9、感官或或简单的的仪表工工具，按照标标准，定点定定期地对对设备进进行检查查，发现设设备的异异常和隐隐患，掌握故故障的初初期信息息，及时采采取对策策，将故障障消灭在在萌芽状状态的一一种管理理办法，是设备备实施状状态检修修的初级级形式。通过点检检人员对对设备进进行点检检作业，能较准确地掌握设设备的状状态，采取早早期防范范设备劣劣化的措措施，实行有有效的预预防计划划检修，降低检检修成本本。（2）实实行全员员管理检检修模式式。全员管管理是点点检工作作的基础础，是点检检制的基基本特征征。实行运运行人员员的日常常点检、专业点点检员的的定期点点检和专专业技术术人员的的精密点点检“三位一一体”的点检检作业，三个
10、方方面的人人员对同同一设备备进行检检查、诊断和和管理。专职点检检员按区区域分工工进行管管理，各专业业的专职职点检员员按工作作量实行行区域分分工负责责制。这是点点检制的的实体、核心和和点检活活动主体体。（3）点点检员是是管理者者。点检制制的精髓髓是管理理职能下下移，设备管管理的全全部职能能按区域域分工的的原则落落实到点点检员。点检员员是设备备检修的的责任者者，组织者者和管理理者。点检员员负责点点检计划划，点检标标准的编编制和修修订，检修计计划编制制，检修工工程管理理，预算管管理等。（4）点点检是一一整套科科学的管管理工程程，是按照照严密的的规程标标准进行行管理的的。点检制制把传统统的静态态管理办
11、办法推进进到动态态管理办办法，点检发发现的问问题，随时可根据经经济性、可能性性安排到到定期检检修计划划中加以以处理，减少检检修的盲盲目性。3、完善善状态检检修基础础管理（1）对对试点机机组或设设备进行行安全性性评估。这就需要每台设备都具有完整的原始技术档案，如：设备出厂合格证、出厂试验记录；设备使用说明书；安装交接有关资料；设备改进、大小修施工记录及竣工报告；历年大修及定期预防性试验报告；设备事故、障碍及运行分析专题报告；设备缺陷记录；设备移动情况记录；设备改造记录等。根据安全全性评价价依据对对以上技技术资料料进行查查评后，可得出设设备较为为科学、全全面的安安全性评评估结果果。（2）利利用计算
12、算机监控控系统和和现有在线线监测装装置广泛泛收集设设备状态态信息，对于没没有连续续状态信信息记录录的设备备可用离离线试验验仪器定定期或不不定期的的进行测测试。目目前所需需监测的的参量尚尚无统一一的标准准和规定定，宜根根据机组组的实际际状况，借借鉴其他他电站的的成功经经验，不不追求大大而全，这这是稳步步推进初初级状态态检修的的有效途途径。（3）建建立较完完整的已已发生的的设备故故障记录录分析数数据库。同类或近类设备故障记录及分析是进行状态检修的有力判据，其中故障发生前的设备状态信息是必然事件发生的条件，这些信息包括：设备投运以来的负载、运行超标情况、缺陷记录、运行中出现的各种异常情况、历次设备的
13、检修记录和预防性试验等。而故障分析则是一种基于猜测的可能和判断，也是必然事件发生的条件之一。数据库宜方便快速查询和对比，以便及时对设备进行判断。从国外实实践看，要要实现状状态检修修，必须须抓好三个方面面的工作作。一是是设备信信息的掌掌握，如：原始数数据、历历史数据据、家族族数据、当当前数据据；二是是综合的的状态诊诊断，包包括：规规程、导导则、专专家系统统、智能能系统；三是检修修管理，含含：软件件系统、规规程、结结果反馈馈。五、状态态检修对对政策、规规程、标标准的要要求1、实施施机组或或设备的的状态检检修，应取消试点点机组或或设备的的指令性性计划检检修，而而改为指指导性的的计划检检修，将将故障检
14、修修、预防防性检修修、定期计计划检修修、状态态检修有有机结合合起来，逐逐步过渡渡到以状状态检修修为主的的主动检检修模式式。具体体可参照照如下方方法：第一步，把一台设备历次的检修及试验结果作纵向比较，与同类型设备的检修及试验结果作横向比较，并与规程的要求值相比较，对设备运行状态做出准确判断。第二步，依据比较及判断结果，对设备状态良好者，则不必进行当年内的计划检修，设备可继续投入运行。第三步，判断设备状态不良时，应及时检修，消除设备的隐患。必要时应根据设备结构的特点和平时缺陷记录的情况，尽量分解各个部件，分别试验，进一步查明缺陷的部位，同时必须确保检修质量。最后，对对一时难难以确认认状态的的设备，
15、可可根据设设备的重重要程度度，采取取缩短试试验周期期、加强强监视的的方法做做进一步步的观察察，通过过故障预想想和故障障分析，采采取相应应的应急急预案作作保障。2、实施施状态检检修要在在剖析现现行各专专业规程程的基础础上，结结合设备备现状制制定出一一个可靠靠、有效效、客观观的指导导性文件件。如对对专业规规程规定定的技术术条件、标标准、工工艺等原原则上要要执行，而而对设备备检修的的“周期规规定”要逐步步改革，并并对检修修内容及及方法进进行改进进。3、对事事故责任任的追究究亦应作客观观而合理理的改变变，使之之有利于于状态检检修的试试行和逐逐步发展展，并在在实践中中积累经经验，完完善制度度。具体体做法
16、是是：（1）建建立适应应状态检检修的管理机机制。应由经营营管理水水电站的的业主牵牵头，成成立运营营、检修修、监测测试验人人员、专专家组参参加的设设备状态态分析、诊断机构构，并落实机构构各方面面的职责责、职权权，用各各方科学学决策负负责制取取代现行行的事故故责任追追究制。（2）参参管水电电站运营营、检修修维护、监监测试验验的企业业，根据据自身的的技术力力量和经经营管理理水平，按照设备状态分析、诊断机构的统一决策，实施水电站机组的检修规模和项目。（3）由由经营管管理水电电站的业业主根据据多年计计划检修修费用情情况，提提出当年年检修的的费用目目标、安安全目标标、可靠靠性指标标等。在实现现上述目目标、
17、指指标的基基础上，业主和状态检修参与各方可就目标费用与实际费用差额及增加效益部分提成，以达到各方承担相应风险和收益的目的。六、状态态检修在在线监测测技术和和方法简简介状态信息息的获取取是实施施状态检检修的关关键，否否则，不不可能实实施状态态检修。具具体采用用哪些技技术和方方法获取取状态信信息，应应根据设设备的特点和和损坏模模式来确定。可以是是在线监监测系统统或巡回回检测系系统，也可以以是离线线或定期的的试验分析析。目前较较为成熟熟的在线线监测技术术和方法法有：1、变压压器的在在线监测测（1）变变压器油油中气体体的在线线监测。利利用真空空泵抽取取溶解的的气体，用用红外光光谱分析析CH44、COO
18、、COO2、C2H6和C2H2的气体体浓度，用用一个氧氧化物的的电化学学传感器器测量HH2的浓度度。（2）变变压器局局部放电电在线监监测。一一方面利利用变压压器内部部局部放放电产生生的电脉脉冲信号号的检测测来确定定局部放放电的大大小，另另一方面面利用局局部放电电产生的的声信号号，用三三个超声声波传感感器来确确定放电电声源的的位置，从从而实现现变压器器局部放放电的检检测和定定位。（3）其其他参数数的在线线监测有有：铁心多多点接地地、套管管的介质质损耗、分分接开关关的机械械故障、变变压器绝绝缘老化化程度等等在线监监测技术术都有不不同程度度的应用用。2、旋转转电机的的在线监监测（1）定定子绕组组局部
19、放放电在线线监测方方法有：中性点点耦合法法、便携携式电容容耦合法法、局部部放电仪仪法等。（2）转转子绕组组匝间短短路在线线监测方方法有：微分探探测线圈圈动测法法和环流流检测法法。（3）励励磁系统统在线监监测有：紫外线线换向火火花监测测、集点点环火花花电磁辐辐射能监监测。3、断路路器绝缘缘状态在在线监测测技术有有：介损损、漏电电流和局局放监测测，灭弧弧室故障障监测，机机械故障障监测。4、GIIS局部部放电在在线监测测（1）局局部放电电的电气气检测方方法有：超高频频法、电电磁耦合合法、静静电结合合法、外外设电极极法。（2）局局部放电电的非电电气检测测方法有有：利用用局部放放电产生生的非电电信息，如
20、如声波、光光波、振振动、发发热等信信息诊断断局部放放电。5、氧化化锌避雷雷器在线线监测方方法有：全电流流法、阻阻性电流流分量法法、功率率损耗法法和元件件温度法法。6、水电电站电气气设备温温度的红红外测温温及热成成像仪监监测（1）监监测变压压器接头头接触不不良、松松动，套套管内部部过热，箱箱体温度度变化异异常等。（2）检检查断路路器和隔离开开关触头头、导电电回路是是否接触触不良发发热，外外部连接接是否松松动、接接触不良良和发热热异常。（3）检检查避雷雷器内部部放电间间隙和放放电电阻阻元件是是否有故故障过热热。用热热成像仪仪检查一一组三相相避雷器器的热像像图，通通过比较较发现内内部间隙隙，电阻阻的
21、内部部过热。7、水轮轮发电机机组机械械故障诊诊断在线线监测系系统（1）监监测的参参数有：机组主主轴摆度度；机架架水平、垂垂直振动动；顶盖水平平、垂直直振动；压力钢钢管、蜗壳、顶顶盖、尾尾水管压压力脉动动等；有功功功率、无功功功率；机组断断路器和和励磁开开关状态态；轴瓦温度；接力器器行程、抬机量量等。（2）系系统主要要功能：在线状状态信息息自动记记录功能能；实时时状态监监测、报报警；多多种信号号分析功功能；工工况的趋趋势分析析功能；稳定性性性能分分析；启启停机和和甩负荷荷过程自自动记录录和分析析；在线线自动诊诊断功能能等。8、发电电机气隙隙监测方方法有平平板电容容传感器器气隙监监测和光光电气隙隙
22、监测。主主要功能能包括：测量定定转子静静态气隙隙变化，转转子变形形和滑移移，定子子膨胀的的不均匀匀度，启启停机过过程中的的动态分分析，特特殊工况况下的动动态气隙隙等。9、水电电站计算算机监控控系统是是机组在在线监测测状态信信息的宝宝库。计计算机监监控系统统的功能之一一就是采集和和处理机机组重要要装置设备备的运行行档案、各各种运行行参数、故故障记录录、历史史数据的的存储和和管理等等。通过历史史数据库库管理软软件对设备状状态进行行判断，可为状态检修的决策提供准确的数据。随着水电站计算机监控系统的普及应用，科学管理计算机监控系统的状态信息将是初级状态检修的重要工作。在选择以以上监测测技术和和方法时时
23、，宜通通过设备备状况、人人员素质质、技术术支持、投投资回收收期等综综合考虑虑，做到到成熟一一项应用用一项，不不可盲目目追逐。七、结语语实施状态态检修不不但需要要改变人人们传统统的检修修思维方方式，而而且还需需要逐步步地用变变化的观观念去解解决技术术及管理理问题。应应该认识识到实施施状态检检修不可可能寻得得一种快快速的、一一次性解解决所有有问题的的方法，这这样的系系统工程程不可能能在短期期内完成成。特别别是在技技术管理理基础工工作还不不具备条条件的情情况下，应避免随意延长设备检修周期和大量删减重要的检修、试验项目，杜绝设备因长期失修，或者检修项目不全，设备隐患未能通过检修及时发现和处理而造成事故
24、。电力设备备的状态态检修是是当前先先进的工工业国家家普遍推推行的一一种科学学的设备备检修管管理策略略。随着着电力企企业由计计划经济济向市场场经济转转变，经济济效益和和社会效效益都是是其重要要的追求求目标，而而提高供供电可靠靠性和降降低生产产成本是是实现目目标最重重要的途途径和提提高经济济效益的的关键。因因此，实实现对电电力设备备检修管管理由“到期必必修、修修必修好好”向“应修必必修、修修必修好好”的模式转移移具有现现实的意意义。参考文献献1 邱仕义义 电电力设备备可靠性性维修中国电力出版社2 马震岳岳 董董毓新 水水电站机机组及厂厂房振动动的研究究治理 中国国水利水水电出版版社3陈陈伟根电电气设备备绝缘的的状态检检修技术术重庆大学学高电压压与电工工新技术术教育部部重点实实验室