发电设备故障诊断方法研究

王 智

（陕西能源电力运营有限公司，陕西西安 710016）

0 引言

随着社会的飞速发展，电力需求也日益增长，对发电设备的可靠性提出了较高的要求，所以相关的电力运营企业应该重视提升发电设备的可靠性。而发电设备的优质性能不但能够为广大用电群众提供良好的保证，对推进电力运营企业更好的发展也有着重要意义。

对发电设备的故障进行诊断时，需要相关的工作人认真分析发电设备的运行信息，找出故障的真正来源，并以此为依据制定相应的方案进行解决。这对于电力运营企业更好的发展、更好地为广大的用电群众进行优质的供电服务意义重大。随着社会的飞速发展，电力运营企业中的发电设备以及发电技术也逐渐向大型化、高参数发展，发电设备的诊断技术也逐渐变得多样化、复合化。将先进的发电设备诊断技术引入电力运营企业，不仅能促进发电设备诊断技术的发展，而且对提高设备可靠性、提供更加优质电能的意义也十分重大。

1 在发电设备中使用数学模型诊断故障

在发电设备中建立精准的数学模型，有助于电力运营企业及时了解发电设备中呈现的参数变化、及时发现发电设备中出现的参数异常情况，这对电力运营企业的工作人员及时诊断发电设备故障有着重要意义。在发电设备中建立精准的数学模型的优势是，能帮助相关的工作人员深入了解发电系统的内部情况。例如，火力发电是我国主要的发电方式，其中电站锅炉是火力发电站三大主要发电设备之一。在火力发电的过程中存在三次的能量转换：燃料化学能→蒸汽热能→机械能→电能。简单地讲，就是利用燃料的发热给水加热，水经过高温高压后形成过热蒸汽，然后过热蒸汽会沿着相应的管道进入汽轮机中，带动发电机转子也就是电磁场旋转；在发电转子旋转的过程中，定子线圈会切割磁力线从而进行发电，然后再通过相应的装置将所得到的电能升级到系统电压，形成系统电网等步骤，再进行循环，以此得到电能。所以，针对火力发电设备的原理建立系统多级流的数学模型，可以更好地弥补原有的单一发电设备的故障诊断方法的劣势。

在水利发电的设备中，将机组不同能量等级系统有效地结合在一起对发电设备出现的故障进行诊断，对实现机组实时诊断有着十分重要的意义。

此外，电力运营企业的工作的人员在发电设备中，建立数学模型的诊断故障的时候应该注意，在观察数学模型中的所体现的发电设备实际运行状态的数据和历史数据对比，判断发电设备是否有故障的这种方法只适合较少有输出参数的发电设备，这是因为这种方法的本质是无参数建模法，因此得到的数据的精准度是根据样本的选择确定的。由此可以看出，火力发电设备以及水力发电设备相对复杂，只有在发电设备中建立精准的数学模型，才能应用数学模型的方法诊断出发电设备中存在的故障。

2 使用专业的经验诊断发电设备的故障

专业的发电设备诊断的工作人员，往往拥有丰富的诊断经验，这对判断发电设备中可能出现的故障意义重大。所以电力运营企业要重视将优秀的电力设备工作人员引入企业，以保证自身的发电设备能够安全稳定的运行。而人工判断的发电设备中是否存在故障可以从以下3 个方面入手。

第一，使用专业的诊断系统判断发电设备是否存在故障。在专业诊断系统中融合了许多专家多年在实际的工作中，诊断发电设备存在故障的经验。专业诊断系统以这些丰富的专业经验为基础通过智能计算设备，判断发电的设备中是否存在故障以及存在的是哪种故障。专业诊断系统对发电设备进行判断的过程，主要是依靠专业的知识以及对这些新知识的推理。而专业诊断系统的主要组成部分是数据库、知识库、人机接口、推理机等。在专业诊断系统对发电设备进行判断的过程中，数据库的主要作用是实时检测系统的工作数据。知识库主是储存相关专家在判断发电设备是否存在故障的一些经验知识，将专业诊断系统在工作中检测到的问题与相关的专业经验联系在一起，进行科学的推理，从而判断故障产生的原因。人机接口则是发电设备的工作人员使用的专业诊断系统，判断发电设备中是否存在故障的信息接收点。推理机在专业诊断系统中主要是根据专业的知识对诊断出的故障做出正确的解答，它也是专业诊断系统组织控制结构的重要组成部分。而解释器是向相关的工作人员解释专业诊断系统在判断发电设备是否存在故障呈现的各种行为。由此可以看出，专业诊断系统对于发电设备的故障，能够做出十分专业的判断，对推动电力运营企业的发展有着重要意义。

第二，发电设备出现故障之前会出现一些明显的特征，但是由于发电设备的复杂组成结构，不同的故障也会显现出相同的特征。对于这种情况，建立数学模型并不能有效判断出发电设备的故障。这时可以应用模糊逻辑方式。所谓的模糊逻辑就是对发电设备可能出现的故障与所呈现的使用模糊矩阵进行运算，从而推理出发电设备中真正存在故障的地方。模糊关系矩阵运算主要是通过相关的智能设备，对发电设备所呈现出来的征兆和专家丰富的知识以及专业的故障判断知识进行分析，判断发电设备所呈现的征兆与设备故障之间的可能性。在这一过程中，工作人员需要注意的是，发电设备中出现故障征兆的选择一定要合理，这样才能提升模糊诊断的精准度，从而得到有效的诊断结果，有利于维修人员对发电设备进行及时检修。

第三，在对发电设备进行分析的时候，有效使用故障树的分析方法对及时判断出现故障的地方以及导致故障出现的原因有着积极作用。故障树的分析问题的方法主要是对发电设备的总体情况一步一步地进行细化、逐步筛查的过程。故障树在对发电设备进行推理的过程中，往往会根据发电设备中某个功能失效的情况进行具体分析，将可能出现的最严重的情况作为系统故障，然后以这个故障为依据寻找导致这个故障出现的原因。而发电设备出现的故障可能是由于多种原因造成的，而一种原因也可能导致多个故障。故障树对故障的推理方法，就是对一种故障的多种成因反复地进行细化分析。这种方法往往能更加直观简单地找到发电设备出现故障的原因，但是诊断发电设备故障的工作人员想要通过这种方式找到发电设备的故障原因，就要注意根据实际发生的情况科学合理的建造出故障树。这就需要相关的工作人员清楚地了解发电设备的运行原理，以及导致一类故障出现的所有原因，从而让故障树的分析方法能够精准地对发电设备中的故障做出准确判断。

3 点检定修检测发电设备的故障

点检定修主要分成两个部分，分别是对设备进行的全面点检和定期检修。发电设备维修的工作人员的对发电设备进行点检，主要是为了让发电设备保持原有的性能，减少发电设备因为性能原因在工作上出现故障的情况。发电设备维修的工作人员在对发电设备进行点检的时候，主要是工作人员通过对发电设备的观察、倾听、闻味道以及触摸或者是使用其他专业的点检工具对发电设备进行检查的一个过程。通过定期对发电设备进行点检，有助于发电设备的维修人员及时发现设备中可能存在的安全隐患以及设备劣化趋势的情况。这也方便相关人员以此为基础，制定相应的预防措施或进行相应的处理。这就是点检具体操作的过程。

除了维修人员对发电设备进行的定期点检以外，还需要日常的工作人员对发电设备进行日常巡检以及专业的点检人员对发电设备进行精密的点检。而将这3 个层次的点检工作有效地结合在一起，才能最大限度地发挥点检工作的作用。此外，在对发电设备进行点检的过程中，点检人员还应该做到紧固、清扫、给油脂、备品配件管理、计划检修，并保持发电设备的外观是干净整洁、发电设备的内部结构完整、发电设备的性能和精度以及自动化程度没有因为点检工作而受到损害。而要做到这些，就需要发电设备的点检人员做到认真点检，工作态度一丝不苟，认真观察发电设备的情况，发现任何异常都要重视起来，并在最短的时间内找到导致发电设备出现异常的原因，并及时对故障进行处理。而发电设备的点检人员在点检发电设备之后，应该认真填写点检工作的日志，并根据自己实际的点检工作情况对发电设备的实际情况进行分析，并生成相应的设备分析报告，以此保证点检工作的质量。

所谓定修，就是指工作人员在认真分析点检工作的结果后，了解发电设备中部件出现的老化以及损害到底到达怎样的一个程度，并以此为基础设计相应的维修方案。而在正式对发电设备进行维修之前，还需要发电设备的维修人员认真搜集该发电设备的信息倾向管理、定量分析，结合计划检修，以此提升发电设备维修方案实施的有效性。维修人员在进行这一系列的工作之后，有助于维修人员提升自己的专业能力，实现发电设备从预防性检修向预知性检修的过渡。而且维修人员在对点检结果进行分析以及制定相应维修方案的时候，要根据所需要使用的维修材料制定维修的费用计划，并根据发电设备的实际情况进行维修成本控制。对发电设备进行高效的点检定修，有助于相关的工作人员熟知发电设备的内部结构以及规律，这有助于发电设备的维修人员及时对发电设备进行有效的监控，及时发现发电设备出现的异常状况、及时制定维修方案，解决发电设备即将会出现的故障。而且相关工作人员对发电设备进行定期的点检定修，能有效丰富点检定修的工作人员工作经验，这对点检定修工作人员根据发电设备的实际情况制定更高效的解决方案，提升点检维修的专业性，提升发电设备运行的稳定性和性能，延长设备使用寿命等都有重要意义。只有这样，发电设备的故障率才会大幅降低，发电设备的稳定性和可靠性必然会得到大幅提升。这不但会大大降低相关部门以及企业对发电设备故障维修的资金投入，对保障人们生活用电的稳定也有着积极意义。

4 结束语

发电设备的故障诊断技术是电力运营企业飞速发展的保障，所以电力运营企业想要更好地为人们提供优质的服务，使自身得到更好的发展，就应该在发电设备中建立精准的数学诊断模型，对发电设备的运行状况进行实时的预测。并重视使用专业诊断系统、模糊逻辑以及障碍树和点检定修等诊断方法，对发电设备中可能存在的故障进行诊断，进而保障发电设备长周期、稳定运行，实现对用户的稳定供电。