CN109978192A - 一种巨型水电厂状态维护模型构建方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种巨型水电厂状态维护模型构建方法，首先采集水电厂设备运行状态信息；进行诊断分析；得到设备运行状态评价；根据状态评价制度状态维护策略；直到设备运行正常则结束设备的维护过程。本发明提供的巨型水电厂状态维护模型构建方法，能提升设备的运行可靠性，在生命周期内能够增加1至3年的设备使用寿命。降低设备维护成本，机电设备寿命周期内可节约设备采购及安装资金。形成以防止设备故障为中心，对各系统设备进行分类，对不同类型的设备可能出现的故障模式进行分析，确定每类设备的故障模式，针对各类故障模式制定相应的预防性监测、维护任务及其周期，实现利用状态维护来预防设备故障。

Description

一种巨型水电厂状态维护模型构建方法及系统

技术领域

本发明涉及水电厂运维技术领域，特别是一种巨型水电厂状态维护模型构建方法及系统。

背景技术

传统设备维护主要以定期维护、定期试验为主，难以适应现代电力行业设备维护；若按照定期维护的原则开展维护工作，会造成一定程度的过维护或少维护，降低设备运行可靠性，降低设备生命周期，同时增加设备物资采购及维护成本，对设备安全稳定运行造成不利影响，且难以科学合理的控制维护成本。

发明内容

本发明的目的是提出一种巨型水电厂状态维护模型构建方法及系统；本方法利用状态维护来预防设备故障。

本发明提供的一种巨型水电厂状态维护模型构建方法，包括以下步骤：

采集水电厂设备运行状态信息；

对设备允许状态信息按照维护要求进行诊断分析；

按照诊断分析得到的结果给出设备运行状态评价；

根据状态评价制度状态维护策略；

判断设备允许状态是否需要维护，如果否，则返回重新采集水电厂设备运行状态信息；

如果是，则对设备实施状态维护策略；

直到设备运行正常则结束设备的维护过程。

进一步，所述设备运行状态信息包括设备类别、使用环境、使用频度、设备故障模式、设备降级特性、设备部件故障机理、设备部件降级特性、设备状态监测、预防性维护范围和内容、维护方式或维护任务。

进一步，所述维护策略是通过以下步骤来实现的：

首先采集各种设备运行失效的状态信息，根据设备的失效的状态信息得出设备的故障模式，最后制定实现预测或预防故障模式中对应的故障发生的预防性维护策略。

进一步，所述维护策略是通过以下步骤来实现的：

根据设备的特征分别对设备进行分类；

按照设备的重要程度将设备分为关键设备、重要设备和一般设备；

按照设备的使用频率将设备分为高使用频率设备和低使用频率设备；

按照设备的运行工况将设备分为恶劣运行工况设备和正常运行工况设备；

确定每类设备的故障模式；

根据设备的分类确定每类设备的故障模式；

根据故障模式分别制定维护策略。

进一步，还包括状态维护策略的实施和优化，所述状态维护策略的实施和优化是根据预防性维护任务及周期现场组织实施，过程中收集存在的问题及改进建议，在后续预防性维护中持续改进。

本发明还提供了一种巨型水电厂状态维护模型构建系统，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现以下步骤：

采集水电厂设备运行状态信息；

对设备允许状态信息按照维护要求进行诊断分析；

按照诊断分析得到的结果给出设备运行状态评价；

根据状态评价制度状态维护策略；

判断设备允许状态是否需要维护，如果否，则返回重新采集水电厂设备运行状态信息；

如果是，则对设备实施状态维护策略；

直到设备运行正常则结束设备的维护过程。

进一步，所述设备运行状态信息包括设备类别、使用环境、使用频度、设备故障模式、设备降级特性、设备部件故障机理、设备部件降级特性、设备状态监测、预防性维护范围和内容、维护方式或维护任务。

进一步，所述维护策略是通过以下步骤来实现的：

首先采集各种设备运行失效的状态信息，根据设备的失效的状态信息得出设备的故障模式，最后制定实现预测或预防故障模式中对应的故障发生的预防性维护策略。

进一步，所述维护策略是通过以下步骤来实现的：

根据设备的特征分别对设备进行分类；

按照设备的重要程度将设备分为关键设备、重要设备和一般设备；

按照设备的使用频率将设备分为高使用频率设备和低使用频率设备；

按照设备的运行工况将设备分为恶劣运行工况设备和正常运行工况设备；

确定每类设备的故障模式；

根据设备的分类确定每类设备的故障模式；

根据故障模式分别制定维护策略。

由于采用了上述技术方案，本发明具有如下的优点：

本发明提供的巨型水电厂状态维护模型构建方法，根据采集水电厂设备运行状态信息；进行诊断分析；得到设备运行状态评价；最后根据状态评价制度状态维护策略；直到设备运行正常则结束设备的维护过程；该方法能提升设备的运行可靠性，在生命周期内能够增加1至3年的设备使用寿命。降低设备维护成本，机电设备寿命周期内可节约设备采购及安装资金。

实施的设备状态维护，作为国家实施西部大开发、“西电东送”战略的标志性工程，为创建智能化水电厂、实现国际一流水电厂的目标打下了坚实的基础，也为各巨型水电厂的状态维护管理提供了思路及参考依据。

增加流域梯级电厂机组可用系数和发电能力，实现降本增效，具有显著的经济效益和良好的社会效益。

形成以防止设备故障为中心，对各系统设备进行分类，对不同类型的设备可能出现的故障模式进行分析，确定每类设备的故障模式，针对各类故障模式制定相应的预防性监测、维护任务及其周期，实现利用状态维护来预防设备故障。

本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。

附图说明

本发明的附图说明如下。

图1为设备设施状态维护管理流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

本实施例提供的巨型水电厂状态维护模型构建方法，包括以下步骤：

采集水电厂设备运行状态信息；

对设备允许状态信息按照维护要求进行诊断分析；

按照诊断分析得到的结果给出设备运行状态评价；

根据状态评价制度状态维护策略；

判断设备允许状态是否需要维护，如果否，则返回重新采集水电厂设备运行状态信息；

如果是，则对设备实施状态维护策略；

直到设备运行正常则结束设备的维护过程。

本实施例提供的方法，首先需要采集各种设备运行失效的状态信息，根据该类型设备的失效的状态信息得出设备的主要故障模式，最后制定可以实现预测或预防该类故障发生的预防性维护策略，主要是需采取的监测、维护任务，包括设备监测检测手段、主要故障模式、故障影响及管理该故障模式的维护策略等内容。通过实施预防性维护策略，实现利用状态维护来取代定期检修，提高设备的安全性、可靠性和经济性。

制定策略需要收集分析的内容包括：

同一设备类别的边界定义及部件清单；

设备类别使用环境和使用频度；

设备类别的主要故障和故障模式，设备降级机理及主要故障影响；

设备类别降级过程的时间特性；

设备部件的故障机理；

设备部件的降级过程及主要的降级影响；

设备状态监测和预防性维护措施及其有效性，分高、中、低三方面；

预防性维护的范围和内容；

执行预防性维护时的典型工作方式和所需资源；

制定预防性维护任务及其频度的依据；

推荐预防性维护任务及其任务周期的组合，取决于重要程度、使用频度和服役环境；

预防性维护任务的主要目标、当任务周期变动时对任务有效性的影响；

所有预防性维护任务覆盖完整性判断；

其它信息。

策略制定步骤

(1)设备分类

具针对特定的设备类型(如泵组等)，结合设备重要程度、使用频率和运行工况(工作环境)进行划分。设备类型可分为关键设备、重要设备、一般设备三种；使用频率方面，高使用频率指处于连续调节状态、频繁操作或长期带电运行的设备，低使用频率与之相反；运行工况(工作环境)方面，恶劣运行工况(工作环境)指偏离设备设计工况或周围处于高温、高湿度、高振动、脏污介质等环境的，正常运行工况(工作环境)与之相反。

(2)确定每类设备的故障模式

根据相关类型设备的产品装置说明书、运行规程、检修规程、检修作业指导书、相关技术监督标准规范、现场运行情况与经验等方面的情况，确定每类设备的故障模式(包括涉及到的设备功能、最严重的故障影响、发生故障的设备部件、可能的故障原因、故障优先级、故障报警阈值等方面)。

(3)制定预防性监测、维护任务

针对各设备的各种故障模式，制定对应的预防性监测、维护任务，主要包括：

监测活动：包括运行巡检、专业巡检，红外测温，振动测量记录等；

定期试验：如油样分析测试等定期试验；

诊断维护：仅当在线监测系统诊断分析结果(如振动高)要求时才开展的任务；

日常定期维护：保证设备正常运行的定期维护，如轴承润滑等；

定期检修：主要为检修时的工作任务；

特种设备监测任务：对特种设备要求的所有维护监测任务；

法规任务：监管要求或行业规范等条例所要求的任务。

(4)确定预防性监测、维护周期

根据各设备关键度、功能损失、风险、故障率情况，确定相应预防性监测、维护的优先次序和实施周期。

(5)状态维护策略的实施和优化

根据预防性维护任务及其周期现场组织实施，过程中收集存在的问题及改进建议，在后续预防性维护中持续改进。

本实施例提供的巨型水电厂状态维护模型构建系统，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现以下步骤：

采集水电厂设备运行状态信息；

对设备允许状态信息按照维护要求进行诊断分析；

按照诊断分析得到的结果给出设备运行状态评价；

根据状态评价制度状态维护策略；

判断设备允许状态是否需要维护，如果否，则返回重新采集水电厂设备运行状态信息；

如果是，则对设备实施状态维护策略；

直到设备运行正常则结束设备的维护过程。

所述设备运行状态信息包括设备类别、使用环境、使用频度、设备故障模式、设备降级特性、设备部件故障机理、设备部件降级特性、设备状态监测、预防性维护范围和内容、维护方式或维护任务。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的保护范围当中。

Claims (9)

1.一种巨型水电厂状态维护模型构建方法，其特征在于：包括以下步骤：

采集水电厂设备运行状态信息；

对设备允许状态信息按照维护要求进行诊断分析；

按照诊断分析得到的结果给出设备运行状态评价；

根据状态评价制度状态维护策略；

判断设备允许状态是否需要维护，如果否，则返回重新采集水电厂设备运行状态信息；

如果是，则对设备实施状态维护策略；

直到设备运行正常则结束设备的维护过程。

2.如权利要求1所述的巨型水电厂状态维护模型构建方法，其特征在于：所述设备运行状态信息包括设备类别、使用环境、使用频度、设备故障模式、设备降级特性、设备部件故障机理、设备部件降级特性、设备状态监测、预防性维护范围和内容、维护方式或维护任务。

3.如权利要求1所述的巨型水电厂状态维护模型构建方法，其特征在于：所述维护策略是通过以下步骤来实现的：

首先采集各种设备运行失效的状态信息，根据设备的失效的状态信息得出设备的故障模式，最后制定实现预测或预防故障模式中对应的故障发生的预防性维护策略。

4.如权利要求1所述的巨型水电厂状态维护模型构建方法，其特征在于：所述维护策略是通过以下步骤来实现的：

根据设备的特征分别对设备进行分类；

按照设备的重要程度将设备分为关键设备、重要设备和一般设备；

按照设备的使用频率将设备分为高使用频率设备和低使用频率设备；

按照设备的运行工况将设备分为恶劣运行工况设备和正常运行工况设备；

确定每类设备的故障模式；

根据设备的分类确定每类设备的故障模式；

根据故障模式分别制定维护策略。

5.如权利要求1所述的巨型水电厂状态维护模型构建方法，其特征在于：还包括状态维护策略的实施和优化，所述状态维护策略的实施和优化是根据预防性维护任务及周期现场组织实施，过程中收集存在的问题及改进建议，在后续预防性维护中持续改进。

6.一种巨型水电厂状态维护模型构建系统，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现以下步骤：

采集水电厂设备运行状态信息；

对设备允许状态信息按照维护要求进行诊断分析；

按照诊断分析得到的结果给出设备运行状态评价；

根据状态评价制度状态维护策略；

判断设备允许状态是否需要维护，如果否，则返回重新采集水电厂设备运行状态信息；

如果是，则对设备实施状态维护策略；

直到设备运行正常则结束设备的维护过程。

7.如权利要求6所述的巨型水电厂状态维护模型构建系统，其特征在于：所述设备运行状态信息包括设备类别、使用环境、使用频度、设备故障模式、设备降级特性、设备部件故障机理、设备部件降级特性、设备状态监测、预防性维护范围和内容、维护方式或维护任务。

8.如权利要求6所述的巨型水电厂状态维护模型构建系统，其特征在于：所述维护策略是通过以下步骤来实现的：

首先采集各种设备运行失效的状态信息，根据设备的失效的状态信息得出设备的故障模式，最后制定实现预测或预防故障模式中对应的故障发生的预防性维护策略。

9.如权利要求6所述的巨型水电厂状态维护模型构建系统，其特征在于：所述维护策略是通过以下步骤来实现的：

根据设备的特征分别对设备进行分类；

按照设备的重要程度将设备分为关键设备、重要设备和一般设备；

按照设备的使用频率将设备分为高使用频率设备和低使用频率设备；

按照设备的运行工况将设备分为恶劣运行工况设备和正常运行工况设备；

确定每类设备的故障模式；

根据设备的分类确定每类设备的故障模式；

根据故障模式分别制定维护策略。