1.1　水力机组状态监测与故障诊断的研究

研究状态监测与故障诊断技术的意义，从美国德克萨斯州达拉斯电厂安装的专用诊断系统的运行情况更容易得出结论。该电厂安装的专用诊断系统（PDS）用于7台发电机的监测及诊断。1985年1月25日，诊断系统发现发电机上一处发生股线破裂，该系统将仪表读数记录下来，并转换成置信度。专用系统显示这个高置信度值比报警早两个半小时。经检查股线断裂处正是专用诊断系统的位置。修好后，1月28日开始盘车启动。若该事故继续发展下去或误诊的话，需要停机很长时间。1984年9月，诊断系统发现发电机某处导体导电不连续，因事态不太严重，机组仍继续运行三个星期直至计划停机。此时修理准备工作已完毕，三周后观察说明诊断正确。此外，该诊断系统还成功地诊断出一些小事故：如仪表失灵、修正值不佳、励磁机冷却器问题和励磁机外置出现凝结水等问题。

机组故障停机对电厂造成的经济损失用日发电量来计算是相当可观的，只要可以使每台机组每年非正常停机时间减少一天，则一次性的系统硬件投资和一年的维修费就能得到补偿。由此可见，故障诊断系统给电站带来的经济效益，既可避免维修不足造成的设备损坏，还可节省因维修而产生的巨额费用。

随着国民经济的高速发展，社会对电力的需求日益增长，担任发电、调峰、调频及事故备用任务的水电站，在系统中起着越来越重要的作用，因此原来计划检修和事后检修制度已不再适应新形势的发展，主要表现如下：

（1）新水力机组增多，并且以大容量机组为主，大部分机组运行小时数降低。

（2）由于采用了新技术、新工艺和新材料，使得设备检修质量大大改善，检修间隔有所增长。

（3）国外先进设备和先进技术的引进，使机组运行质量和可靠性及自动化程度大幅度提高，也使得机组大修间隔延长。

（4）由于集中检修的推广，大多数新建水电厂不再设检修队伍。

（5）“无人值班（少人值守）”运行方式的推广，要求设备延长检修间隔，提高可靠性。

（6）计算机的普及，使设备管理水平日益提高，对设备的管理已不再停留在记录上，而是反映在生产管理信息系统上。

因此，研究设备状态监测与诊断技术，对于确保机组安全经济运行、推进“状态检修”机制，具有重要意义。归纳起来，有以下明显作用：

（1）及时准确地发现设备运行过程中可能出现的异常状态和故障，预防事故发生，实行状态检修，提高机组运行可靠性、安全性和有效性。

（2）通过运行数据分析和性能评估等手段，为机组安装、制造、运行提供数据积累和信息，逐步形成实际运转特性曲线等机组性能指标，得到优化的运行工况区，指导机组高效运行，延长设备使用寿命，降低设备寿命周期费用。

（3）促进和实现水电站的综合自动化和现代化，提高水电站的科学管理水平。