设备使用寿命

7月6日，在重庆110千伏桃花变电站，国网重庆市电力公司电力科学研究院混合绝缘油项目团队成员通过查看光纤测温等传感器数据，监测分析国内首台110千伏抗老化三元混合绝缘油变压器的运行情况。

局部放电水平能够有效地反映电气设备的绝缘情况，能够在设备故障早期发现问题，从而避免故障的发生、发展；因此局部放电检测对于电力设备的安全运行具有重要意义。国际上很多著名公司和科研机构均在研制局放检测系统，如德国西门子公司、瑞士ABB公司、英国EA公司等。局部放电监测也是状态维修的需要。对电气设备进行局放检测，可以及时获取绝缘状况信息，通过对这些信息进行处理和分析，能够对设备的绝缘可靠性做出判断，对设备使用寿命做出评估，为设备运行检修提供依据。 目前，高压架空绝缘线路在电网中得到广泛引应用。然而高压线路在运行过程中，外部环境负责，各种外部应力都可能造成其绝缘劣化，从而产生局部放电并最终发展为整个绝缘失效。近年来，常采用EAtechnology的UltraMet仪器测量线路的超声信号对架空绝缘线进行放电监测和放电源定位，实践表明，该方法有一定效果，但对高频的局放信号采集能力不足，也未有研究对采集到的信号进行系统分析。 本项目设计一种采样频谱宽，抗干扰能力强的光纤电流传感器，实现对多种故障下的局放信号采集。运用信号分析技术对采集的数据分析，实现对故障的识别以利运维检修工作，提高工作效率。

近年来，我国年工业生产总值不断提高，但是能耗比却居高不下，高能耗比已成为制约我国经济发展的瓶颈，为此国家投入大量资金支持节能降耗项目，其中高压变频调速技术已越来越广泛的应用在各行各业，它不仅可以改善工艺，延长设备使用寿命，提高工作效率等，最重要的是它可以“节能降耗”，这一点已被广大用户所认可，且深受关注。从1998年开始，利德华福人通过一年开发，一年开局试验，一年市场考验，其研发制作的HARSVERT-A系列高压变频调速系统，完全具有自主知识产权，适合国内电网特性，符合国内用户使用习惯。该系列高压变频调速系统自2000年投入国内市场后，在市政供水、电力、冶金、石油、石化、水泥、煤炭等行业陆续投入运行。由于安装便捷、操作简单、运行稳定、安全可靠、维护方便，并在节能、节电、省人、省力、自动控制、远程监控等方面效果显著，以及优异的产品性价比和周到的服务，受到用户的广泛欢迎。

一期工程与扩建工程的水轮发电机组均为混流式机组，机组的结构、尺寸、装机容量及运行工况等板为相似。一期工程推力轴承瓦初为鸽金瓦后改为弹性金属塑料瓦，瓦支撑为弹性油箱可调式加大托盘的支撑结构。其弹性金属塑料瓦的安全稳定运行，是一个很好的参考实例和证明。但是其使用的弹性油箱可调式加大托盘支撑是一种常见结构，支撑结构简单，应用较多。在高载荷情况下，质量控制比较困难，弹性油箱不太适应高载荷下使用，而且弹性油箱支撑面积有限，不利于大面积的推力瓦获得良好的机械及热变形，不利于油膜的良好分布及获得高的承载能力。因此，业主要求卖方对推力瓦及其支撑进行设计优化。设计优化时，推力瓦的支撑结构从弹性橡胶垫碟形弹簧组等不同结构形式中进行了比较优化，并进行了试验验证。对弹性金属塑料瓦进行了优化设计。最终推力轴承选择碟形弹簧组支样+弹性金属塑料瓦的方式。 创新点、效果归纳及专利申请或授权情况： 1、碟形弹簧组支撑结构可根据承载负荷，由相等数量的正反两组或多组不同尺寸的碟形弹簧片组装在一个元件中，再由多个碟形弹簧组元件组成一个碟形弹簧组，多个碟形弹簧元件形成了一个完整面独立支撑一块描力瓦。该支撑具有更好的弹性，更高的承载能力；使瓦间载荷平衡能力强，对动态负载有板好的阻尼作用；可实现最佳的偏心支点位置，布置灵活；有利于大面积的推力瓦获得良好的机械及热变形，好的油膜分布及高的承载能力；碟形弹簧组支撑结构可适宜大小容量的各类机组和不同种类的推力瓦。 2、弹性金属塑料瓦与碟形弹簧组支撑的首次组合应用，充分利用网者的优势，使制造、安装调试及检修工艺简单，时间短；设备使用寿命长；机组运行安全稳定；创造了巨大的经济和社会效益，达到强强组合的目的。

本项目建立了复合型主配压阀结构模型，实现了主配压阀和分段关闭一体化控制，大幅提高机组调节响应速度，有效提高电网电能质量。提出工字形窗口节流控制方法，降低了控制过程中的液压冲击，解决主配压阀控制稳定性难题。3.提出锥面感应非接触位移检测方法，解决了主配振动、阀芯旋转、传感器磨损引起的测量误差等难题，延长了设备使用寿命及维护周期。效果:实现了满足特大型水轮机调速系统主配压阀高响应速度、高稳定性、高可靠性的控制目标，得到实际应用和有效验证，从根本上解决了主配压阀影响水电站和电力系统稳定运行的问题。知识产权:申请5项发明专利(4项已授权)、3项实用新型专利(均已授权);核心期刊发表论文6篇。

随着技术的不断进步，目前国内外一大批水电企业积极投身数字化水电站、智能化水电厂、智慧水电企业建设工作，进行了一些探索和实践，取得一定的成果。但在技术体系和系统支撑平台方面还有很大的提升空间。建立完善设备状态评价、设备劣化预警、故障预测体系，打通数据壁垒实现数据共享，利用大数据、云计算、人工智能等新一代信息技术搭建平台，部署相关应用功能，挖掘设备潜能，提升设备本质安全，助推水电行业生产管理转型升级任重道远。 本项目的实施树立了利用大数据、人工智能等新一代信息技术提升设备管理的理念，在行业内首次建立了基于工业互联网的水电站全设备在线数据远程智能分析系统，华能澜沧江水电股份有限公司流域装机容量2180万千瓦的11个主力水电站系统上线运行。助力公司打造“精品”机组，深化了设备状态检修，夯实了设备本质安全基础，提高了设备管理效率和质量，有效提升了设备精益化管理水平，有力推动了生产管理变革，有效促进了生产管理转型升级。通过设备的劣化预警、状态评价、故障预测，以及状态检修的实施，挖掘了设备的潜能，提升设备的本质安全，降低安全风险，延长设备使用寿命，降低检修、维护成本，给企业带来巨大的经济效益。借助平台应用，近两年来通过调整机组检修级别和延长检修间隔，直接节约检修成本约1202万元。在项目实施过程中，总结出了一批（共九项）水轮发电机组典型故障诊断方法，并部署于系统平台，相关方法已申报发明专利，目前，国家专利局已受理相关技术发明专利。水电行业工业互联网项目建设是“水电生产与新一代信息技术融合”的具体实践，通过探索与实践，树立了利用大数据、人工智能等新一代信息技术提升设备管理的理念，有效提升了设备精益化管理水平，助力打造“精品”机组，深化了设备状态检修，夯实了设备本质安全基础，提升了设备管理效率和质量，有力推动了生产管理变革，有效促进了生产管理转型升级。随着数据体量的不断充实、数据质量的不断提升，算法的不断优化、应用的不断拓展，成效将更加凸显。本项目具有较广的普适性和通用性，可在水电乃至其他行业推广。