一種健康狀態(tài)評估方法，特別是一種適用于水電機組的健康狀態(tài)評估方法。
背景技術：
水電機組在運行過程中，其設備運行壽命是一個由健康，到性能退化，再到故障直至失效的緩慢變化過程，往往通過長時間的磨損、沖擊和振動量變導致機組失穩(wěn)的質變。為精確對機組運行過程中的性能水平和退化狀態(tài)進行量化評估，則需要構建一種基于量化評估的水電機組健康狀態(tài)評估方法。然而要想量化評估水電機組健康狀態(tài)，首先需要研究構建能夠敏感表征機組性能水平和退化狀態(tài)的特征參數(shù)，即當機組運行出現(xiàn)異常時，會引起其性能參數(shù)發(fā)生變化的物理量。同時為構建在線量化評估，還需要提出相應的量化評估數(shù)學計算模型，將上述特征參數(shù)轉為可量化的性能指標，為機組評估提供標準參考依據(jù)。
技術實現(xiàn)要素：
為解決現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種基于量化評估的水電機組健康狀態(tài)評估方法，將水電機組主設備健康狀態(tài)進行動態(tài)分級，不同級別健康狀態(tài)，得分不同，便于檢修人員監(jiān)視設備狀態(tài)，提高工作效率，減輕工作壓力。
為了實現(xiàn)上述目標，本發(fā)明采用如下的技術方案：
一種基于量化評估的水電機組健康狀態(tài)評估方法，評估流程包括：采集水電機組設備數(shù)據(jù),根據(jù)評分模型以及評分規(guī)則為相應的設備評分,再按照評分給出水電機組健康狀態(tài)評估等級；
水電機組設備包括：水導軸承，下導及推力軸承，主軸密封，頂蓋排水
系統(tǒng)，筒閥及筒閥油壓裝置系統(tǒng)，調速器及調速器油壓裝置系統(tǒng)，導水機構，
轉輪及主軸，引水管、蝸殼及尾水管，下機架，定子及附屬設備，上導軸承，
轉子及附屬設備，制動裝置；
評分模型包括：a，假設模擬量超出閾值運行時間占比超出設定值，該評分項扣除分數(shù)；b，異常/告警類開關量評分規(guī)則：假設機組部件下有n個開關量測點，有n個點動作，1個點動作扣除分數(shù)d，則扣除分數(shù)d*n；c，模擬量類評分規(guī)則：設備部件下關聯(lián)模擬量測點，每個測點設置對應的超限閾值和扣分標準，當測值超限時，扣除相應測點的分數(shù)；d，假設運行時間差距過大，適用于系統(tǒng)中含有等同的設備，需要做運行時間均衡，如果運行時間差距大于設定值，扣除分數(shù)；e，假設運行次數(shù)差距過大，適用于系統(tǒng)中含有等同的設備，需要做運行時間均衡，如果運行次數(shù)差距大于設定值，扣除分數(shù)；f，設備使用壽命類型，對于有使用壽命或者定期檢修的設備，設置啟用時間和使用壽命，如使用時間超限，扣除分數(shù)；
水電機組健康狀態(tài)評估等級分為：優(yōu)秀，良好，合格，不合格四級,總分100分，優(yōu)秀90～100分，良好80～90分，合格60～80分，不合格<60分；優(yōu)秀：設備狀態(tài)良好，不需要檢修調整，可以長期穩(wěn)定運行；良好：設備狀態(tài)合格，可進行檢修調整，可以長期運行；合格：設備狀態(tài)異常，需要安排檢修調整，不適宜長期運行；不合格：設備狀態(tài)危險，必須盡早停機檢修，運行有很大危險。
前述的一種基于量化評估的水電機組健康狀態(tài)評估方法，水導軸承的評分規(guī)則包括：水導軸承的擺度超出閾值的超標出現(xiàn)次數(shù)/總次數(shù)＞70％，扣3分；水導軸承油槽油位低于閾值的超標出現(xiàn)次數(shù)/總次數(shù)＞70％，扣3分；水導軸承油槽油混水低于閾值的超標出現(xiàn)次數(shù)/總次數(shù)＞70％，扣3分；水導軸承油溫、瓦溫存在溫度斷線，每處扣1分；水導軸承油溫、瓦溫超過閾值的超標出現(xiàn)次數(shù)/總次數(shù)＞70％，扣3分；水導軸承冷卻水進出口壓力、油溫異常的出現(xiàn)次數(shù)/總次數(shù)＞40％，扣3分；水導軸承系統(tǒng)密封件超6年未進行更換的，每處扣2分；存在其他影響機組正常運行的缺陷或故障的，每處扣5分。
前述的一種基于量化評估的水電機組健康狀態(tài)評估方法，下導及推力軸承的評分規(guī)則包括：下導及推力軸承擺度超出閾值的超標出現(xiàn)次數(shù)/總次數(shù)＞70％，扣3分；下導及推力軸承油槽油位低于閾值的超標出現(xiàn)次數(shù)/總次數(shù)＞70％，扣3分；下導及推力軸承油槽油混水低于閾值的超標出現(xiàn)次數(shù)/總次數(shù)＞70％，扣3分；下導及推力軸承油溫、瓦溫存在溫度斷線，每處扣1分；下導及推力軸承油溫、瓦溫超過閾值的超標出現(xiàn)次數(shù)/總次數(shù)＞70％，扣3分；推力軸承外循環(huán)油溫、冷卻水進出口溫度異常的出現(xiàn)次數(shù)/總次數(shù)＞70％，扣3分；下導及推力軸承系統(tǒng)密封件超6年未進行更換的，扣2分每處；存在其他影響機組正常運行的缺陷或故障的，每處扣5分。
前述的一種基于量化評估的水電機組健康狀態(tài)評估方法，主軸密封的評分規(guī)則包括：主軸密封溫度存在溫度斷線，每處扣1分；主軸密封溫度超過閾值的出現(xiàn)次數(shù)/總次數(shù)＞70％，扣3分；存在其他影響機組正常運行的缺陷或故障的，每處扣5分；頂蓋排水系統(tǒng)的評分規(guī)則包括：三臺頂蓋排水泵運行時間差距較大，每出現(xiàn)一次扣5分；三臺頂蓋排水泵啟停次數(shù)差距較大，每出現(xiàn)一次扣5分；存在其他影響機組正常運行的缺陷或故障的，每處扣5分。
前述的一種基于量化評估的水電機組健康狀態(tài)評估方法，筒閥及筒閥油壓裝置系統(tǒng)的評分規(guī)則包括：筒閥接力器存在失步情況的出現(xiàn)次數(shù)/總次數(shù)＞50％，扣20分；筒閥系統(tǒng)不具備條件的出現(xiàn)次數(shù)/總次數(shù)＞50％，扣20分；筒閥壓油裝置兩臺油泵運行時間差距較大，每出現(xiàn)一次扣5分；筒閥壓油裝置兩臺油泵運行次數(shù)差距較大，每出現(xiàn)一次扣5分；筒閥油壓裝置回油箱油位異常的出現(xiàn)次數(shù)/總次數(shù)＞50％，扣3分；筒閥油壓裝置壓力油罐油位、壓力存在異常的出現(xiàn)次數(shù)/總次數(shù)＞50％，扣3分；筒閥系統(tǒng)密封使用超過6年，扣30分。
前述的一種基于量化評估的水電機組健康狀態(tài)評估方法，調速器及調速器油壓裝置系統(tǒng)的評分規(guī)則包括：調速器壓油裝置兩臺油泵運行時間差距較大，每出現(xiàn)一次扣5分；調速器壓油裝置兩臺油泵運行次數(shù)差距較大，每出現(xiàn)一次扣5分；調速器油壓裝置回油箱油位異常的時間/總時間＞10％，每次扣2分；調速器油壓裝置壓力油罐油位、壓力存在異常，每次扣2分；機組漏油裝置兩臺油泵運行時間差距較大，每出現(xiàn)一次扣5分；機組漏油裝置兩臺油泵運行次數(shù)差距較大，每出現(xiàn)一次扣5分；機組漏油裝置回油箱油位異常的出現(xiàn)次數(shù)/總次數(shù)＞70％，扣3分；存在其他影響調速器系統(tǒng)正常運行的缺陷或故障的，每處扣5分。
前述的一種基于量化評估的水電機組健康狀態(tài)評估方法，導水機構的評分規(guī)則包括：機組在停機狀態(tài)下機組漏水量有明顯變化的，扣5分；導水機構密封件超過6年未進行更換的，扣3分每處；頂蓋振動在額定負荷下超過閾值的出現(xiàn)次數(shù)/總次數(shù)＞70％，扣3分；導葉、底環(huán)及各部位軸套、密封存在損壞的，每處扣2分；頂蓋均壓管存在漏水現(xiàn)象，每處扣5分；存在其他影響機組導水機構正常運行的缺陷或故障的，每處扣5分。
前述的一種基于量化評估的水電機組健康狀態(tài)評估方法，轉輪及主軸的評分規(guī)則包括：轉輪及轉輪室存在汽蝕、磨損、裂紋的，每處扣3分；轉輪及主軸密封件超6年未進行更換的，每處扣3分；存在其他影響機組轉輪及主軸正常運行的缺陷或故障的，每處扣5分；引水管、蝸殼及尾水管的評分規(guī)則包括：各部位壓力脈動額定負荷下超閾值的出現(xiàn)次數(shù)/總次數(shù)＞70％，扣3分；存在其他影響機組轉輪及主軸正常運行的缺陷或故障的，每處扣5分；下機架的評分規(guī)則包括：下機架振動在額定負荷下超過閾值的出現(xiàn)次數(shù)/總次數(shù)＞70％，扣3分；機組抬機量在額定負荷下超過閾值的出現(xiàn)次數(shù)/總次數(shù)＞70％，扣3分；存在其他影響機組轉輪及主軸正常運行的缺陷或故障的，每處扣5分；制動裝置的評分規(guī)則包括：制動器行程開關存在異常情況，2分/只；制動器開、關行程接點存在異常情況，3分/次；存在其他影響機組正常運行的缺陷或故障的，每處扣5分。
前述的一種基于量化評估的水電機組健康狀態(tài)評估方法，定子及附屬設備的評分規(guī)則包括：定子繞組、定子鐵芯溫度存在溫度斷線，每處扣1分；定子繞組、定子鐵芯溫度超過閾值的出現(xiàn)次數(shù)/總次數(shù)＞70％，扣3分；空冷器冷風、熱風溫度存在溫度斷線，每處扣1分；空冷器冷風、熱風溫度超過閾值的出現(xiàn)次數(shù)/總次數(shù)＞70％，扣3分；空冷器進、出水溫度存在溫度斷線，每處扣1分；空冷器進、出水溫度超過閾值的出現(xiàn)次數(shù)/總次數(shù)＞70％，扣3分；空冷器進、出水壓力存在溫度斷線，每處1分；空冷器進、出水壓力超過閾值的出現(xiàn)次數(shù)/總次數(shù)＞70％，扣3分；上機架振動在額定負荷下超過閾值的出現(xiàn)次數(shù)/總次數(shù)＞70％，扣3分；存在其他影響機組轉輪及主軸正常運行的缺陷或故障的，每處扣5分；轉子及附屬設備的評分規(guī)則包括：轉子溫度存在溫度斷線，每處扣1分；轉子溫度超過閾值的出現(xiàn)次數(shù)/總次數(shù)＞70％，扣3分；定子間隙測點存在斷線，每處扣1分；定子間隙測值超過閾值的出現(xiàn)次數(shù)/總次數(shù)＞70％，扣3分；轉子絕緣電阻低于0.5mω的出現(xiàn)次數(shù)/總次數(shù)＞50％，扣3分；發(fā)電機局放數(shù)據(jù)存在異常的情況，扣2分/次；存在其他影響機組正常運行的缺陷或故障的，每處扣5分。
前述的一種基于量化評估的水電機組健康狀態(tài)評估方法，上導軸承的評分規(guī)則包括：上導軸承擺度超出閾值的出現(xiàn)次數(shù)/總次數(shù)＞70％，扣3分；上導軸承油槽油位低于閾值的出現(xiàn)次數(shù)/總次數(shù)＞70％，扣3分；上導軸承油槽油混水低于閾值的出現(xiàn)次數(shù)/總次數(shù)＞70％，扣3分；上導軸承油溫、瓦溫存在溫度斷線，每處扣1分；上導軸承油溫、瓦溫超過閾值的出現(xiàn)次數(shù)/總次數(shù)＞70％，扣3分；上導軸承冷卻水進出口壓力、油溫異常的出現(xiàn)次數(shù)/總次數(shù)＞50％，扣3分；上導軸承系統(tǒng)密封件超6年未進行更換的，扣2分每處；存在其他影響機組正常運行的缺陷或故障的，每處扣5分。
本發(fā)明的有益之處在于：本發(fā)明提供一種基于量化評估的水電機組健康狀態(tài)評估方法，本發(fā)明對水電機組健康狀態(tài)進行分級，不同級別量化評估的規(guī)則不同，運維人員可根據(jù)不同的健康狀態(tài)，快速做出相應的處理措施，大大減輕檢修人員事故處理的工作強度和對故障、事故的處理效率。
附圖說明
圖1是本發(fā)明評估流程的示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖和具體實施例對本發(fā)明作具體的介紹。
一種基于量化評估的水電機組健康狀態(tài)評估方法，評估流程包括：采集水電機組設備數(shù)據(jù),根據(jù)評分模型以及評分規(guī)則為相應的設備評分,再按照評分給出水電機組健康狀態(tài)評估等級；
水電機組設備包括：水導軸承，下導及推力軸承，主軸密封，頂蓋排水系統(tǒng)，筒閥及筒閥油壓裝置系統(tǒng)，調速器及調速器油壓裝置系統(tǒng)，導水機構，轉輪及主軸，引水管、蝸殼及尾水管，下機架，定子及附屬設備，上導軸承，轉子及附屬設備，制動裝置；
評分模型包括：a，假設模擬量超出閾值運行時間占比超出設定值，該評分項扣除分數(shù)；b，異常/告警類開關量評分規(guī)則：假設機組部件下有n個開關量測點，有n個點動作，1個點動作扣除分數(shù)d，則扣除分數(shù)d*n；c，模擬量類評分規(guī)則：設備部件下關聯(lián)模擬量測點，每個測點設置對應的超限閾值和扣分標準，當測值超限時，扣除相應測點的分數(shù)；d，假設運行時間差距過大，適用于系統(tǒng)中含有等同的設備，需要做運行時間均衡，如果運行時間差距大于設定值，扣除分數(shù)；e，假設運行次數(shù)差距過大，適用于系統(tǒng)中含有等同的設備，需要做運行時間均衡，如果運行次數(shù)差距大于設定值，扣除分數(shù)；f，設備使用壽命類型，對于有使用壽命或者定期檢修的設備，設置啟用時間和使用壽命，如使用時間超限，扣除分數(shù)；
水電機組健康狀態(tài)評估等級分為：優(yōu)秀，良好，合格，不合格四級,總分100分，優(yōu)秀90～100分，良好80～90分，合格60～80分，不合格<60分；優(yōu)秀：設備狀態(tài)良好，不需要檢修調整，可以長期穩(wěn)定運行；良好：設備狀態(tài)合格，可進行檢修調整，可以長期運行；合格：設備狀態(tài)異常，需要安排檢修調整，不適宜長期運行；不合格：設備狀態(tài)危險，必須盡早停機檢修，運行有很大危險。
水導軸承的評分規(guī)則包括：水導軸承的擺度超出閾值的超標出現(xiàn)次數(shù)/總次數(shù)＞70％，扣3分；水導軸承油槽油位低于閾值的超標出現(xiàn)次數(shù)/總次數(shù)＞70％，扣3分；水導軸承油槽油混水低于閾值的超標出現(xiàn)次數(shù)/總次數(shù)＞70％，扣3分；水導軸承油溫、瓦溫存在溫度斷線，每處扣1分；水導軸承油溫、瓦溫超過閾值的超標出現(xiàn)次數(shù)/總次數(shù)＞70％，扣3分；水導軸承冷卻水進出口壓力、油溫異常的出現(xiàn)次數(shù)/總次數(shù)＞40％，扣3分；水導軸承系統(tǒng)密封件超6年未進行更換的，每處扣2分；存在其他影響機組正常運行的缺陷或故障的，每處扣5分。
下導及推力軸承的評分規(guī)則包括：下導及推力軸承擺度超出閾值的超標出現(xiàn)次數(shù)/總次數(shù)＞70％，扣3分；下導及推力軸承油槽油位低于閾值的超標出現(xiàn)次數(shù)/總次數(shù)＞70％，扣3分；下導及推力軸承油槽油混水低于閾值的超標出現(xiàn)次數(shù)/總次數(shù)＞70％，扣3分；下導及推力軸承油溫、瓦溫存在溫度斷線，每處扣1分；下導及推力軸承油溫、瓦溫超過閾值的超標出現(xiàn)次數(shù)/總次數(shù)＞70％，扣3分；推力軸承外循環(huán)油溫、冷卻水進出口溫度異常的出現(xiàn)次數(shù)/總次數(shù)＞70％，扣3分；下導及推力軸承系統(tǒng)密封件超6年未進行更換的，扣2分每處；存在其他影響機組正常運行的缺陷或故障的，每處扣5分。
主軸密封的評分規(guī)則包括：主軸密封溫度存在溫度斷線，每處扣1分；主軸密封溫度超過閾值的出現(xiàn)次數(shù)/總次數(shù)＞70％，扣3分；存在其他影響機組正常運行的缺陷或故障的，每處扣5分；頂蓋排水系統(tǒng)的評分規(guī)則包括：三臺頂蓋排水泵運行時間差距較大，每出現(xiàn)一次扣5分；三臺頂蓋排水泵啟停次數(shù)差距較大，每出現(xiàn)一次扣5分；存在其他影響機組正常運行的缺陷或故障的，每處扣5分。
筒閥及筒閥油壓裝置系統(tǒng)的評分規(guī)則包括：筒閥接力器存在失步情況的出現(xiàn)次數(shù)/總次數(shù)＞50％，扣20分；筒閥系統(tǒng)不具備條件的出現(xiàn)次數(shù)/總次數(shù)＞50％，扣20分；筒閥壓油裝置兩臺油泵運行時間差距較大，每出現(xiàn)一次扣5分；筒閥壓油裝置兩臺油泵運行次數(shù)差距較大，每出現(xiàn)一次扣5分；筒閥油壓裝置回油箱油位異常的出現(xiàn)次數(shù)/總次數(shù)＞50％，扣3分；筒閥油壓裝置壓力油罐油位、壓力存在異常的出現(xiàn)次數(shù)/總次數(shù)＞50％，扣3分；筒閥系統(tǒng)密封使用超過6年，扣30分。
調速器及調速器油壓裝置系統(tǒng)的評分規(guī)則包括：調速器壓油裝置兩臺油泵運行時間差距較大，每出現(xiàn)一次扣5分；調速器壓油裝置兩臺油泵運行次數(shù)差距較大，每出現(xiàn)一次扣5分；調速器油壓裝置回油箱油位異常的時間/總時間＞10％，每次扣2分；調速器油壓裝置壓力油罐油位、壓力存在異常，每次扣2分；機組漏油裝置兩臺油泵運行時間差距較大，每出現(xiàn)一次扣5分；機組漏油裝置兩臺油泵運行次數(shù)差距較大，每出現(xiàn)一次扣5分；機組漏油裝置回油箱油位異常的出現(xiàn)次數(shù)/總次數(shù)＞70％，扣3分；存在其他影響調速器系統(tǒng)正常運行的缺陷或故障的，每處扣5分。
導水機構的評分規(guī)則包括：機組在停機狀態(tài)下機組漏水量有明顯變化的，扣5分；導水機構密封件超過6年未進行更換的，扣3分每處；頂蓋振動在額定負荷下超過閾值的出現(xiàn)次數(shù)/總次數(shù)＞70％，扣3分；導葉、底環(huán)及各部位軸套、密封存在損壞的，每處扣2分；頂蓋均壓管存在漏水現(xiàn)象，每處扣5分；存在其他影響機組導水機構正常運行的缺陷或故障的，每處扣5分。
轉輪及主軸的評分規(guī)則包括：轉輪及轉輪室存在汽蝕、磨損、裂紋的，每處扣3分；轉輪及主軸密封件超6年未進行更換的，每處扣3分；存在其他影響機組轉輪及主軸正常運行的缺陷或故障的，每處扣5分；引水管、蝸殼及尾水管的評分規(guī)則包括：各部位壓力脈動額定負荷下超閾值的出現(xiàn)次數(shù)/總次數(shù)＞70％，扣3分；存在其他影響機組轉輪及主軸正常運行的缺陷或故障的，每處扣5分；下機架的評分規(guī)則包括：下機架振動在額定負荷下超過閾值的出現(xiàn)次數(shù)/總次數(shù)＞70％，扣3分；機組抬機量在額定負荷下超過閾值的出現(xiàn)次數(shù)/總次數(shù)＞70％，扣3分；存在其他影響機組轉輪及主軸正常運行的缺陷或故障的，每處扣5分；制動裝置的評分規(guī)則包括：制動器行程開關存在異常情況，2分/只；制動器開、關行程接點存在異常情況，3分/次；存在其他影響機組正常運行的缺陷或故障的，每處扣5分。
定子及附屬設備的評分規(guī)則包括：定子繞組、定子鐵芯溫度存在溫度斷線，每處扣1分；定子繞組、定子鐵芯溫度超過閾值的出現(xiàn)次數(shù)/總次數(shù)＞70％，扣3分；空冷器冷風、熱風溫度存在溫度斷線，每處扣1分；空冷器冷風、熱風溫度超過閾值的出現(xiàn)次數(shù)/總次數(shù)＞70％，扣3分；空冷器進、出水溫度存在溫度斷線，每處扣1分；空冷器進、出水溫度超過閾值的出現(xiàn)次數(shù)/總次數(shù)＞70％，扣3分；空冷器進、出水壓力存在溫度斷線，每處1分；空冷器進、出水壓力超過閾值的出現(xiàn)次數(shù)/總次數(shù)＞70％，扣3分；上機架振動在額定負荷下超過閾值的出現(xiàn)次數(shù)/總次數(shù)＞70％，扣3分；存在其他影響機組轉輪及主軸正常運行的缺陷或故障的，每處扣5分；轉子及附屬設備的評分規(guī)則包括：轉子溫度存在溫度斷線，每處扣1分；轉子溫度超過閾值的出現(xiàn)次數(shù)/總次數(shù)＞70％，扣3分；定子間隙測點存在斷線，每處扣1分；定子間隙測值超過閾值的出現(xiàn)次數(shù)/總次數(shù)＞70％，扣3分；轉子絕緣電阻低于0.5mω的出現(xiàn)次數(shù)/總次數(shù)＞50％，扣3分；發(fā)電機局放數(shù)據(jù)存在異常的情況，扣2分/次；存在其他影響機組正常運行的缺陷或故障的，每處扣5分。
上導軸承的評分規(guī)則包括：上導軸承擺度超出閾值的出現(xiàn)次數(shù)/總次數(shù)＞70％，扣3分；上導軸承油槽油位低于閾值的出現(xiàn)次數(shù)/總次數(shù)＞70％，扣3分；上導軸承油槽油混水低于閾值的出現(xiàn)次數(shù)/總次數(shù)＞70％，扣3分；上導軸承油溫、瓦溫存在溫度斷線，每處扣1分；上導軸承油溫、瓦溫超過閾值的出現(xiàn)次數(shù)/總次數(shù)＞70％，扣3分；上導軸承冷卻水進出口壓力、油溫異常的出現(xiàn)次數(shù)/總次數(shù)＞50％，扣3分；上導軸承系統(tǒng)密封件超6年未進行更換的，扣2分每處；存在其他影響機組正常運行的缺陷或故障的，每處扣5分。
水電機組量化評估的評分規(guī)則:
本發(fā)明提供一種基于量化評估的水電機組健康狀態(tài)評估方法，本發(fā)明對水電機組健康狀態(tài)進行分級，不同級別量化評估的規(guī)則不同，運維人員可根據(jù)不同的健康狀態(tài)，快速做出相應的處理措施，大大減輕檢修人員事故處理的工作強度和對故障、事故的處理效率。
以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和優(yōu)點。本行業(yè)的技術人員應該了解，上述實施例不以任何形式限制本發(fā)明，凡采用等同替換或等效變換的方式所獲得的技術方案，均落在本發(fā)明的保護范圍內。