DL_T2561-2022立式水轮发电机状态检修评估技术导则.docx

ICS 27.140CCS F 23DL中华人民共和国电力行业标准DL/T25612022立式水轮发电机状态检修评估技术导则Guideforconditionbasedmaintenanceassessmentofverticalhydro-generator2022TI-O4 发布2023-05-04实施国家能源局发布目次前言II1 范围12 规范性引用文件13 术语和定义14基本规定15 状态信息16 状态诊断分析27设备状态评价28状态检修决策3附录A（资料性）立式水轮发电机关键部件状态评价方法4附录B（资料性）立式水轮发电机状态检修评估报告11附录C（资料性）发电机评价等级与检修类别对应关系表12本文件按照6BTL1-2020标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由中国电力企业联合会提出并归口。本文件由电力行业水轮发电机及电气设备标准化技术委员会（DL/TC10）归口。本文件起草单位：国网湖南省电力有限公司电力科学研究院、国网湖南省电力有限公司水电分公司、中国长江电力股份有限公司。本文件主要起草人：闫迎、郝剑波、姜德政、任章鳌、晏桂林、任波、张志权、夏航、吴水锋、向钊、李欣、许谱名、范敏、向缨竹、刘代军、井弦伟、董万里、杨杰。本文件在执行过程中的意见或建议反馈至中国电力企业联合会标准化管理中心（北京市白广路二条一号，100761）o立式水轮发电机状态检修评估技术导则1范围本文件规定了立式水轮发电机状态检修评估的状态信息、状态诊断分析、设备状态评价和状态检修决策等要求。本文件适用于额定功率在15MW及以上的立式水轮发电机，15MW以下的立式水轮发电机可参照执行。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T28570水轮发电机组状态在线监测系统技术导则DL/T1246水电站设备状态检修管理导则3术语和定义DL/T1246中界定的术语和下列术语适用于本文件。3.1家族性缺陷familydefects经确认由设计和（或）材质和（或）工艺共性因素导致的设备缺陷称为家族性缺陷。如出现这类缺陷，具有同一设计和（或）材质和（或）工艺的其他设备，不论其当前是否可检出同类缺陷，在这种缺陷隐患被消除之前，都称为有家族缺陷设备。4基本规定4.1 状态信息应选取能直接、有效反映立式水轮发电机运行状况的信息，至少包括历史信息、运行维护信息、检修试验信息等状态信息，同时，根据需要加装必要的发电机状态在线监测装置，监测装置应满足GB/T28570的要求。4.2 状态诊断分析应对立式水轮发电机常见故障、异常信息等进行诊断分析，判断出设备可能存在的故障部位、故障原因和劣化程度，并对设备状态进行趋势分析。4.3 设备状态评价应结合立式水轮发电机设计参数、出厂数据、运行情况、缺陷情况、在线和离线状态监测数据、历史检修记录、同类设备故障信息和检修经验、设备寿命周期等因素，综合分析判断出设备状态等级。4.4 状态检修决策应根据立式水轮发电机存在的设备隐患、设备缺陷及预期的设备寿命等，综合考虑设备安全性、经济性和社会影响等方面的风险，评估设备整体出现故障的可能性和后果的严重程度，并提出状态检修策略。4.5 定期回顾立式水轮发电机状态检修评估开展过程，确保诊断分析的准确性和有效性，评价方法的科学性、检修策略的合理性。5状态信息5.1 历史信息主要包括设计报告、订货技术规范、铭牌参数、设备技术说明书、型式试验报告、设备监造报告、出厂试验报告、运输记录、到货验收记录、交接试验报告、安装验收报告、性能测试报告等纸质或电子版资料信息。5.2 运行信息主要包括设备巡视记录、维护记录、故障缺陷信息、在线监测和带电检测数据以及设备运行记录等。5.3 检修试验信息主要包括设备检修履历及检修与变更报告、设备检测试验报告、运行维护及检修部门的设备分析报告等。5.4 其他信息主要包括行业内相似设备的运行、检修试验、家族性缺陷和故障情况，相关反事故措施要求及执行情况、运行环境的变化、与发电机相关的国家及行业标准的制、修订情况等。5.5 信息采集与处理5. 5.1状态信息采集宜采用自动获取方式，人工录入方式作为补充。状态信息应能直接反映发电机相关部件的运行状态与部件性能劣化的趋势及程度。6. 5.2应建立发电机状态评估数据模型，所有状态信息获取与处理须符合数据模型要求。7. 5.3应综合考虑设备在制造、运输、安装、交接试验等投运前环节存在的问题，合理确定设备状态的初值。除历经影响状态量数值的检修，初值应保持不变。初值推荐的选择顺序为：A级或B级检修后首次试验值、首次例行试验值、交接值和出厂值。8. 5.4如发现在线监测数据异常时，应采用巡视、带电检测或停电试验等手段对数据进行诊断确认，再进行状态评价。6状态诊断分析6.1 对不同运行工况、不同运行条件下的水轮发电机状态特征参数进行跟踪，结合历史数据并参照运行参数和健康样本，对特征状态参数的变化趋势进行诊断分析，及时发现发电机设备缺陷和故障征兆。6.2 对设备运行中出现的I、II级设备缺陷，应立即处理并分析是否为偶发或家族性缺陷，有无规律性或先兆特征等，对同型设备进行风险评估并提出处理建议；对In级设备缺陷，应跟踪其发展情况，对设备进行动态评价并提出处理建议。6.3 采用状态评估信息模型等诊断工具，对水轮发电机可能存在的故障部位、故障原因和劣化程度进行专项诊断分析。对经确认的故障，应生成故障样本，并持续对水轮发电机健康运行基准及故障样本、健康样本进行维护与更新。7设备状态评价7.1 状态评价组成立式水轮发电机的状态评价分为关键部件评价和整体评价两部分，先进行关键部件的评价，再综合关键部件的评价结果开展整体状态评价。7.2 部件划分根据立式水轮发电机各部件的独立性和规模，发电机关键部件主要分为定子、转子、机架、轴承、7.3 部件评价方法关键部件状态评价宜采用分数评价法，利用扣分的方式确定设备的状态等级。可参照附录A的要求对各关键部件各状态量设置相应的劣化程度和权重系数，并计算各状态量扣分值。7.4 整体状态评价应综合立式水轮发电机关键部件的评价结果开展整体状态评价。当所有关键部件评价均为“正常状态”时，设备整体评价为“正常状态”；当任一关键部件状态为“注意状态”“异常状态”或“危险状态”时，设备整体评价为其中最严重的状态。8状态检修决策8.1 立式水轮发电机状态评价结束后，应依据状态评价的结果，综合设备运行风险、备品备件、负荷转移、厂家要求、检修工期等因素开展状态检修评估，编制状态检修评估报告。评估报告格式参见附录B。8.2 根据水轮发电机状态评价结果编制维护与检修方案，制定状态检修决策。检修决策的主要内容包括确定运维措施、检修技改项目、检修类别、检修工期等，检修决策应根据设备状态评价的结果动态调整。8.3 设备部件的检修项目应依据自身的评价状态和厂家要求的检修周期，同时考虑所在设备系统的检修类别和检修工期确定。不同评价状态下的推荐检修类别可参见附录C。8.4 设备状态评价为“正常状态”时，可根据设备状态实际，整体延长检修周期、缩短检修工期或调整检修项目等。8.5 状态评价为“注意状态”时，可根据设备状态实际，提前安排C级检修，或增加必要的检修或试验内容。8.6 状态评价为“异常状态”时，应根据检修类别评估结果，适时安排相应级别的检修。8.7 状态评价为“危险状态”时，应根据检修类别评估结果，尽快安排相应级别的检修。DL"25612022附录A(资料性)立式水轮发电机关键部件状态评价方法各水电站可依据发电机设计、工艺、材料等自身情况，参照本附录增减各关键部件的状态量内容、判断依据、劣化程度和权重系数，以建立符合自身实际的关键部件分数评价法。A.1状态量的权重系数视状态量对立式水轮发电机安全运行的重要程度，将其从轻到重分为4个等级，其权重系数分别为1、2、3、4o立式水轮发电机各个状态量权重系数见表A.l表A.5。A.2状态量的劣化程度状态量的劣化程度从轻到重分为4级，分别为I级、11级、In级和IV级，对应的基本扣分值为2、4、8、10分。立式水轮发电机各个状态量劣化程度的判断依据及基本扣分值见表A.l表A.5。定量设备状态量的劣化程度还可根据状态量的大小取区间级，基本扣分值采用线性插值方法确定。具体计算方法如下：已知某状态量为x。、Xi时的基本扣分值分别为y。、y,当该状态量为两者之间的X时，其基本扣分值y按式(A.1)计算。y=(-×o)(y-yo)(-6)+y,(AJ)A3状态量的扣分状态量应扣分值由状态量重要程度和劣化程度共同决定，即状态量的扣分值等于该状态量的基本扣分值乘以权重系数，见式(A.2)。当状态量不存在或状态信息无法获取时，可默认不扣分。状态量的扣分值=基本扣分值X权重系数(A.2)A.4关键部件状态评价方法立式水轮发电机各关键部件状态量及扣分标准见表A.l表A.5。立式水轮发电机关键部件的评价应同时考虑单项状态量的扣分和部件合计扣分情况，扣分值与状态关系对应见表A.6。当任一状态量单项扣分和部件合计扣分同时达到表A.6规定时，视为正常状态。当任一状态量单项扣分或部件合计扣分达到表A.6规定时，视为注意状态。当任一状态量单项扣分达到表A.6规定时，视为异常状态或严重状态。表A.1发电机定子评价标准序号状态量内容劣化程度基本扣分判断依据权重系数扣分值(基本扣分X权重系数)1机座IV10表面存在可见裂纹或焊缝检测有裂纹423II4基础螺栓螺母点焊处有开裂3In8机座与机座底板之间或机座组合缝位置存在明显缝隙245挡风板(引风板)III8固定不可靠，影响定子线棒、转子的运行4III8连接螺栓有松动，防松设施已失效2表A.1（续）序号状态量内容劣化程度基本扣分判断依据权重系数扣分值（基本扣分X权重系数）6挡风板（引风板）III8连接焊缝有开裂47III8本体有贯穿性裂纹或严重变形48定子绕组温度IV10运行温度超出DL/T751的限值49定子铁芯温度IV10运行温度超出DL/T751的限值410定子绕组局部放电在线监测II4局部放电量与历史值相比有急剧增大趋势311定子机座和铁芯振动IlI8不满足GB/T7894或厂家技术文件要求312定子绕组外观II4表面有过热变色等异常痕迹313III8线棒端部存在明显的电晕放电痕迹214III8线棒表面有严重的电腐蚀痕迹415IlI8线棒槽口绝缘有硅钢片割破或严重磨损现象416III8线棒有严重变形417IV10线棒整体有下沉418定子绕组端部支撑环II4与端部线棒存在相对位移或摩擦，或接触处有析出物4194与支架连接螺栓存在松动320III8表面有明显的放电或外物损伤痕迹221定子绕组端部绑绳及型块4绑绳表面有磨损痕迹222III8绑绳有断裂323III8绑绳、垫块、支撑块等存在松动或移位324III8垫块、支撑块等有脱落425定子绕组端部接头III8接头绝缘盒表面有贯穿性裂纹或严重破损326III8接头绝缘盒内部填充物有流蚀327IV10接头绝缘盒整体有松脱或脱落现象428IV10线棒接头、引水（液）管或汇水（液）环存在渗漏冷却水（液）现象429III8引水（液）管或汇水（液）环表面有爬电或放电痕迹430定子槽楔III8槽锲有脱落、断裂、腐蚀或凸出定子铁芯内圆等现象431III8止口槽楔绑绳有松动或断股232IV10槽内垫条、波纹板等填充物有脱落或甩出现象433定子铁芯整体外观III8局部位置有严重磕碰、短接痕迹334III8硅钢片片间有黑色油污等异物析出335IV10硅钢片有跑片、错位或滑出等异常4Ml（续）序号状态量内容劣化程度基本扣分判断依据权重系数扣分值（基本扣分X权重系数）36定子铁芯整体外观II4局部通风沟内部有堵塞，或内部工型钢等支撑件有脱落337IV10局部区域有过热烧熔等异常438定子铁芯端部压圈及齿压板II4表面有明显的过热痕迹339HI8表面有贯穿性裂纹或严重变形440II4固定螺栓预紧力不符合技术要求，或螺栓有松动341III8与铁芯之间存在间隙或错位242定子铁芯定位筋II4端部螺栓预紧力不符合设计值，或螺栓存在松动343IV10局部有烧熔、断裂等异常444定子铁芯压紧螺杆II4端部螺栓预紧力不符合设计值，或螺栓存在松动3IV10部分有烧熔、断裂等异常4II4绝缘电阻不满足制造厂家技术文件要求345定子绕组对地绝缘电阻HI8不满足DL/T596的要求446定子绕组吸收比或极化指数II4不满足DL/T596的要求347定子绕组直流电阻HI8不满足DL/T596的要求348定子绕组直流泄漏电流Il4不满足DL/T596的要求449定子绕组直流耐压IV10耐压过程中绕组绝缘发生击穿450定子绕组交流耐压IV10耐压过程中绕组绝缘发生击穿4注：GB/T7894标准名称为水轮发电机基本技术条件；DL/T596标准名称为电力设备预防性试验规程；DL/T751标准名称为水轮发电机运行规程。表A.2发电机转子评价标准序号状态量内容劣化程度基本扣分判断依据权重系数扣分值（基本扣分X权重系数）1主轴IV10焊接部位有可见裂纹42II4轴颈工作面有划痕或锈蚀33IV10连轴螺栓探伤有裂纹44IV8连轴螺栓有松动，或紧固力矩不满足要求45转子支架IV10焊接部位有裂纹或开焊46IV8把合螺栓有松动，或紧固力矩不满足要求37集电环III8表面有明显的火花或环火48III8运行温度超出DL/T751的规定限值3表A.2（续）序号状态量内容劣化程度基本扣分判断依据重数权系扣分值（基本扣分X权重系数）9转子引线III8引线接头存在松脱，或固定夹板有损坏210转子接地保护Hl8发一点接地保护信号且接地电阻值达到告警定值311III8发出一点接地保护信号且接地电阻值达到跳机定值412转子磁加III8磁枕片局部区域存在严重裂纹413III8磁加片局部区域有移位314III8磁胡键有窜出、松动等异常315II4拉紧螺杆预紧力不符合出厂设计值，或者螺栓有松动、开焊等异常316IV10拉紧螺杆有烧熔、断裂等异常417转子磁极III8局部位置有严重磕碰、短接或过热痕迹318Hl8片间有严重分层或翘曲现象319IV10磁极片有跑片、错位、滑出等痕迹420III8磁极固定键有松动，或垫片有变形321磁极铁芯压紧螺杆Il4预紧力不符合出厂设计值，或者螺栓有松动、开焊等异常3IV10有烧熔、断裂等异常422III8表面绝缘存在严重损伤323III8线圈整体有明显松动324Il4线圈匝间有明显开裂，匝间绝缘和绝缘法兰有窜出等异常325磁极接头III8应力集中部位有裂纹326III8接头（含。形片）有松动、断裂或开焊227Il4接头固定夹板有松动228阻尼条（环）III8阻尼环与阻尼条连接接头有过热痕迹229III8阻尼环与阻尼条连接位置有断裂或开焊430IV10阻尼条或阻尼环表面有裂缝、变形或断裂，或阻尼条存在变色、熔融现象431转子风扇III8转子风扇焊缝有开裂，或风扇有裂纹432III8焊缝检测有裂纹433制动系统制动环III8局部区域磨损程度超出厂家技术文件要求334III8紧固螺栓有明显松动235闸瓦（板）III8表面有明显裂纹或严重翘曲336III8表面磨损超过IOmln,或四周有大块剥落437制动器及管路III8严密性耐压试验不合格438动作可靠性III8动作不可靠4表A.2（续）序号状态量内容劣化程度基本扣分判断依据权重系数扣分值（基本扣分X权重系数）39磁极圆度II4各半径与平均半径之差不满足设计空气间隙要求340转子绕组绝缘电阻III8不满足DL/T596的要求341转子绕组直流电阻III8不满足DL/T596的要求342转子绕组交流阻抗IlI8不满足DL/T596的要求343转子绕组交流耐压IV10绕组绝缘发生击穿4注：DL/T596标准名称为电力设备预防性试验规程：DL/T751标准名称为水轮发电机运行规程。表A3发电机机架评价标准序号状态量内容劣化程度基本扣分判断依据权重系数扣分值（基本扣分X权重系数）1上（下）机架水平振动III8不满足GB/T7894或制造厂规定32上（下）机架垂直振动III8不满足GB/T7894或制造厂规定33IV10表面存在贯穿性裂纹44机架外观III8剪断销有断裂或弯曲45III8表面有过热烧熔现象46焊接缝隙III8受力焊缝探伤检测有裂纹47合缝螺栓III8合缝螺栓有松动，组合螺栓及销钉点焊有裂纹、松脱现象48基础螺栓III8基础螺栓有松动，或螺栓及销钉点焊有裂纹、松脱现象49偏差测量III8机架高程偏差、水平偏差、中心偏差超过规程或设计规定2注：GB/T7894标准名称为水轮发电机基本技术条件。表A4发电机轴承评价标准序号状态量内容劣化程度基本扣分判断依据权重系数扣分值（基本扣分X权重系数）1润滑油油位Il4油位低或高至报警值32III8油位低或高至跳机值43Il4无润滑油油位远方自动监测功能或装置34润滑油油质III8化学检测结果不符合GB/T7596的要求35III8油水混合报警装置功能不正常26III8油混水信号报警37润滑油油温IIl8油温接近或达到报警值38III8油温接近或达到跳机值4表A.4（续）序号状态量内容劣化程度基本扣分判断依据权重系数扣分值（基本扣分X权重系数）9润滑油油压IH8不符合发电机运行规程或制造厂规定310轴承或轴瓦温度III8温度接近或达到报警值3III8温度接近或达到跳机值411轴承摆度III8不符合发电机运行规程或制造厂规定312III8瓦表面存在严重磨损、刮伤或开裂313轴瓦III8绝缘电阻低于运行允许值314II4轴瓦支撑部件松动315III8轴瓦支撑部件存在裂纹或断裂316III8轴瓦间隙调整部件存在裂纹或断裂317II4轴瓦间隙超过设计值318油槽II4有渗漏油现象，或运行中有甩油或油雾逸出问题219循环油泵III8油泵无法正常工作320II4主备用油泵切换功能不正常321油过滤器III8过滤器滤网存在破损或堵塞322II4过滤器存在渗漏油223高压油顶起装置III8主备用高压油泵切换功能有问题224IV10无法正常顶起轴承425III8耐油压试验不合格426吸排油雾装置III8油雾分离器无法正常开机327III8油雾分离效果差228轴承绝缘4轴电流保护或轴绝缘监测回路未正常投入229III8轴电流不满足制造厂家技术文件要求230III8绝缘电阻不满足DL/T596的要求3注：GB/T7596标准名称为电厂运行中矿物涡轮机油质量；DL/T596标准名称为电力设备预防性试验规程表A.5发电机冷却系统评估标准序号状态量内容劣化程度基本扣分判断依据权重系数扣分值（基本力I分×权重系数）1III8冷却介质驱动电机运行异常42驱动及控制装置III8油泵、水泵或冷却风机工作异常43III8冷却器交流总电源无法进行切换34III8单组冷却器工作方式无法进行切换35冷却器及管路III8冷却器表面积污严重，进出口冷却介质温差小，对冷却效果影响明显4表A.5(续)序号状态量内容劣化程度基本扣分判断依据权重系数扣分值（基本扣分X权重系数）6IV10严密性水压或气密试验不合格47冷却器及管路III8换热器管堵塞数量超过10%48III8有明显渗漏现象29油冷却系统II4油混水信号报警3IOIII8进口油温不符合发电机运行规程要求或制造厂规定211空气冷却系统I4漏水保护信号报警312III8冷风温度不符合发电机运行规程要求或制造厂规定213内水冷却系统II4内冷水水质监测信号报警，或PH值、导电率等成分检测结果不合格311III8定子漏水保护报警415III8内冷水进水温度不符合发电机运行规程要求或制造厂规定216III8内冷水流量或水压不满足发电机运行规程或制造厂规定217IV10绕组水压或气密试验不合格418蒸发冷却系统II4冷却介质液位监测信号报警319II4冷凝器漏水监测信号报警320III8冷却液纯度、酸度、含水量等指标测试结果不合格321II4冷凝器外循环冷却水供水量不符合设计要求3表A.6各关键部件状态评价标准部件状态评估标准正常状态注意状态异常状态危险状态合计扣分单项扣分合计扣分单项扣分单项扣分单项扣分定子30<12>30(12,24)(24,30)230转子30<12>30(12,24)(24,30)230机架30<12>30(12,24)(24,30)230轴承30<12>30(12,24)(24,30)230冷却系统30<12>30(12,24)(24,30)230附录B（资料性）立式水轮发电机状态检修评估报告水电厂一号发电机状态评估报告设备资料发电机型号结构型式额定容量额定功率额定电压最大飞逸转速额定电流功率因数定子槽数制造厂家出厂日期投运日期上次评估时间本次评估时间上次检修时间部件评估结果评估指标定子转子机架轴承冷却系统单项扣分合计扣分状态结果整体评估结果：口正常状态关注状态异常状态危险状态状态情况描述描述包括故障表象、诊断分析、处置建议等检修时间检修等级检修的主要内容本设备检修履历和以往发生重大设备缺陷描述设备风险评估变更、延期、调整检修周期及项目等的风险预测（环境、设备本身及其他外部因素）专业组检修建议提出检修及改造建议。如只进行部件评估，只写部件的检修及改造建议分部检修策略建议审核专业组的检修及改造建议，并根据风险评估，A、B、C、D级检修标准项目及非停元件排查周期表予以策略完善部门检修策略修正根据停机计划、可靠性要求等进行检修及改造策略修正厂部检修决策审批及修正公司检修决策A级检修由上级估决策，B、C级检修由电厂自行决策评估人：评估时间：分部审核人：审核时间：部门审查人：审查时间：厂部审批人：审批时间：公司审批人：审批时间：Il附录C（资料性）发电机评价等级与检修类别对应关系表序号关键部件重要子部件检修类别正常状态注意状态严重状态危险状态1定子定子机座D级检修或C级检修C级检修B级检修B级检修挡风板（引风板）D级检修或C级检修C级检修B级检修B级检修定子绕组D级检修或C级检修C级检修B级检修A级检修或B级检修定子铁芯D级检修或C级检修C级检修B级检修A级检修或B级检修2转子主轴及螺栓D级检修或C级检修C级检修B级检修B级检修磁腕D级检修或C级检修C级检修B级检修A级检修或B级检修磁极D级检修或C级检修C级检修B级检修A级检修或B级检修制动系统D级检修或C级检修C级检修B级检修B级检修3机架机架D级检修或C级检修C级检修B级检修B级检修4轴承润滑油系统D级检修或C级检修C级检修B级检修B级检修轴瓦及支撑件D级检修或C级检修C级检修B级检修B级检修油槽D级检修或C级检修C级检修B级检修B级检修循环油泵D级检修或C级检修C级检修B级检修B级检修高压油顶起装置D级检修或C级检修C级检修B级检修B级检修5冷却系统驱动及控制装置D级检修或C级检修C级检修B级检修B级检修油冷却系统D级检修或C级检修C级检修B级检修B级检修空气冷却系统D级检修或C级检修C级检修B级检修B级检修内水冷却系统D级检修或C级检修C级检修B级检修A级检修或B级检修蒸发冷却系统D级检修或C级检修C级检修B级检修A级检修或B级检修冷却器D级检修或C级检修C级检修B级检修B级检修注：检修等级是指对检修规模和停用时间的等级划分，包括A级检修、B级检修、C级检修、D级检修