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※一部、英文及び仏文を自動翻訳した日本語訳を使用しています。
導入
従来、水力発電ユニット（または単に水力発電ユニット）は過剰設計で、メンテナンスのために十分な人員が配置されており、多くの場合、長年にわたってベースロード条件のみで継続的に運転されてきました。この結果、メンテナンスの問題はほとんどなく、一定の間隔でシャットダウンを計画できるため、ユニットの状態を監視する必要がほとんどありませんでした。使用するとしても、単純な機械保護システムで十分です。
現在、運用体制、可用性、信頼性に対する要件がさらに厳しくなっています。消費者のニーズへの混乱は最小限に抑えられ、公共事業への現金生成は最大化されるべきです。多くの水力発電装置の運転体制は、同期補償、負荷追従、ピーキングを含むように拡張されています。これは、多くの起動と停止、および部分的な負荷運転が、時には荒れたゾーンで行われることを意味します。多くのアプリケーションはポンプ貯蔵に基づいています。さらに、新しいユニットはアプリケーションに合わせてより合理的に設計されており、堅牢性は低く、古いユニットは寿命を延ばしたり定格を高めるために改修されることがよくあります。これは、マシンへのストレスが増大することを意味し、コンポーネントの早期故障や予期せぬ故障、さらには新たな故障モードの発生につながる可能性があります。同時に、機械を管理するメンテナンススタッフや専門家も減少する傾向にあります。
したがって、単なる保護システムではなく、効果的な状態監視戦略の必要性が大幅に高まっています。さらに、これらの機械の状態監視ソリューションは、単なる基本的な振動監視以上のものでなければなりません。水力ユニットのコンポーネントは複雑な性質を持っているため、現在のストレスの多い状況では、多くの潜在的な故障モードが明らかになり、さまざまな特殊な監視技術と診断の専門知識が必要になります。水力発電装置を監視するための基準はほとんどなく、監視技術に対する理解が一般に不足しています。従来の状態監視システムが設置されている水力発電所であっても、運転条件の変化やユニットの改修の結果、水力ユニットの既存の状態監視要件が無効になる場合があります。
Introduction
Traditionally, hydroelectric generating units (or simply hydro units) have been overdesigned, well-staffed for maintenance and often continuously operated at only baseload conditions over a period of many years. As a result of this, there were few maintenance issues, shutdowns could be planned at fixed intervals, and therefore there was little need for condition monitoring of the units. Simple machine protection systems sufficed, if used at all.
Nowadays, there are more stringent requirements for operational regimes, availability and reliability. Disruption to consumers’ needs should be minimized and cash generation for the utilities maximized. The operating regimes for many hydro units have been extended to include synchronous compensation, load-following and peaking, which means there are many starts and stops and partial load operation, sometimes in the rough zones. Many applications are based on pump storage. Moreover, new units are designed more streamlined to the application, less robust, and older units are often refurbished to extend life or to increase rating. This means that machines are more stressed, which can lead to premature or unpredictable failure of the components, and even some new failure modes. At the same time, there is a trend towards fewer maintenance staff and specialists to look after the machines.
Therefore, there is a significantly greater need for an effective condition monitoring strategy, not just a protection system. Moreover, the condition monitoring solution of these machines should be more than just basic vibration monitoring. Due to the complex nature of the hydro unit components, a number of potential failure modes now become apparent under the current stressful conditions, which require a number of different, specialized monitoring techniques and diagnostic expertise. There are few standards for monitoring the hydro units and a general lack of understanding of the monitoring techniques. Even for hydropower stations that have a legacy condition monitoring system installed, the existing condition monitoring requirements for the hydro units are sometimes no longer valid as a result of changing operating conditions or refurbishment of the units.