天生桥二级电站实现状态检修的可行性与制约因素.doc

天生桥二级电站实现状态检修的可行性与制约因素摘要：结合水电厂设备检修的现状和发展趋势，以天生桥二级电站多年来技术改造后的设备现状为基础，从监控系统改造、“无人值班、少人值守”运行方式的实施、设备监测技术的应用、人员储备及培训等方面对该厂在状态检修方面的探索进行总结。关键词：天生桥二级电站；状态检修；用水匹配性；无人值班、少人值守0 引言天生桥二级电站位于贵州省安龙县和广西壮族自治区隆林县交界处的南盘江上，为引水式发电站，电站总装机容量为1320MW（6X220MW），设计年平均发电量为82亿KWh。电站于1984年初主体工程正式开工，1992年12月首台机组投产发电，2000年全部建成。与电站同步建设的包括一个500Kv GIS开关站和一个220kV GIS开关站。长期以来，天生桥二级电站按照原水利电力部颁发的发电厂检修规程中的规定，一直执行的是以定期计划检修为主的检修模式。但随着电站“无人值班，少人值守”运行模式的评审通过，机电设备和辅机设备的监控一体化的逐步完善，一些在线监测设备新技术的逐步应用以及设备改造力度的加大，都在客观上促使我们在计划检修为主的检修管理模式上，探索一种更新的、更合理的设备检修管理模式，从而实现设备检修更科学合理，从而达到减员增效，提高设备健康水平，降低检修和维护成本的目的。1 什么是状态检修？状态检修CBM（condition based maintenance）又称预知性检修PDM（predictive diagnostic maintenance）。这种检修方式是以设备当前的实际状况为依据，通过高科技监测手段，对设备进行纵向（历史和现状）、横向（同类设备的运行状况）的比较分析，来识别故障的早期征兆，并对故障部位、故障严重程度及发展趋势作出判断，以确定其最佳检修时机状态检修，通俗说就是“该修必修，修必修好”。它与“到期必修，修必修好”的计划检修在文字上仅差两个字，它所强调的是在“该修必修”的“该”字上，这个“该”字反应了状态检修工作将更具有针对性，更具有设备管理的科学性。它要求在决定设备修与不修，大修还是小修。局部维修还是整体大修时，要通过各种先进的诊断技术和手段，对运行设备进行正常的监测、诊断、综合分析。在摸清设备的实际运行工况好坏的情况下，经过“该”与“不该”的反复论证，再加上与技术管理部门在长期的设备运行管理中积累的经验相结合，为企业的技术管理层和决策层提供“该修”的科学依据。这样得出的该修的就坚决修好，不该修的坚决不修，就更体现了“预防为主”的原则。这种程序决定的检修或提前或推迟，项目和内容或增加或减少，方能真正实现检修管理的科学性，真正实现检修目标和经济效益的最大化。2 实现状态检修的必要性长期以来，天生桥二级电站按照原水利电力部颁发的发电厂检修规程中的规定，一直执行的是以定期计划检修为主的检修模式。“到期必修”的依据是设备检修周期，从保证设备安全运行的角度来看，计划检修不会出现大的问题，但从综合管理的角度看却不尽合理，它的不合理表现在“到期必修”上，所谓“到期必修”，就是到期必须要按固定模式大拆大装，不但造成人、财、物、时的大量浪费，有时还会把好的设备拆坏，造成应修没修，修却修坏的后果。同时，计划检修还存在如下弊端：（1）长期的计划检修，造成部分检修管理人员按照经验行事，知识更新缓慢。年复一年的计划检修，往往不能按照设备的真实状况来进行有针对性的检修，这样就造成了检修管理人员对检修设备凭经验行事，为了完成检修而检修。（2）加大了检修人员的工作量，降低了人员功效。目前水电厂的发展方向是减员增效，但实际情况确是的死板的计划检修压得检修人员苦不堪言。每年的5月1日至10月31日的主汛期在编制次年的检修计划以及完成上年度检修的总结报告，而11月1日之后又进入了设备检修周期，没有给人员留有足够的休整期。（3）频繁的停送电操作，客观上增加了误操作的几率，不良现场检修条件和落后的检修工艺导致设备损坏的概率加大。计划检修导致一定时间内检修工作量骤增，大量设备的定期检修，已不可能使每项作业安排在合适的自然环境期间内，而不良环境对设备的影响，使检修质量下降。另外，随着设备自动化程度、人员技术水平的不断提高和“无人值班，少人值守”模式的确立，以及电力体制改革的不断深入，减人增效，推进检修体制改革已势在必行。国家电力公司1997年专文下发了“关于全面实行新厂新办法，逐步进行检修体制改革，进一步推进减人增效的若干意见”，明确指出，要积极推进检修体制改革，条件成熟的，要实行集中检修，梯级水电厂要通过技术改造实行集中管理。人员精简，任务不变，这样，势必打破原有计划检修格局。所以，必须改革计划检修模式，以适应水电厂人员的变化。3 实现状态检修的可行性结合天生桥二级电站的现况，可行性分析如下：（1）随着南方电网的网内统调装机容量逐年增加，电网的备用容量也相应增加。某一设备停运对电网运行带来的影响越来越小，这就使得水力发电设备的检修在选择时机和持续工期上可以更为灵活，从而为状态检修提供了较为宽松的外部环境和时间条件。（2）随着计算机技术、传感技术、信号检测及信号处理技术以及专家系统的发展和应用，特别是水电厂已经投运的计算机监控系统，为设备状态监测及诊断提供了坚实的技术基础和物质保证。从2000年至今，天生桥二级电站先后完成了计算机监控系统的开发和应用，并逐步的将辅机系统完善至计算机监控系统；安装完成了6台机组的机组在线监测系统，可以实时监测机组各部位振动、摆度、空气间隙、压力及温度的运行数据；对#1#3主变、#4联变和500kV线路的三台高抗均安装了色谱在线监测装置；对部分设备的套管安装了套管在线监测装置。（3）96年以来，我厂的新进人员均为各大院校的毕业生，知识层面较宽、视野也较宽广，加上企业逐步加强的员工内部和外部培训，共同为构建一个宽广的技术平台打造了有利的条件，客观上为计划检修模式的改革和进一步探索提供了人才环境。（4）2000年12月，上游的天生桥一级电站正式投产后，流域水质有了根本性的改善，机组技术供水系统的冷却效果明显提高、顶盖排水系统泥沙淤积大大减少、水轮机过流部件磨损程度大大降低，客观上来讲，流域水质的改善延长了机组各部件的使用年限。（5）发电厂检修规程明确规定，机组大修每35年1次，小修每年2次，以天生桥二级电站机组1992年2008年实际检修间隔为例做比较分析：由表一可看出，6台机组在投运初期，除4号机组外，均在运行2年左右的时间安排了一次检查性大修。而在此后的运行时间内，1号、2号、4号机组两次大修间隔为10年，3号、5号、6号机组大修间隔为6-7年。在没有大修安排的情况下，每台机组均安排有检查性的年度小修。有大修的情况下均不再进行小修安排。与部颁规定时间相比较完全突破了规定时间，但机组仍能保持安全稳定运行，事实证明状态检修的实施是完全可行的。表一：机组#1机#2机#3机#4机#5机#6机投产时间1992.12.221993.9.51994.5.151994.10.52000.11.232000.12.26检查性大修时间1994年12月至95年1月1995年3月至5月1997年5月至6月2002年5月至6月2002年11月至12月扩大性大修时间1999年1月至5月2006年-2007年度2004年2月至5月2005年11月至2006年4月2008年10月至2009年1月2008-2009年度2009年1月至5月年度小修每年一次每年一次每年一次每年一次每年一次每年一次其他200年12月22日至2001年3月26日 修复受损线棒4 实行状态检修的制约因素：但是，状态检修的实施也不是一蹴而就的，需要从各个方面来进行不断地尝试，同时还要克服一些客观上的制约因素，综合考虑目前天生桥水力发电总厂目前开展状态检修的制约因素，主要有如下制约因素：（1）水电机组的故障诊断和状态分析系统不完善：水电机组状态检修技术的研究在中国刚刚起步，而反映机组状态的参数又很多，对于监测哪些参数， 监测点的选取以及监测手段都处于探索试验阶段。同时应根据监测目的、机组容量、结构特点、在系统中的地位等进行综合经济技术比较后确定，否则不但增加诊断分析的工作量，还会增加不必要的投资。（2）人员等各方面体制、机制都需更加完善：根据美国堪萨斯州城市动力与照明公司实施状态检修的经验：人员的选择关系到整个工作的成败。整个堪萨斯州城市动力与照明公司的状态检修人员体制、机制如下：（A）公司状态检修负责人：a.审查各电厂状态检修计划,安排人员培训,向领导层报告计划执行情况；b.评估、批准监测系统和仪器仪表的购置；c.研究新技术并对采用有决定权；d.制订长期发展规划；e.主持各电厂人员参加的月会和数据采集分析季度会议。（B）电厂状态检修负责人：a.安排电厂状态检修工作；b.确定需要的监测系统和仪器仪表并给出购置意见；c.确定被监测设备的计划；d.编制状态检修费用评估报告；e.制订长期发展规划；f.状态检修实施工作由计划部门通过后签发工作票。中国电厂化学网y2R*h)y*A/B;G/t（C）电厂数据采集/分析人员：a.状态检修数据库维护；b.按照状态检修计划采集数据；c.对数据进行基本分析并给出意见；d.推荐需要的监测系统和仪器仪表；e.关注新技术并给出推荐意见。由以上可以看出，开展状态检修在人员层面需要从公司到电厂建立一套完整有效的体制、机制，已最终实现开展好状态检修工作的全过程。（3）流域来水情况以及天生桥一级、二级电站之间的用水匹配问题：天生桥二级电站坐落在南盘江上，上游为黄泥河流域，来水季节性较强，每年的7-10月为主汛期，限于天生桥一级电站和天生桥二级电站之间的用水匹配问题（天生桥一级四台机中的三台机满发流量基本等于天生桥二级六台机的满发流量），而天生桥二级电站的水库为不完全日调节水库，基本上没有调节能力，此时，上游的天生桥一级电站机组基本处在三台机满发状态，天生桥二级电站六台机必须满发，若此时开展机组检修工作，要么天生桥一级电站停一台机组要么弃水，从哪方面来讲都不属于最优、最经济的运行方式。5 结语