直流高壓發(fā)生器廠家解讀水力發(fā)電設(shè)備狀態(tài)檢修
1 水電設(shè)備實(shí)行狀態(tài)檢修的可能性
隨著生產(chǎn)的發(fā)展，電網(wǎng)裝機(jī)容量不斷增大，備用容量也隨之增加，從1996年下半年以來，華中電網(wǎng)還出現(xiàn)了建網(wǎng)以來前所未有的用電緊張狀況相對緩和的局面，這就使得水力發(fā)電設(shè)備的檢修或更改在選擇時(shí)機(jī)和持續(xù)工期上可以更為靈活，從而為狀態(tài)檢修提供了較為寬松的外部環(huán)境和時(shí)間條件。
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、傳感技術(shù)、信號檢測及信號處理技術(shù)以及專家系統(tǒng)的發(fā)展和應(yīng)用，特別是許多水電廠已經(jīng)投運(yùn)的計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，為設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測及診斷提供了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)和物質(zhì)保證。
水電設(shè)備在設(shè)計(jì)、安裝、運(yùn)行、管理、維修等方面的長期經(jīng)驗(yàn)積累和不斷完善的設(shè)備管理制度以及豐富的運(yùn)行、檢修資料，為設(shè)備診斷專家系統(tǒng)提供了較為明確的分析、判斷、決策依據(jù)。
近幾年，水電廠運(yùn)行人員文化水平和工作經(jīng)驗(yàn)普遍得到提高，知識面越來越寬，很多水電廠已開始培養(yǎng)全能值班員，這就為正確判斷水電設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)和診斷設(shè)備的好壞提供了人員保證。
水電廠相對火電廠來說，生產(chǎn)環(huán)節(jié)相對簡單，設(shè)備較少，自動化水平相對較高，這也是水電設(shè)備實(shí)行狀態(tài)檢修的一個(gè)有利條件。
1 水電設(shè)備實(shí)行狀態(tài)檢修的必要性
1 水電設(shè)備實(shí)行狀態(tài)檢修的必要性
長期以來，我國水力發(fā)電設(shè)備檢修一直沿用以預(yù)防為主的計(jì)劃檢修模式，這在計(jì)劃經(jīng)濟(jì)體制下，尤其是在電力系統(tǒng)缺電的情況下，盡量避免發(fā)電設(shè)備被迫停機(jī)，保證向用戶不間斷供電，減少拉閘限電次數(shù)，曾起到了一定的積極作用，然而，這種檢修方式的時(shí)間間隔、工期、檢修項(xiàng)目等基本是建立在傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，千篇一律，對設(shè)備的實(shí)際狀況考慮較少，工作具有一定的盲目性，存在著檢修周期短、工期長、費(fèi)用高、項(xiàng)目針對性少的問題，已越來越不適應(yīng)技術(shù)水平已大大提高了的水電設(shè)備，已越來越不適應(yīng)大電網(wǎng)、高電壓、大機(jī)組、高參數(shù)、高自動化的電力系統(tǒng)，已越來越不適應(yīng)市場經(jīng)濟(jì)體制改革和電力體制改革的要求。
目前，華中電網(wǎng)主要水電廠正在開展"達(dá)標(biāo)"、"創(chuàng)一流"活動，創(chuàng)建一流水電廠的基礎(chǔ)就是"無人值班"（少人值守），要實(shí)現(xiàn)"無人值班"（少人值守），必須加強(qiáng)水電廠的技術(shù)改造，努力提高設(shè)備安全運(yùn)行水平，努力提高機(jī)組和全廠自動化程度，努力提高人員素質(zhì)。
隨著設(shè)備健康水平的不斷提高，設(shè)備狀況越來越好，如果繼續(xù)執(zhí)行計(jì)劃檢修，就有可能在機(jī)組狀況尚好的情況下，盲目大拆大換，既浪費(fèi)人力、物力、財(cái)力，又降低了機(jī)組的可用率，在某些情況下甚至還會損害機(jī)組的健康水平，特別是進(jìn)口設(shè)備，大都質(zhì)量良好，質(zhì)量保證期較長，其安裝工藝和精度都有一定的要求，有些廠家在產(chǎn)品說明書中還注明，有些部件不得隨意拆卸，如果非要拆卸必須有廠家代表在場指導(dǎo)，否則，質(zhì)量難以保證，有些部件雖可拆卸，但拆卸次數(shù)有限，如隔河巖水電廠發(fā)電機(jī)和水輪機(jī)的連接或裝配螺絲，一般只允許拆卸3-4次，有些密封件則只允許拆裝一次或二次，之后，不管怎樣都得全部換掉。所以，必須改革計(jì)劃檢修模式，以適應(yīng)水電設(shè)備技術(shù)水平的變化。
另外，隨著設(shè)備自動化程度、人員技術(shù)水平的不斷提高和"無人值班"（少人值守）制度的逐步推行，以及電力體制改革的不斷深入，減人增效，推進(jìn)檢修體制改革已勢在必行。國家電力公司1997年專文下發(fā)了"關(guān)于全面實(shí)行新廠新辦法，逐步進(jìn)行檢修體制改革，進(jìn)一步推進(jìn)減人增效的若干意見"，明確指出，要積極推進(jìn)檢修體制改革，條件成熟的，要實(shí)行集中檢修，梯級水電廠要通過技術(shù)改造實(shí)行集中管理。要減人增效必須改變運(yùn)行人員越來越少，檢修人員相對越來越多，檢修任務(wù)越來越不飽滿的局面，精減檢修隊(duì)伍，同時(shí)，水電要實(shí)行流域、梯級開發(fā)，實(shí)現(xiàn)集中管理、集中檢修，水電廠的檢修人員也必然會減少或取消，這樣，勢必打破原有計(jì)劃檢修格局。所以，必須改革計(jì)劃檢修模式，以適應(yīng)水電廠人員的變化。
狀態(tài)檢修是通過運(yùn)用綜合性的技術(shù)手段，準(zhǔn)確掌握設(shè)備狀態(tài)，預(yù)測設(shè)備故障發(fā)生、發(fā)展趨勢，借助技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析，進(jìn)行檢修決策的一種現(xiàn)代化的設(shè)備檢修模式，其特點(diǎn)是檢修時(shí)機(jī)和工期是預(yù)知的，檢修項(xiàng)目是明確的，是一種科學(xué)、合理、經(jīng)濟(jì)的檢修模式，對提高設(shè)備的可用率，降低設(shè)備檢修損耗，具有十分重要的作用。部頒《發(fā)電廠檢修規(guī)程》和《華中電網(wǎng)發(fā)電設(shè)備檢修管理辦法》也都規(guī)定，應(yīng)用診斷技術(shù)進(jìn)行狀態(tài)檢修是設(shè)備檢修的發(fā)展方向，應(yīng)在條件成熟的電廠進(jìn)行試點(diǎn)工作，積累經(jīng)驗(yàn)，逐步推廣。因此，水電設(shè)備應(yīng)積極實(shí)行狀態(tài)檢修，以適應(yīng)設(shè)備、人員、改革的需要，克服計(jì)劃檢修的諸多弊端。
2 水電設(shè)備實(shí)行狀態(tài)檢修應(yīng)注意的幾個(gè)問題
（1）、堅(jiān)持安全第一的思想，有計(jì)劃、有步驟、積極穩(wěn)妥地開展水電設(shè)備狀態(tài)檢修。
應(yīng)從客觀實(shí)際出發(fā)，根據(jù)水電廠的設(shè)備現(xiàn)狀、管理水平、人員素質(zhì)，選定具有一定條件的廠、機(jī)組、設(shè)備開展試點(diǎn)工作，要在試點(diǎn)的基礎(chǔ)上，再逐步推開?，F(xiàn)階段的狀態(tài)檢修應(yīng)融故障檢修、計(jì)劃檢修為一體，以設(shè)備具有最大可靠性和最低維修成本為目標(biāo)，既要積極探索狀態(tài)檢修，又要防止盲目延長檢修間隔而造成設(shè)備失修。
（2）、水電設(shè)備狀態(tài)檢修應(yīng)實(shí)行全過程管理。
水電設(shè)備狀態(tài)檢修是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，要搞好這項(xiàng)工作，必須從設(shè)計(jì)選型、制造安裝、運(yùn)行管理、科學(xué)研究等各個(gè)方面，積極為狀態(tài)檢修創(chuàng)造條件。在設(shè)計(jì)選型時(shí)，應(yīng)選擇質(zhì)量好、可靠性高、便于監(jiān)測、易于檢修的設(shè)備。在制造安裝時(shí)，應(yīng)考慮設(shè)備的診斷措施，配備相應(yīng)的監(jiān)測設(shè)備，預(yù)留相應(yīng)位置。在運(yùn)行管理時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)設(shè)備維護(hù)，加強(qiáng)設(shè)備消缺，保證設(shè)備完好性，定期進(jìn)行設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)分析，注意橫向、縱向比較和發(fā)展趨勢走向，加強(qiáng)運(yùn)行資料的保存、整理。同時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)狀態(tài)檢修的科學(xué)研究，在理論上、實(shí)現(xiàn)方法上、診斷設(shè)備的研制上積極探索，積極進(jìn)行狀態(tài)檢修工作的國內(nèi)、國外技術(shù)交流。
（3）、應(yīng)制定相應(yīng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和管理制度。
水輪發(fā)電機(jī)組狀態(tài)的好壞既影響機(jī)組的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，又決定機(jī)組的檢修時(shí)機(jī)和工期，如何正確判斷水輪發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行狀態(tài)，更大限度地使其正常運(yùn)行，充分發(fā)揮機(jī)組的運(yùn)行能力，防止盲目停機(jī)檢修，又做到應(yīng)停即停，該修必修，修理項(xiàng)目明確，是狀態(tài)檢修首先需要解決的問題，對水電設(shè)備而言，就是必須明確表征水電設(shè)備狀態(tài)的量有哪些？這些量的臨界狀態(tài)是什么？即這些量在什么情況下正常？在什么情況下不正常？應(yīng)該采取什么樣的在線監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)測這些量？如何對這些量進(jìn)行診斷和趨勢分析？如何判定機(jī)組在什么情況下必須進(jìn)行大修、小修或臨修？修理哪些項(xiàng)目？等等，應(yīng)盡早制定符合我國國情的狀態(tài)檢修技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和有關(guān)法規(guī)、條例，使?fàn)顟B(tài)檢修有據(jù)可依。
目前，大多數(shù)水電廠還不是獨(dú)立法人，沒有實(shí)行真正的自主經(jīng)營、獨(dú)立核算，如果狀態(tài)檢修工作缺乏動力和有效的管理制度，那么，這項(xiàng)工作也很難正常開展下去，以大修為例，由于電廠年度節(jié)約下來的資金將大部分或全部上繳，而檢修一次，則可以從寬松的檢修概算資金中節(jié)約一筆可觀的資金，用于職工福利和獎金，并且電廠也不必承擔(dān)推遲大修而可能帶來的突然故障或事故責(zé)任，這樣即使機(jī)組狀態(tài)尚可，可以推遲一年或幾年大修，但電廠仍然會堅(jiān)持進(jìn)行檢修，以免在經(jīng)濟(jì)上和責(zé)任上"吃虧"，狀態(tài)檢修工作勢必受到影響，所以，在狀態(tài)檢修工作尚處于探索階段，從管理制度上，要營創(chuàng)良好的外部環(huán)境，消除狀態(tài)檢修的后顧之憂，要對現(xiàn)有的檢修管理制度、安全管理制度、可靠性管理制度等進(jìn)行完善，形成狀態(tài)檢修的激勵機(jī)制。
（4）、應(yīng)充分利用計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)資源，避免重復(fù)建設(shè)。
現(xiàn)在,很多水電廠都進(jìn)行了計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)改造，在進(jìn)行狀態(tài)檢修診斷系統(tǒng)建設(shè)時(shí)，要積極利用或經(jīng)過一定的轉(zhuǎn)換引用其監(jiān)測資源，節(jié)省投資，避免布線和布置設(shè)備擁擠或重復(fù)，在建設(shè)監(jiān)控系統(tǒng)時(shí)，要考慮為診斷系統(tǒng)留有接口。
（5）、加強(qiáng)技術(shù)人員培訓(xùn)和技術(shù)資料整理，積極為狀態(tài)檢修作好"軟件"準(zhǔn)備。
3 國內(nèi)外狀態(tài)檢修工作概況
（1）、國外狀態(tài)檢修概況。
目前，國外在狀態(tài)檢修技術(shù)研究與實(shí)踐應(yīng)用方面都取得了較多的成功經(jīng)驗(yàn)，比較突出的有美國、德國、日本、法國等國家，比較著名的機(jī)構(gòu)有美國電力研究院診斷檢修中心（EPRI M&D Center）和美國CSI公司（1996年，CSI 和M&D合并），日本發(fā)電設(shè)備檢修協(xié)會，以及一些儀器儀表公司，如ENTEK-IRD公司、BMA Advance Maintenance & Cleaning 公司（西馬力）等，它們已將多種診斷和檢修系統(tǒng)運(yùn)用于電廠鍋爐、汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)、輔機(jī)以及輸變電網(wǎng)站上。1984年成立的CSI公司是全球領(lǐng)先的可靠性檢修設(shè)備制造商，它已經(jīng)成功地為美國國內(nèi)外60多家大型電力公司提供了狀態(tài)檢修服務(wù)，使這些公司的電廠、電網(wǎng)中80%的設(shè)備可實(shí)施狀態(tài)檢修。國外統(tǒng)計(jì)資料表明，狀態(tài)檢修可使設(shè)備大修周期從3-5年延長到6-8年，甚至10年，一般1.5-2年即可收回實(shí)施狀態(tài)檢修所增加的投資，其效益主要有以下幾個(gè)方面：提高發(fā)電機(jī)組效率和可用系數(shù)，效益約占效益總額的30-50%；提高發(fā)電機(jī)組出力，效益約占效益總額的10-30%；延長設(shè)備使用壽命，效益約占效益總額的 10-15%；降低檢修費(fèi)用，效益約占效益總額的30-50%。
西班牙IBERDROLA水電廠、葡萄牙EDP水電廠已經(jīng)研制成功遠(yuǎn)程維護(hù)預(yù)知系統(tǒng)，并投入了使用，就維護(hù)系統(tǒng)本身而言，它使用了預(yù)知維護(hù)技術(shù)，且可遠(yuǎn)程控制，如西班牙IBERDROLA水電廠，可在馬德里作遠(yuǎn)程用戶維護(hù)，此外，該系統(tǒng)與電廠原有的SCADA及MIS系統(tǒng)相互通信和聯(lián)結(jié)，從而構(gòu)成一個(gè)CMMS系統(tǒng)。
（2）、國內(nèi)狀態(tài)檢修概況。
我國電力系統(tǒng)最早提及狀態(tài)檢修問題是在1986年一次檢修工作會議上，并在1987年新頒布的《發(fā)電廠檢修規(guī)程》中明確指出，"應(yīng)用診斷技術(shù)進(jìn)行預(yù)知檢修是設(shè)備檢修的發(fā)展方向，各主管局可先在部分管理較好且檢修技術(shù)資料較完整的電廠進(jìn)行試點(diǎn)，積累經(jīng)驗(yàn)，逐步推廣。"但由于種種原因，這項(xiàng)工作一直未能系統(tǒng)實(shí)施。進(jìn)入90年代后，隨著我國改革形勢的不斷深入，電力檢修體制改革也呼之欲出。近幾年，先后有120多位中國專家、領(lǐng)導(dǎo)和科研人員參觀了美國電力研究院診斷檢修中心，1996年，電力部副部長陸延昌同志在審閱電力部可靠性管理中心組織的一次對美國的考察報(bào)告時(shí)，批示"狀態(tài)檢修工作應(yīng)在1997年有突破性的進(jìn)展。"
1997年3月CSI公司M&D訪問了我國電力部及一些省電力局，受電力部邀請，1997年6月4-6日，CSI在北京舉行了"狀態(tài)檢修技術(shù)交流會"，全國100多位電力行業(yè)的專家、領(lǐng)導(dǎo)參加了會議，會后電力部選定華北電管局天津大港電廠從意大利進(jìn)口的328MW×2機(jī)組和華東電管局上海石洞口二廠從美國進(jìn)口的600MW×2機(jī)組作為開展?fàn)顟B(tài)檢修技術(shù)研究的試點(diǎn)。1997年11月11-12日，國家電力公司在上海組織召開了"電力設(shè)備實(shí)施狀態(tài)檢修研討會"，交流了大連電業(yè)局在66KV及以下配電網(wǎng)和山東省電力公司在220KV主網(wǎng)試行狀態(tài)檢修的經(jīng)驗(yàn)。1997年12月 4-5日，為了編制"火電廠發(fā)電設(shè)備實(shí)施狀態(tài)檢修研究與應(yīng)用可行性報(bào)告"，國家電力公司再次召開了研討會。1998年4月，國家電力公司組織了華北、上海、浙江、山東等電力公司及西安熱工研究院的有關(guān)人員，對美國一些電力公司、火電廠、電力研究機(jī)構(gòu)和檢測設(shè)備制造廠商，在火力發(fā)電設(shè)備檢修管理、狀態(tài)檢修工作方法、設(shè)備狀態(tài)檢測及分析技術(shù)、人員技能素質(zhì)及狀態(tài)檢修的經(jīng)濟(jì)效益等方面進(jìn)行了考察。
（3）、網(wǎng)內(nèi)水電設(shè)備狀態(tài)檢修工作現(xiàn)狀。
華中電網(wǎng)狀態(tài)檢修工作與全國狀態(tài)檢修工作基本同步，目前僅處于起步階段，在積極參加全國歷次狀態(tài)檢修工作會議的同時(shí)，1998年5月19-20日，華中電力集團(tuán)公司在武漢專門召開了華中電網(wǎng)發(fā)電設(shè)備實(shí)施狀態(tài)檢修研討會，對狀態(tài)檢修工作進(jìn)行了部署，確定隔河巖水電廠和首陽山火電廠分別作為華中電網(wǎng)水、火電狀態(tài)檢修試點(diǎn)廠。
隔河巖水電廠"機(jī)組運(yùn)行設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與診斷系統(tǒng)可行性研究報(bào)告"，已由湖北省水力發(fā)電工程學(xué)會、清江水電開發(fā)有限責(zé)任公司于1997年5 月提出，現(xiàn)正由武漢水利電力大學(xué)、華中理工大學(xué)、清江水電開發(fā)有限責(zé)任公司等單位實(shí)施，第一階段選定1號機(jī)作為試點(diǎn)，投資200多萬元左右，預(yù)計(jì)1999 年8月正式投入運(yùn)行。
從全網(wǎng)水電的情況看，除隔河巖水電廠外，其他水電廠尚未系統(tǒng)地開展?fàn)顟B(tài)檢修工作，但在部分設(shè)備上積極采用自動監(jiān)測和診斷技術(shù)，積極開展全廠綜合自動化，實(shí)現(xiàn)"無人值班"（少人值守）方面做了大量工作，這為下步開展?fàn)顟B(tài)檢修工作打下了良好基礎(chǔ)。
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