內(nèi)蒙古華電新能源分公司 狄海龍 張波 趙長君 苑杰

華電庫倫風(fēng)電場大規(guī)模設(shè)備治理的經(jīng)驗(yàn)與反思

內(nèi)蒙古華電新能源分公司 狄海龍 張波 趙長君 苑杰

內(nèi)蒙古華電新能源分公司建設(shè)初期存在風(fēng)電機(jī)組設(shè)計(jì)缺陷、備件供應(yīng)遲緩和技術(shù)力量薄弱等問題，由此引起風(fēng)機(jī)頻發(fā)故障，員工勞動(dòng)強(qiáng)度高且無法完成發(fā)電任務(wù)而被考核，導(dǎo)致員工情緒低落。對(duì)此，該公司積極采取技術(shù)改造和培訓(xùn)員工，最終使風(fēng)電場機(jī)組故障大大降低，同時(shí)提高了企業(yè)的效益，其做法經(jīng)驗(yàn)值得借鑒。

引言

2015年6-9月間，內(nèi)蒙古華電新能源分公司組織對(duì)所屬總裝機(jī)容量424.25MW的庫倫風(fēng)電場187臺(tái)華銳SL1500型機(jī)組和75臺(tái)南車WT1650型機(jī)組開展綜合治理的專項(xiàng)工作。時(shí)至今日治理成效已經(jīng)顯現(xiàn)。本文對(duì)這次設(shè)備治理進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)總結(jié)和反思，對(duì)未來風(fēng)機(jī)出質(zhì)保后開展大規(guī)模設(shè)備檢修進(jìn)行探討。

一、實(shí)施背景

2014年12月31日，作為中國華電集團(tuán)公司區(qū)域化改革試點(diǎn)的內(nèi)蒙古華電新能源分公司正式組建，總裝機(jī)容量230萬kW，管理21個(gè)風(fēng)光電站，12種機(jī)型。組建之初，內(nèi)蒙古華電新能源分公司組織有關(guān)人員對(duì)所屬各風(fēng)電場安全生產(chǎn)狀況、設(shè)備健康水平、盈利能力展開評(píng)估。庫倫風(fēng)電場裝機(jī)424.25MW，其中光伏裝機(jī)20MW，風(fēng)電機(jī)裝機(jī)404.25MW，分兩期建設(shè)，一期134臺(tái)機(jī)組(華銳129臺(tái)，南車5臺(tái))于2008年投產(chǎn)，已運(yùn)行7年；二期128臺(tái)機(jī)組(華銳58臺(tái)，南車70臺(tái))于2011年投產(chǎn)，已運(yùn)行4年。華銳和南車風(fēng)電機(jī)組采用相同技術(shù)，由于設(shè)計(jì)缺陷、備件供應(yīng)遲緩和技術(shù)力量薄弱等原因，導(dǎo)致維護(hù)質(zhì)量下降，故障率逐年升高，可利用率不斷下降。通過評(píng)估，內(nèi)蒙古華電新能源分公司認(rèn)為有必要對(duì)存在嚴(yán)重安全隱患且可利用率偏低的華銳、南車風(fēng)電機(jī)進(jìn)行治理。

二、設(shè)備治理的具體做法

1.現(xiàn)狀調(diào)查

首先組織有關(guān)人員從庫倫風(fēng)電場風(fēng)電機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)抽取2014年風(fēng)電機(jī)組故障次數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，得到如表1：

從表1中可以看出，變頻器損壞、電池電壓低、350A保險(xiǎn)熔斷、變頻器主控板損壞、發(fā)電機(jī)損壞等是庫倫風(fēng)電場機(jī)組可利用率偏低的主要原因。同時(shí)，滑環(huán)故障、發(fā)電機(jī)軸承損壞、齒輪箱油溫高、編碼器損壞等也對(duì)發(fā)電機(jī)組可利用率偏低有重大影響。鑒于上述分析，內(nèi)蒙古華電新能源分公司決定采取綜合治理的方法，利用6-9月的小風(fēng)期集中力量打攻堅(jiān)戰(zhàn)。

2.制定對(duì)策

2015年1月14日、3月19日內(nèi)蒙古華電新能源分公司與南車風(fēng)電，4月1日、5月29日與華銳風(fēng)電就機(jī)組性能優(yōu)化進(jìn)行專題研究，確定了天元發(fā)電機(jī)、PM3000變頻器、齒輪箱油冷風(fēng)道、防雷、防火改造等技術(shù)改造項(xiàng)目。在此基礎(chǔ)上，內(nèi)蒙古華電新能源分公司又組織有關(guān)人員反復(fù)醞釀，結(jié)合風(fēng)電機(jī)組《調(diào)試手冊》、《維護(hù)手冊》等技術(shù)文件，編寫了《華銳風(fēng)機(jī)綜合治理方案》和《南車風(fēng)機(jī)綜合治理方案》，對(duì)華銳風(fēng)機(jī)和南車風(fēng)機(jī)開展以測試、定檢、改造為主的綜合治理，以提高設(shè)備穩(wěn)定性和可靠性。

3.落實(shí)對(duì)策

（1）責(zé)任到人，嚴(yán)控質(zhì)量。

一是組建綜合治理指揮部現(xiàn)場協(xié)調(diào)、指導(dǎo)。其成員隨機(jī)抽查以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)機(jī)組治理過程中暴露出的問題，每天工作結(jié)束后組織召開協(xié)調(diào)會(huì)，及時(shí)解決工作過程中暴露的安全、質(zhì)量、進(jìn)度、人員、備件、配合方面的問題，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)以不斷提高工作效果。

二是每臺(tái)風(fēng)機(jī)落實(shí)責(zé)任人全過程監(jiān)督、協(xié)調(diào)。開工前對(duì)《風(fēng)機(jī)綜合治理方案》進(jìn)行培訓(xùn)和技術(shù)交底，確保每名負(fù)責(zé)人都清楚工期、要怎么做、如何控制質(zhì)量和實(shí)現(xiàn)最終目標(biāo)。

三是采取有效措施切實(shí)提高工作人員技能水平，培養(yǎng)良好工作作風(fēng)。現(xiàn)場指揮部技術(shù)管理人員每天登機(jī)檢查綜合治理效果，根據(jù)具體工作情況修訂《風(fēng)機(jī)綜合治理方案》，并將重點(diǎn)管控的注意事項(xiàng)在每天協(xié)調(diào)會(huì)結(jié)束后利用幻燈片向全體作業(yè)人員講解清楚，在工作中嚴(yán)格監(jiān)督落實(shí)，達(dá)到提高工作人員技能水平，培養(yǎng)良好工作作風(fēng)的作用。通過設(shè)備治理，同時(shí)實(shí)現(xiàn)提高設(shè)備可靠性、提高員工工作技能和轉(zhuǎn)變工作作風(fēng)的良好局面。

表1 庫倫風(fēng)電場2014年風(fēng)電機(jī)故障次數(shù)統(tǒng)計(jì)表

（2）與設(shè)備廠家達(dá)成共識(shí)。

頻發(fā)的設(shè)備故障不僅需要大量的設(shè)備廠家維護(hù)人員，消耗設(shè)備廠家大量的備品備件，影響設(shè)備退出質(zhì)保期，也大大降低了用戶的設(shè)備利用率，對(duì)發(fā)電量造成巨大損失。通過多輪的溝通，內(nèi)蒙古華電新能源分公司與華銳風(fēng)機(jī)和南車風(fēng)機(jī)兩個(gè)廠家一致認(rèn)為，有效的設(shè)備治理將會(huì)形成共贏局面。雙方所達(dá)成的高度共識(shí)，為后續(xù)默契協(xié)作奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

（3）與全體工作人員統(tǒng)一認(rèn)識(shí)。

內(nèi)蒙古華電新能源分公司組建之初，華銳風(fēng)機(jī)和南車風(fēng)機(jī)頻發(fā)的故障使得現(xiàn)場不僅勞動(dòng)強(qiáng)度高，還因?yàn)闊o法完成發(fā)電任務(wù)經(jīng)常被考核，基層員工情緒低落。在決定進(jìn)行設(shè)備治理后，通過個(gè)別談話和強(qiáng)化培訓(xùn)，做通員工思想工作，使全體工作人員的認(rèn)識(shí)到，只有認(rèn)真做好設(shè)備治理工作，提高設(shè)備利用率，才能大幅降低員工勞動(dòng)強(qiáng)度，提高員工收入，提升企業(yè)盈利能力和核心競爭力。高效地思想工作，使基層員工受到了觸動(dòng)。他們在治理過程中積極發(fā)揮主觀能動(dòng)性，實(shí)現(xiàn)了個(gè)人與企業(yè)的雙贏。

（4）技術(shù)改造和治理工作主要內(nèi)容。

表2 華銳機(jī)組三年可利用率、故障時(shí)間同期數(shù)據(jù)

華銳風(fēng)電機(jī)技術(shù)改造及治理工作內(nèi)容：國通一代變頻器低穿優(yōu)化、更換350A保險(xiǎn)和濾波電阻、防雷優(yōu)化技改、發(fā)電機(jī)軸伸端接地、更換出廠編號(hào)2716以前的天元發(fā)電機(jī)、更換變槳蓄電池、齒輪箱油冷風(fēng)道改造、西門子電源優(yōu)化、更換PM3000變頻器、A185接觸器改為A260接觸器、機(jī)艙控制柜冷卻系統(tǒng)改造、預(yù)充電電阻由200W更換為500W、測振回路優(yōu)化加磁環(huán)、塔基UPS電源改造、斷電后急停遠(yuǎn)程復(fù)位改造、X1B接觸器改穆勒接觸器、倫茨系統(tǒng)24V電源優(yōu)化改造、機(jī)艙夏季通風(fēng)散熱改造、齒輪箱內(nèi)窺鏡檢測、齒輪箱低速軸探傷、整機(jī)防磨處理、更換偏航襯墊改善振動(dòng)、Bachmann系統(tǒng)PM3000變頻器24V供電繼電器改造、ABB系統(tǒng)電池柜加熱器繼電器改造、佳木斯發(fā)電機(jī)軸伸端接地和本體多點(diǎn)接地。

表3 南車機(jī)組三年可利用率、故障時(shí)間同期數(shù)據(jù)

南車風(fēng)機(jī)技術(shù)改造及治理工作內(nèi)容：防火改造、齒輪箱油冷風(fēng)道改造、變頻器低穿整改、更換出廠編號(hào)2716以前的天元發(fā)電機(jī)、功率優(yōu)化、西門子電源優(yōu)化、PM3000W變頻器冷卻系統(tǒng)改造、機(jī)艙控制柜冷卻系統(tǒng)改造、A210接觸器改為A300接觸器、塔基UPS電源改造、機(jī)艙散熱改造、齒輪箱內(nèi)窺鏡檢測、整機(jī)防磨處理、傳動(dòng)鏈改造、防雷改造、更換偏航襯墊改善振動(dòng)。

三、實(shí)施效果

1.2016 年10月，內(nèi)蒙古華電新能源分公司對(duì)庫倫風(fēng)場2014年、2015年、2016年1-9月份華銳、南車機(jī)組的可利用率、故障時(shí)間進(jìn)行同期的數(shù)據(jù)對(duì)比分析，以對(duì)綜合治理的整體效果進(jìn)行評(píng)估。

2016年1-9月故障時(shí)間較2014年1-9月故障時(shí)間大幅縮短。2016年1-9月庫倫風(fēng)電場華銳風(fēng)電機(jī)平均可利用率提高到97.34%，南車風(fēng)電機(jī)可利用率提高到97.46%。從上述數(shù)據(jù)比對(duì)可以看出，風(fēng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)已明顯好轉(zhuǎn)。

2.2015 年12月1日、2日連續(xù)兩天大風(fēng)時(shí)，日發(fā)電量連續(xù)刷新建場以來單日最高發(fā)電量757萬kWh的歷史記錄，12月1日完成781萬kWh，12月2日完成839萬kWh。12月14日、15日連續(xù)兩日再次刷新庫倫風(fēng)電場單日發(fā)電量的最高記錄，創(chuàng)下單日電量846.64萬kWh和862.95萬kWh的驕人成績。日發(fā)電量頻創(chuàng)新高，是對(duì)風(fēng)電機(jī)綜合治理效果的最好檢驗(yàn)和肯定。

四、結(jié)語

據(jù)中國可再生能源學(xué)會(huì)風(fēng)能專委會(huì)發(fā)布的《2015年中國風(fēng)電裝機(jī)容量統(tǒng)計(jì)簡報(bào)》，截至2015年底，我國風(fēng)電累計(jì)裝機(jī)容量達(dá)到1.45億千瓦，累計(jì)裝機(jī)臺(tái)數(shù)超過92981臺(tái)。未來10年，根據(jù)我國對(duì)風(fēng)能產(chǎn)業(yè)的規(guī)劃，每年新增風(fēng)電裝機(jī)約2000萬千瓦，每年新增機(jī)組臺(tái)數(shù)約10000臺(tái)。隨著風(fēng)電機(jī)組裝機(jī)容量的不斷增加，如何開展設(shè)備管理，如何有效利用技術(shù)監(jiān)督手段評(píng)估設(shè)備健康狀況以及如何組織設(shè)備檢修等問題成為影響風(fēng)力發(fā)電企業(yè)生存和健康發(fā)展的焦點(diǎn)。內(nèi)蒙古華電新能源分公司通過組織庫倫風(fēng)場大規(guī)模設(shè)備治理對(duì)上述問題進(jìn)行探索，積累的經(jīng)驗(yàn)值得借鑒、推廣。