蘭海漲

【摘 要】隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展，近年來(lái)智能化水力發(fā)電行業(yè)獲得顯著發(fā)展，同時(shí)智能化水力發(fā)電廠生產(chǎn)過(guò)程中的安全性也成為人們關(guān)注的重點(diǎn)。水力發(fā)電行業(yè)具有環(huán)境復(fù)雜、安全性要求較高，以及機(jī)械設(shè)備型號(hào)、規(guī)格和數(shù)量多等特點(diǎn)，由此帶來(lái)的安全事故/事件的發(fā)生概率或危及設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行的問(wèn)題都比較明顯。為了提高水力發(fā)電廠的生產(chǎn)效益，文章詳細(xì)分析了智能化水力發(fā)電廠機(jī)械設(shè)備檢修及維護(hù)相關(guān)技術(shù)，希望為水力發(fā)電廠的日常運(yùn)維工作提供指導(dǎo)。

【關(guān)鍵詞】智能化水力發(fā)電廠；設(shè)備檢修；設(shè)備維護(hù)

【中圖分類號(hào)】TV738 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1674-0688（2018）07-0177-02

0 引言

近年來(lái)，伴隨著我國(guó)能源戰(zhàn)略計(jì)劃的實(shí)施，許多智能化水力發(fā)電廠建設(shè)工作得到持續(xù)性創(chuàng)新和改進(jìn)。在這環(huán)境背景下，我國(guó)水力發(fā)電體系也在不斷創(chuàng)新和改進(jìn)，尤其是機(jī)械設(shè)備方面，結(jié)構(gòu)更加合理、安全性更高，在新材料和新工藝上也有明顯變革。在能源發(fā)展環(huán)境的背景下，智能化水力發(fā)電廠的機(jī)械數(shù)量、規(guī)模及信息化程度都在發(fā)展，提高了機(jī)械的使用價(jià)值，行之有效的安全管理顯得格外重要。

1 影響水力發(fā)電廠機(jī)械設(shè)備性能的主要因素

1.1 環(huán)境安全問(wèn)題

我國(guó)智能化水力發(fā)電廠企業(yè)數(shù)量不多，在水力發(fā)電工程建設(shè)過(guò)程中所應(yīng)用的設(shè)備存在大量信息化、智能化元件，這些元件具有較高的科技含量。但是在水利工程中，符合機(jī)械設(shè)備檢修與維護(hù)的工作人員普遍為20世紀(jì)六七十年代的知青工人，還有一些是80年代的技校畢/結(jié)業(yè)生員工，這些員工的文化水平相對(duì)較低，安全生產(chǎn)意識(shí)較為薄弱，工作時(shí)以經(jīng)驗(yàn)為主，在面對(duì)新型設(shè)備時(shí)無(wú)法全面、及時(shí)、有效地分析機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行狀況和對(duì)其進(jìn)行維護(hù)與保養(yǎng)，導(dǎo)致安全事故頻發(fā)。此外，生產(chǎn)過(guò)程中缺乏專業(yè)人員對(duì)生產(chǎn)環(huán)境進(jìn)行監(jiān)督與指導(dǎo)，無(wú)法及時(shí)糾正和杜絕不正確的操作行為，難以規(guī)避事故/事件的發(fā)生。

1.2 生產(chǎn)人員問(wèn)題

對(duì)于智能化水力發(fā)電廠企業(yè)中的機(jī)械設(shè)備使用者而言，不合理的操作方式會(huì)對(duì)自身和其他人員的生命安全造成威脅[2]。目前，各大電廠的大多數(shù)現(xiàn)場(chǎng)操作人員都是應(yīng)屆畢業(yè)生，缺乏符合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際的安全性經(jīng)驗(yàn)，雖然在上崗之前接受相應(yīng)的安全性教育，但在實(shí)際操作中由于自身經(jīng)驗(yàn)不足、憑空想象或習(xí)慣性操作，加上平時(shí)無(wú)法對(duì)機(jī)械設(shè)備給予及時(shí)保養(yǎng)和維護(hù)，從而增加了機(jī)械設(shè)備故障、安全事故/事件發(fā)生的可能性。

2 智能化水力發(fā)電廠機(jī)械設(shè)備檢修及維護(hù)

2.1 安全管理

智能化水力發(fā)電廠在使用機(jī)械之前，必須對(duì)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行全面調(diào)查，相關(guān)工作人員必須提前做好生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備工作，并根據(jù)工作需要對(duì)機(jī)械工器具的類型、機(jī)械使用環(huán)境及條件等因素制定具體的規(guī)范化生產(chǎn)方案[3]。構(gòu)建完整的安全保障制度，建立多項(xiàng)安全保護(hù)措施，將安全生產(chǎn)落實(shí)到每一項(xiàng)、每一步工作中。對(duì)于生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)而言，相關(guān)技術(shù)人員要按照已定的生產(chǎn)方案要求，對(duì)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)行實(shí)務(wù)安全管理教育，并在場(chǎng)地周圍做好警戒標(biāo)志、強(qiáng)化人員職責(zé)范圍等，進(jìn)而提升生產(chǎn)的安全性。

生產(chǎn)技術(shù)管理在生產(chǎn)管理體系中的應(yīng)用，可以達(dá)到以下應(yīng)用效果：①制定并真正落實(shí)責(zé)任管理制度，生產(chǎn)部門可以將每一個(gè)生產(chǎn)任務(wù)劃分為多個(gè)小項(xiàng)目，并由相應(yīng)的負(fù)責(zé)人對(duì)每一項(xiàng)工作任務(wù)負(fù)責(zé)，在任何項(xiàng)目出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)都有相應(yīng)的責(zé)任人負(fù)責(zé)，以此提高檢修工作人員的責(zé)任感，確保整個(gè)工作過(guò)程的工藝質(zhì)量；②完善質(zhì)量管理體系，設(shè)計(jì)科學(xué)、合理的生產(chǎn)目標(biāo)，并嚴(yán)格按照管理細(xì)則執(zhí)行。

2.2 改進(jìn)設(shè)備檢修方式

變電站常規(guī)檢修過(guò)程中，操作人員需要先退出保護(hù)裝置出口硬壓板，并將需要檢修的設(shè)備進(jìn)行安全性隔離。在新環(huán)境下，這種檢修方式無(wú)法滿足實(shí)際需求。因此，可以采取智能化故障檢修方式，借助檢修壓板狀態(tài)獲得設(shè)備的運(yùn)行情況，同時(shí)分析壓板對(duì)于設(shè)備運(yùn)行的影響。同時(shí)，可以將檢修壓板狀況、對(duì)設(shè)備的影響等以數(shù)據(jù)方式輸送到監(jiān)控系統(tǒng)，簡(jiǎn)化了檢修過(guò)程中的技術(shù)性分析環(huán)節(jié)，可以讓監(jiān)視過(guò)程更加直觀，對(duì)于檢修人員的技術(shù)性要求也更低，可以更好地保障檢修效果。借助這一種“設(shè)備醫(yī)生”的智能化設(shè)備檢修與維護(hù)方式，能夠顯著提升發(fā)電廠設(shè)備的使用效益。在全面應(yīng)用后，提升了設(shè)備檢修的及時(shí)性、降低了發(fā)生設(shè)備重大故障的概率，為發(fā)電廠增加了經(jīng)濟(jì)效益。

2.3 保障機(jī)械設(shè)備安全性

橋鞏水電站安裝有8臺(tái)大型燈泡貫流式機(jī)組，在管理中應(yīng)提高在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的建設(shè)與應(yīng)用，做好設(shè)備狀態(tài)的檢修工作。對(duì)于設(shè)備的在線檢測(cè)及狀態(tài)檢修系統(tǒng)而言，主要涉及傳感器、現(xiàn)地狀態(tài)監(jiān)測(cè)屏、智能采集單元、數(shù)據(jù)和應(yīng)用服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等。以機(jī)組穩(wěn)定性的監(jiān)測(cè)工作為例，水電機(jī)組的振動(dòng)穩(wěn)定性監(jiān)測(cè)主要涉及結(jié)構(gòu)振動(dòng)、主軸擺動(dòng)、水壓脈動(dòng)等參數(shù)，借助傳感器收集表征機(jī)組處于振動(dòng)狀態(tài)時(shí)的不同非電量特征參數(shù)，并將其轉(zhuǎn)化為可供現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集的電量信號(hào)，系統(tǒng)可以按照幅值、相位、頻率、波形、軸心軌跡、振動(dòng)趨勢(shì)等判斷振動(dòng)發(fā)生的原因及事故風(fēng)險(xiǎn)。

2.4 創(chuàng)新設(shè)備維護(hù)方法，提高維護(hù)效果

智能化水力發(fā)電廠設(shè)備維修過(guò)程中應(yīng)用故障樹(shù)分析法，可以有效地分析大多數(shù)的程序、邏輯及計(jì)算過(guò)程，同時(shí)保留關(guān)鍵性的故障樹(shù)圖。故障樹(shù)分析法的使用主要有節(jié)點(diǎn)法和排除法2種方式。節(jié)點(diǎn)法是選擇某一個(gè)關(guān)鍵性節(jié)點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量，獲得關(guān)鍵性數(shù)據(jù)后根據(jù)設(shè)備的工作原理判斷故障具體發(fā)生于節(jié)點(diǎn)的前或后，并通過(guò)反復(fù)多次使用節(jié)點(diǎn)法縮小故障范圍，從而判斷具體的故障部件。排除法則分為2種情況：一是按照節(jié)點(diǎn)法獲得數(shù)據(jù)，應(yīng)用儀器設(shè)備的工作原理排除與故障無(wú)關(guān)的多個(gè)節(jié)點(diǎn)；二是應(yīng)用相同的機(jī)器設(shè)備，在質(zhì)量合格的器件或相同的部件上實(shí)行試機(jī)，從而判定該設(shè)備或器件是否發(fā)生損壞，從而排除故障。通常情況下，節(jié)點(diǎn)法與排除法綜合使用，結(jié)合故障樹(shù)分析法的特點(diǎn)，對(duì)每一個(gè)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)實(shí)行測(cè)量分析，排除良好的分枝并逐漸縮小范圍，鎖定具體的故障枝節(jié)，快速尋找到故障元件。

在充分掌握儀器原理的情況下，維修人員可以基本判定故障控制電路的結(jié)構(gòu)圖，同時(shí)尋找相應(yīng)的故障電路圖，快速繪制出樹(shù)枝狀的圖形。如果經(jīng)驗(yàn)豐富，可以結(jié)合2種分析方式，借助簡(jiǎn)單的驗(yàn)證方式，及時(shí)對(duì)每一個(gè)分枝是否正常做出判斷，將故障鎖定在一個(gè)或一個(gè)分枝當(dāng)中，避免對(duì)整樹(shù)進(jìn)行分析。在分析過(guò)程中，排除好的枝節(jié)，鎖定故障枝節(jié)并最終尋找到故障元件，整個(gè)過(guò)程會(huì)在故障樹(shù)繪制完成時(shí)結(jié)束。相對(duì)于繪制完整的故障樹(shù)而言，可以節(jié)省大量工作時(shí)間和勞動(dòng)力，快速尋找到故障的元件類型。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，近年來(lái)我國(guó)對(duì)于能源經(jīng)濟(jì)的重視度不斷提高，水力發(fā)電生產(chǎn)領(lǐng)域中的機(jī)械設(shè)備也在不斷創(chuàng)新和發(fā)展，智能化水力發(fā)電廠領(lǐng)域中的機(jī)械設(shè)備持續(xù)性改進(jìn)為機(jī)械的安全生產(chǎn)提出了更高的要求。從整體來(lái)看，智能化技術(shù)在水力發(fā)電廠機(jī)械設(shè)備的檢修及維護(hù)等工作中具有不可替代的作用和價(jià)值，不僅可以有效預(yù)防風(fēng)險(xiǎn)事故的發(fā)生，同時(shí)對(duì)于提升機(jī)械設(shè)備的使用價(jià)值、安全性及穩(wěn)定性均有明顯的幫助。對(duì)此，今后應(yīng)當(dāng)加大對(duì)于智能化技術(shù)的研究，最大限度地簡(jiǎn)化工作程序和流程，減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高水力發(fā)電廠的生產(chǎn)效益。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]杜曉康，李志祥，陳鋼，等.三峽電廠振擺監(jiān)測(cè)系統(tǒng)應(yīng)用分析[J].水力發(fā)電學(xué)報(bào)，2016，35（10）：77-92.

[2]馮峰，張哲，郭煜，等.管理信息系統(tǒng)在三門峽水電廠的應(yīng)用與探索[J].人民黃河，2017，39（7）：35-39.

[3]陳龍駒.龍灘電廠典型直流接地故障的分析與處理[J].水力發(fā)電，2017，43（4）：35-37.

[責(zé)任編輯：陳澤琦]