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        無人值班水電廠運(yùn)行管理模式及應(yīng)用研究

        2018-12-06 04:50:33曾旭
        商品與質(zhì)量 2018年50期
        關(guān)鍵詞:設(shè)備系統(tǒng)

        曾旭

        國(guó)網(wǎng)湖南省電力公司柘溪水力發(fā)電廠發(fā)電部 湖南益陽(yáng) 413508

        我國(guó)水電廠的發(fā)展快40年的歷史,在發(fā)展過程中取得了良好的成績(jī),尤其是水電站管理模式的改進(jìn)和完善,使我國(guó)水電市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力得到有效提高,加快我國(guó)水電廠國(guó)際化管理和發(fā)展的步伐。

        1 無人值班的基本概念

        與傳統(tǒng)意義上的廠房?jī)?nèi)無人值班,但24h有少人值守的“無人值班”(少人值守)運(yùn)行方式不同,水電廠真正意義上的無人值班可定義為廠房?jī)?nèi)不是全天24h都有人值班或值守,基本特征是廠房?jī)?nèi)無人值班,白天定時(shí)巡視,夜間鎖門運(yùn)行。

        2 水電站實(shí)現(xiàn)無人值班的若干條件

        要實(shí)現(xiàn)水電廠的無人值班,提高設(shè)備可靠性并保證其安全穩(wěn)定運(yùn)行是基礎(chǔ),特別要注意保證機(jī)組開停機(jī)過程中的安全穩(wěn)定運(yùn)行。要切實(shí)做好防火、防水淹廠房的安全措施,全面提高全廠綜合自動(dòng)化水平,并且落實(shí)必要的外部條件。同時(shí),要充分考慮華光潭一級(jí)水電站自身實(shí)際,進(jìn)行有針對(duì)性的改造[1]。

        2.1 加強(qiáng)防火的安全措施

        (1)廠房?jī)?nèi)應(yīng)有火災(zāi)自動(dòng)監(jiān)測(cè)報(bào)警系統(tǒng),消防報(bào)警信號(hào)應(yīng)能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)。(2)在通信機(jī)房、蓄電池室、10kV開關(guān)室、繼電保護(hù)室等重要區(qū)域增設(shè)自動(dòng)滅火系統(tǒng)。(3)增設(shè)高位消防水池,作為備用消防給水系統(tǒng)。(4)在開關(guān)柜、斷路器、變壓器、電纜頭等電力設(shè)備的重點(diǎn)部位或區(qū)域加強(qiáng)溫度監(jiān)測(cè),在過熱前可及時(shí)采取措施,將事故隱患消除在萌芽狀態(tài)。

        2.2 提高設(shè)備的安全可靠性

        (1)采取多重(多級(jí))過速保護(hù),以保證機(jī)組不會(huì)發(fā)生長(zhǎng)時(shí)間飛逸事故。電站目前機(jī)組過速保護(hù)裝置有霍爾元件測(cè)速裝置、PT測(cè)速裝置、機(jī)械過速保護(hù)裝置(轉(zhuǎn)速信號(hào)器),均通過電氣信號(hào)啟動(dòng)事故停機(jī)流程。在原有設(shè)備的基礎(chǔ)上,可增加一套純機(jī)械過速保護(hù)裝置,在機(jī)組甩負(fù)荷、調(diào)速器失靈等特殊運(yùn)行工況下,機(jī)組出現(xiàn)過速,通過純機(jī)械過速保護(hù)裝置使事故配壓閥動(dòng)作并截?cái)嘀髋鋲洪y與導(dǎo)葉接力器的油路,關(guān)閉接力器,從而提高機(jī)組過速保護(hù)動(dòng)作的可靠性。(2)有保證機(jī)組在靜止工況下不發(fā)生蠕動(dòng)或計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)有蠕動(dòng)監(jiān)測(cè)并強(qiáng)制制動(dòng)的措施。電站機(jī)組的運(yùn)行水頭一般都在200m以上,高水頭電站的機(jī)組蠕動(dòng)現(xiàn)象非常常見,可修改計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)內(nèi)機(jī)組開停機(jī)流程,實(shí)現(xiàn)機(jī)組停機(jī)加閘、開機(jī)撤閘,或者增設(shè)機(jī)組蠕動(dòng)監(jiān)測(cè)指標(biāo),當(dāng)判斷機(jī)組蠕動(dòng)時(shí)自動(dòng)加閘。(3)進(jìn)水口閘門應(yīng)實(shí)現(xiàn)冗余控制。既可實(shí)現(xiàn)現(xiàn)地自動(dòng)啟、落門,又可通過計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)遠(yuǎn)程啟、落門,特別應(yīng)具備動(dòng)水條件下遠(yuǎn)程、可靠、快速關(guān)閉的功能。(4)調(diào)速器控制系統(tǒng)雙重冗余配置。電站原機(jī)組調(diào)速器電氣控制、液壓控制均為單套控制系統(tǒng),無冗余配置,投產(chǎn)時(shí)間長(zhǎng)、設(shè)備可靠性低,需進(jìn)行改造,采用雙冗余控制系統(tǒng)。

        3 實(shí)行無人值班對(duì)設(shè)備的要求

        3.1 計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)

        (1)計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)主要設(shè)備應(yīng)冗余配置,系統(tǒng)功能應(yīng)實(shí)用、可靠。采用雙網(wǎng)冗余模式,配置相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架、數(shù)據(jù)庫(kù)、人機(jī)界面、報(bào)表等功能,實(shí)現(xiàn)雙機(jī)的主備自動(dòng)切換、操作監(jiān)視、調(diào)度通訊、事故追憶處理、自診斷及自恢復(fù)、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)管理、生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)、報(bào)表、打印等基本功能。(2)設(shè)置緊急停機(jī)及聯(lián)跳硬布線回路。對(duì)于水力機(jī)械事故,如機(jī)組過速、調(diào)速器事故低油壓以及緊急停機(jī)按鈕等信號(hào),正常停機(jī)時(shí),停機(jī)流程由計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。而就地控制單元完全故障時(shí),其故障信號(hào)將停機(jī)回路切換到簡(jiǎn)單硬布線停機(jī)回路[1]。(3)研究制定當(dāng)電站設(shè)備設(shè)施等出現(xiàn)緊急情況時(shí)由現(xiàn)場(chǎng)保安人員協(xié)助處理的應(yīng)急措施和處理方法[2]。

        3.2 廠用電系統(tǒng)自動(dòng)化

        廠用電各段之間必須合理裝設(shè)可靠的備自投裝置,避免重要廠用設(shè)備中斷而引發(fā)事故。備自投裝置應(yīng)設(shè)計(jì)為雙向備自投,即當(dāng)故障電源恢復(fù)后,應(yīng)能自動(dòng)切換為常用的分段運(yùn)行方式。電站部分廠用電400V進(jìn)線開關(guān)配置有失壓脫扣功能,該功能在實(shí)際運(yùn)行中應(yīng)予以取消,否則備自投裝置將無法正確動(dòng)作。

        3.3 可靠、完善的遙視功能

        對(duì)工業(yè)電視系統(tǒng)(包含安防系統(tǒng))進(jìn)行更新?lián)Q代,增加前端監(jiān)視點(diǎn),以便遠(yuǎn)程集控中心能夠?qū)υO(shè)備運(yùn)行、安全管理、防火防盜等方面進(jìn)行圖像監(jiān)控。工業(yè)電視系統(tǒng)可具備與監(jiān)控系統(tǒng)報(bào)警聯(lián)動(dòng)功能,監(jiān)控系統(tǒng)觸發(fā)工業(yè)電視系統(tǒng)自動(dòng)發(fā)出指令將攝像頭對(duì)準(zhǔn)報(bào)警設(shè)備,可實(shí)現(xiàn)對(duì)重要設(shè)備或部位的紅外測(cè)溫監(jiān)視,以及對(duì)重要安防區(qū)域的人員智能跟蹤,從而實(shí)現(xiàn)智慧視頻監(jiān)視,為遠(yuǎn)程值班人員提供現(xiàn)場(chǎng)的圖像畫面,便于及時(shí)遠(yuǎn)程處理及決策。

        3.4 數(shù)據(jù)的集中采集、分析

        通過智能診斷、預(yù)警、移動(dòng)查詢技術(shù)的應(yīng)用,可以充分利用電站的運(yùn)行數(shù)據(jù),建成大規(guī)模的數(shù)據(jù)庫(kù),對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、比對(duì),及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題并找到解決問題的手段,提升電站的運(yùn)行維護(hù)管理水平。(1)水電廠設(shè)備監(jiān)測(cè)分析、診斷技術(shù)。以大型數(shù)據(jù)庫(kù)為后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù),全面采集計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)、機(jī)組狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、水情測(cè)報(bào)系統(tǒng)、主變?cè)诰€監(jiān)測(cè)系統(tǒng)等系統(tǒng)數(shù)據(jù),結(jié)合關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)的集成分析,實(shí)現(xiàn)各類設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)測(cè)與故障診斷,為優(yōu)化運(yùn)行、檢修策略提供智能輔助決策。(2)水電廠移動(dòng)智能查詢技術(shù)。為了使生產(chǎn)管理人員及時(shí)了解設(shè)備運(yùn)行狀態(tài),在移動(dòng)智能終端實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)管理、信息查詢、數(shù)據(jù)預(yù)警、智能分析、實(shí)時(shí)決策等功能[3]。

        4 結(jié)語(yǔ)

        水電站無人值班的本質(zhì)是實(shí)現(xiàn)電站運(yùn)行更加安全,對(duì)電站的設(shè)備狀態(tài)、自動(dòng)化水平、人員素質(zhì)和管理水平都提出了更高要求,而不是簡(jiǎn)單地將運(yùn)行人員從站內(nèi)撤出。因此,需要對(duì)設(shè)備配置、系統(tǒng)功能、技術(shù)性能、管理模式等進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化,積極穩(wěn)妥地推進(jìn)。

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