趙訓新

（1.五凌電力有限公司；2.國家電投集團水電產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新中心；3.湖南省水電智慧化工程技術(shù)研究中心湖南長沙 410004）

水電企業(yè)往往重視發(fā)電機和水輪機等一系列核心設(shè)備管理，但輔助設(shè)備管理依舊停留在定期維修、事后維修及計劃維修階段，并未從管理模式上發(fā)生根本性改變。結(jié)合當前我國電力企業(yè)輔助設(shè)備維修的現(xiàn)狀，深刻認識到優(yōu)化和改善其管理模式的重要性，繼而能有效地維持水電站的良好運行。

1 水電站的主要輔助設(shè)備

一般來講，水電站中輔助設(shè)備包含壓縮空氣系統(tǒng)、排水系統(tǒng)、通風系統(tǒng)、供水系統(tǒng)、油系統(tǒng)等幾個部分，這些輔助設(shè)備在水電站運行過程中起到非常重要的作用，是保障水電站主要設(shè)備運行的基礎(chǔ)條件。電力變壓器絕緣油系統(tǒng)、發(fā)電機組潤滑油系統(tǒng)、液壓操作油系統(tǒng)等共同組成了油系統(tǒng)。壓縮空氣系統(tǒng)由低壓系統(tǒng)與高壓系統(tǒng)兩部分組成的。低壓系統(tǒng)的作用包括發(fā)電機組的停機制動，又為保證充氣水輪機主軸止水空氣圍帶，同時，也負責給廠房風動工具供應(yīng)對應(yīng)的運行動力，如遇比較寒冷的天氣，會向著進水口攔污柵閘吹氣，避免因氣溫較低而被凍結(jié)。高壓系統(tǒng)的作用包括油壓裝置蓄能、調(diào)相運行充氣壓水等方面。供水系統(tǒng)為主變壓器、空氣壓縮機、水輪發(fā)電機、深井水泵等提供冷卻和潤滑水，以及生活和消防用水等。排水系統(tǒng)可以排除水輪機蓋頂和大壩、廠房等的滲漏水，以及水輪機水下部分檢修尾水管中的積水。由于水電站地下廠房和壩內(nèi)廠房自然通風條件差且空氣濕度大的緣故，往往要為其配備相應(yīng)的通風系統(tǒng)，目的是有效地改善廠房中的環(huán)境，繼而有效地維持設(shè)備的良好運行。由管道、鼓風機、通風廊等共同組成了通風系統(tǒng)，部分還具備降溫、除塵等設(shè)備，如圖1 所示，另需要于計算機室、中央控制室等部位獨立設(shè)置空氣調(diào)節(jié)設(shè)備。

圖1 水電站輔助設(shè)備結(jié)構(gòu)圖

2 水電站輔助設(shè)備管理要點

2.1 全面完善項目施工機械設(shè)備管理體制，提升機械設(shè)備管理質(zhì)量

（1）首先需要明確各種施工機械設(shè)備的實際作業(yè)環(huán)境，按照機械設(shè)備管理者工作狀態(tài)，精細化管理各類施工機械設(shè)備，以便于約束工作人員的工作行為，提高管理人員的工作熱情。

（2）結(jié)合工程項目各種施工機械的實際使用狀況予以統(tǒng)一規(guī)劃，再根據(jù)各類施工機械設(shè)施的運行特點，安排專業(yè)人員管理操作難度較大的設(shè)備，明確設(shè)備管理人員的工作職責，協(xié)調(diào)機械設(shè)備與管理者之間的良好配合，提高管理能力。

2.2 定期不定期保養(yǎng)各類施工機械設(shè)備，延長使用壽命

（1）根據(jù)水利水電工程項目施工情況，完善相應(yīng)的機械設(shè)備使用計劃，確保各類機械設(shè)備良好分配，防止發(fā)生過度使用的問題。

（2）如遇機械設(shè)備有磨損現(xiàn)象，應(yīng)及時安排專業(yè)人員仔細維養(yǎng)，延長機械設(shè)備使用壽命，并且充分發(fā)揮其使用效益。

（3）按照工程項目中各類施工機械設(shè)備維養(yǎng)實況，提升監(jiān)督力度，避免出現(xiàn)弄虛作假的問題。

2.3 提高工作人員的綜合素養(yǎng)，實現(xiàn)施工機械設(shè)備的高效管理

（1）科學培訓。按照工程施工過程中機械設(shè)備管理者的工作狀況，定期組織開展相應(yīng)的培訓活動，促使機械設(shè)備管理人員能夠意識到自己本身存在的不足，以便于及時糾正，之后依據(jù)各種施工機械設(shè)備的工作機理，對機械設(shè)備的管理流程進行完善優(yōu)化。

（2）加強日常實踐。水利水電工程項目施工機械設(shè)備管理人員應(yīng)該按照日常實踐管理經(jīng)驗妥善管理一些運行故障比較明顯的設(shè)備，且管理過程中必須要應(yīng)用先進的管理模式進行。

3 水電站輔助機械設(shè)備的檢修技術(shù)

在我國，繼改革開放以后，水電站輔助機械設(shè)備管理技術(shù)水平便得到了明顯提升，而在如今水電站輔助機械設(shè)備檢修和管理工作中，“2S”模式、“九部一中心”扁平化模式、“ONCALL”模式等則成了其核心應(yīng)用方法。其中，“2S”模式主要是借助計算機監(jiān)控系統(tǒng)及生產(chǎn)管理系統(tǒng)完成水電站輔助機械設(shè)備的自動化檢修和管理，以便于能及時反映出設(shè)備的實時運行狀態(tài)、主要運行趨勢、設(shè)備的可靠性、故障率等，以更好地為后期輔助設(shè)備的檢修和生產(chǎn)運行提供技術(shù)性指導(dǎo)?！癘NCALL”模式效仿國外水電輔助設(shè)備管理模式，在建設(shè)途中特別重視國外技術(shù)管理經(jīng)驗的引入，同時，又把設(shè)備的大修及檢驗外包給一些專業(yè)的檢修隊伍，以保證水電廠少人值守，這種模式被廣泛應(yīng)用于廣州抽水蓄能電廠中，且最終的應(yīng)用效果也比較好?！熬挪恳恢行摹蹦Ｊ皆趹?yīng)用過程中是基于傳統(tǒng)的水電輔助機械設(shè)備檢修技術(shù)與體系基礎(chǔ)上，經(jīng)過不斷優(yōu)化和完善形成的，這種方法根據(jù)“九部一中心”的組織結(jié)構(gòu)組建形式匹配水電站現(xiàn)代化的信息管理和輔助系統(tǒng)，靈活運用現(xiàn)代化對應(yīng)的規(guī)章制度與計算機技術(shù)的合力，企圖進一步提升設(shè)備的運維與檢修質(zhì)量。

4 水電站輔助設(shè)備的維修管理

4.1 設(shè)備綜合系統(tǒng)工程管理

設(shè)備綜合系統(tǒng)工程管理涉及設(shè)計安裝、使用維修、報廢處置，以及更新改造、維護調(diào)試、制造選型等各部分環(huán)節(jié)，且各個環(huán)節(jié)都會生成大批量的運行費用，同時，其運行費用在很大程度上緊密關(guān)聯(lián)著設(shè)備的運行效益及水電站的經(jīng)濟效益。針對此階段產(chǎn)生或?qū)a(chǎn)生的費用，可借助設(shè)備壽命周期費用理論來探討，如圖2所示。另外，再結(jié)合經(jīng)濟分析手段，有效維持并提升水電站輔助設(shè)備的運行及經(jīng)濟效益。借此理論，完成整個環(huán)節(jié)的估算分析、評價管理，可以更好地實現(xiàn)水電站輔助設(shè)備的高效、合理化管理。原本在早期估算時基本就可以經(jīng)計算得出輔助設(shè)備的壽命周期費用，并完成項目可行性的檢驗工作，以獲取到的數(shù)據(jù)信息作為基準和最小準則，決定合理的生產(chǎn)和更新改造、報廢維修和設(shè)計等工作內(nèi)容，目的是做到優(yōu)化管理模式并且減少設(shè)備維管費用，科學管理輔助設(shè)備。

圖2 設(shè)備壽命周期費用曲線

4.2 設(shè)備故障和設(shè)備維修管理模式

4.2.1 設(shè)備故障的發(fā)展階段

水電站輔助設(shè)備故障的發(fā)生一般可以分為早期、偶發(fā)、損耗故障幾種，如圖3所示。（1）早期故障是設(shè)備運行的初始階段發(fā)生的，且發(fā)生的概率也比較高。此環(huán)節(jié)運行的最終目的是排除設(shè)備運行過程中存在的故障，便于維持設(shè)備的穩(wěn)定運行，而偶發(fā)故障則發(fā)生于設(shè)備運行過程中，且維持時間較長。此階段設(shè)備故障發(fā)生的概率并不高，基本都是因偶然因素所致，故障發(fā)生具有隨機性。（2）顧名思義，損耗故障發(fā)生于設(shè)備后期運行階段，即壽命將近的時候因設(shè)備元器件磨損或者老化問題嚴重，往往會提升設(shè)備運行故障發(fā)生的概率。此環(huán)節(jié)大都采取改造維修、換新元器件等方式完成維修管理，借此來延長設(shè)備的使用壽命。

圖3 設(shè)備故障的“浴盆曲線”圖

4.2.2 常見的設(shè)備維修管理模式

水電站輔助設(shè)備維管主要包括事后維修、預(yù)防性維修、狀態(tài)維修、改進維修等幾種模式。（1）事后維修屬非計劃性維修，又稱故障維修，往往是在設(shè)備失效或故障出現(xiàn)之后展開維修。（2）預(yù)防性維修又稱計劃檢修、定期維修，時間是其維修劃分的基本維度。結(jié)合設(shè)備發(fā)生磨損的規(guī)律，來確定對應(yīng)的檢修周期及內(nèi)容、備件材料、維修類別等。（3）狀態(tài)維修則是以設(shè)備運行狀態(tài)為基礎(chǔ)的，且其恰恰是在事后維修和預(yù)防性維修的基礎(chǔ)上被發(fā)現(xiàn)的。如果設(shè)備的實時運行狀態(tài)有變，則需提前進行設(shè)備檢修和維護，防止因為設(shè)備故障而導(dǎo)致設(shè)備停運。（4）最后一個改進環(huán)節(jié)一般是根據(jù)設(shè)備在設(shè)計環(huán)節(jié)出現(xiàn)的缺陷適當予以改進，避免引發(fā)不必要的故障問題。

4.3 水電站輔助設(shè)備的維修管理模式

4.3.1 狀態(tài)維修管理模式

現(xiàn)階段，在我國，絕大多數(shù)水電站基本都在輔助設(shè)備維修管理過程中采取的是預(yù)防性計劃維修或者事后維修，其工作內(nèi)容主要包含大、小修、定位及臨時檢修等。隨著近幾年水電站設(shè)備不斷朝著自動化、復(fù)雜化、大容量及高參數(shù)的方向發(fā)展，以往的維修管理模式頻頻出現(xiàn)頻繁的臨檢和維修不足或是維修過剩及盲目維修的問題，顯然這種現(xiàn)狀已經(jīng)很難滿足現(xiàn)實性發(fā)展需求。對此，要求我國必須要加強與國外有關(guān)領(lǐng)域的溝通互動，不斷積累更多豐富的經(jīng)驗，靈活運用基于維修狀態(tài)的綜合性維修管理模式。并且要保證在狀態(tài)維修管理模式基礎(chǔ)上完成各類設(shè)備參數(shù)的測量工作，以能夠及時體現(xiàn)出設(shè)備的運行狀態(tài)，互相臨發(fā)之時應(yīng)及時發(fā)出警報，以便讓維養(yǎng)人員及時找到問題解決的措施。測量既可以采取離線檢測的方式，也可以借助在線檢測的手段連續(xù)或定期開展。實際檢測應(yīng)該保證齊全的檢測設(shè)備，基于周祥的管理理論的基礎(chǔ)上，保證維持先進的設(shè)備生產(chǎn)和制造條件，以更好地維持水電站輔助設(shè)備的有序運行。

4.3.2 基于診斷運行的設(shè)備維修管理模式

診斷運行模式在水電站輔助設(shè)備管理工作中發(fā)揮著非常重要的作用。借助這種模式，可以通過對相關(guān)的輔助設(shè)備運行數(shù)據(jù)進行綜合性分析，結(jié)合對應(yīng)的管理經(jīng)驗，正確判斷設(shè)備的實時運行狀態(tài)，以便及時發(fā)現(xiàn)互相發(fā)生之前的先兆，從而針對故障問題及時采取有效的解決措施。應(yīng)用這種管理模式，可以及時供應(yīng)周詳?shù)臋z修計劃及適當?shù)臋z修時機，此外，還能為機組的正常運行供應(yīng)充分的統(tǒng)計資料及相關(guān)經(jīng)驗，繼而有效地維護水電站輔助設(shè)備的正常運行。應(yīng)用水電站多戶設(shè)備管理模式的過程中，以事前預(yù)控替代了事后處理，在此過程中，有效提高了水電站輔助設(shè)備的整體性管理能力，并且將設(shè)備運轉(zhuǎn)過程中造成的損失降到最低，全面提升了設(shè)備的運行與整體性經(jīng)濟效益。

5 結(jié)語

綜上所述，主要設(shè)備在水電站運行過程中固然非常重要，但其輔助設(shè)備的作用和意義也不容忽視，出于輔助設(shè)備的良好運行，某種意義上為水電站主要設(shè)備的實際運行提供了必要的運行條件和基礎(chǔ)性運行保障。對其他的設(shè)備而言，水電站的輔助設(shè)備管理工作同樣是一項系統(tǒng)性的工程，并且其很大程度上影響著水電站運行過程中的整體經(jīng)濟效益。故而必須要深刻認識到水電站輔助設(shè)備在水電站運行過程中發(fā)揮的重要作用，用合理的管理模式來革新以往傳統(tǒng)的、陳舊的管理模式，保證水電站輔助設(shè)備能夠有序運行。