浅谈水电厂的状态检修
http://www.51xue.org.cn 2007/6/13 源自:互联网 【字体：
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1 水电厂按部颁规定进行检修的现状
我国水电厂设备的检修，除目前新的发电厂外，普遍实行的都是预防性检修也即计划性检修体制。应修（即到期）必修，修必修好，是设备检修的基本原则。这是我国从50年代起学习前苏联的预防性计划检修制度，以后在总结我国实践经验的基础上，逐步形成的计划检修体制。
水电机组的特点是结构部件大，检修工期长，受河流来水量的限制，大型检修一般都在冬、春季进行，机组检修时间相对比较集中。规程规定，机组小修每年2次，大修3到5年一次，扩大性检修10年左右一次。以葛洲坝电厂为例，共21台发电机组，1台发电机组的扩大性检修工期长达150 d左右，一般性大修工期在45～52 d左右，小修则在12 d以内。每年的11月至次年的4月为电厂的检修高峰期，有1～2台份的机组扩修，4台份的机组大修及37台次的小修，同时还包括两个开关站的检修，需投入大量的人力、物力和财力。设备检修质量的好坏，是确保安全发电的重要基础。其他水电厂的检修情况也基本类似。
2 状态检修及近几年来在我国水电厂的初步实践
状态检修，即在设备状态评价的基础上，以设备的状态为依据，根据分析诊断结果安排检修时间、项目而确定的检修。
在科技发达的国家早已实行状态检修，其主要目的是使设备检修科学合理，企业的经济效益最大化。在我国，随着制造工业的发展，再加上许多国外设备的引进，使发电厂主要设备本身的可靠性得到极大的提高。另外，近20年来，水电厂综合自动化投运和大量在线监测装置的开发，给状态检修提供了基础。1987年，原水利电力部颁发的《发电厂检修规程》总则中规定，“应用诊断技术进行预知检修是设备检修的发展方向，各主管局可先在部分管理较好且检修技术较完善的电厂进行试点，积累经验，逐步推广”，也给水电厂状态检修明确了方向。近几年来，部分电厂和电力局已开始探索状态检修方式，并取得了一定的经验。葛洲坝电厂为了迎接三峡电厂发电并实现流域集中检修，已进行了初步的实践，即将每年的2次机组小修分为：①冬季消缺性检修，主要是设备消缺和到期的预试，工期约3 d；②春季整顿性小修，主要是常规标准项目检修和有针对性的易损件的更换，提高机组可靠性，确保汛期多发电，工期约10 d。此外，还利用现有的监控系统和在线非电量监测装置加上人工诊断，适当延长部分状态优良的机组的大修、扩修时间，如5号机年运行小时数约7 000 h，直到第16年才进行扩修。
状态检修的原则和条件
状态检修的目标是找出设备检修的合理间隔，延长设备寿命，提高设备可靠性，降低运行检修费用，提高企业经济效益。实行状态检修是建立在对设备性能和运行状态的监测和诊断的基础上的。广义的监测与诊断还包括设备的可靠性评价与预测，设备的评估与管理。与传统检修模式相比，状态检修工作最主要的改进是用科学的分析和组织方法，代替依赖计划规程和经验制定检修周期、工艺及质量标准。
3.1 状态检修的基本原则
(1)确保设备安全运行。发电设备状态检修管理必须坚持"安全第一"和以效益为中心的统一。在开展状态检修的过程中，保证设备的安全运行是首要原则，检修必须围绕设备的安全可靠性进行。
(2)循序渐进。开展设备状态检修是对现行检修管理体制的改革，是复杂的系统工程，需要不断探索和实践。因此，应针对较完善的设备进行试点，取得经验后逐步推广。也可针对单个重要设备如水轮机、发电机、主变压器或断路器以及机组的辅助设备等分别进行，在取得经验后逐渐扩展。新旧设备的检修可能面临着不同的选择。
(3)因地制宜，实事求是。由于各水电厂的地理位置、机组水平及人员配置的不同，河流泥沙多少不同，新电厂和老电厂、新机组和老机组的区别等，工作中侧重点也不同，一定要根据本厂的实际情况安排和考虑问题。应根据当前实际情况，积极采用先进的监测诊断技术及可靠性评价系统，形成集预防性检修和以可靠性为中心的状态检修为一体的优化检修方式。
(4)常规离线监测与在线监测装置相结合。实施设备状态检修需要配置适当的在线监测装置，但应充分发挥现有的装备和资源,二者不可偏废。应采取在线监测结合常规技术监督以及计算机监控系统和定期巡检记录等措施，进行综合分析，为实施状态检修奠定基础。
3.2 状态检修的基本条件
(1)发电设备本身的高质量水平和科学的管理方法是状态检修管理的前提。设备从制造、安装乃至设计或选型等一系列环节层层把关，从源头抓起是十分必要的，尤其是新电厂。
(2)设备运行累计数据、检修资料和离线检测参数是实施状态检修的基础。
(3)高素质综合技能人才是推行状态检修管理的基本保证。
(4)先进的在线检测、诊断、分析技术和装备是实施状态检修管理的必要手段。
(5)建立组织严明、责任明确、标准科学的质量管理体系，是状态检修的核心。
4 如何开展水电厂状态检修
4.1 建立与状态检修相适应的考核机制
对水电厂目前的考核来说，安全放在首位，在考核中，如果在规定的期限内设备出现非人为故障，检修部门的责任会相对较轻，但如果是因为没有安排定期检修，则是检修管理部门工作中的重大失误。长期以来，设备的检修、预试年限均是依据有关国家标准、规程下达的，电厂依据这个年限来安排工作，上级部门也是据此进行考核。
确定设备检修周期的依据是设备状态，这是状态检修的基本要求。然而，状态的确定非常困难，不该修的修了，会造成极大的浪费，该修的未修，又会造成无法弥补的损失。在探索阶段，可能会出现一些不能预料的情况，对设备事后检修、临时检修及非计划停运应适当放宽标准，这就存在一个如何考核和管理的问题。因而，检修体制即考核方式的改革也是前提。由于缺少相应的规程、规范，因此制定与考核机制相适应的相关标准、规定是十分必要的。
4.2 抓住工作重点
设备可靠性评价是确定设备维修的关键因素；水电厂的状态检修工作，应以检修工作量大、工期长的水轮发电机组为重点。制约整个机组运行状况的水轮机和发电机这两大部分，是确定机组是否进行扩大性检修或大修的关键，其他的单个部件出现故障，可以在较短停机时间内处理好，因此，应开发和安装一些针对性强的监测设备对水轮机和发电机进行在线监测，随时掌握其运行状态，为状态检修提供依据。
4.3 做好前期的基础工作
应建立计算机检修管理系统（CMMS），录入和完善有关设计、制造、安装、运行、检修、试验等记录的原始数据，以及电气参数、机械参数、水力参数、绝缘和化学监督等，建立设备状态数据库，形成一套完整的水电厂综合检修管理系统。
也可根据现场实际，研究利用现有的信息管理系统(MIS)、计算机监控系统和OA系统实现初期状态检修的可能性。
4.4 大胆应用新技术，完善人工监测
我国许多水电厂已安装投运的在线监测装置性能比较可靠，如：机组振动摆度监测装置、变压器在线监测仪、油色谱在线监测仪、各部温度巡检装置等，但对于局部放电、定转子空气间隙、水轮机空化、机组相对效率监测等还有待完善和开发。作为发电厂，应积极采用可靠的在线监测装置，对不完善的可利用离线监测来弥补，将在线监测和离线监测有机地结合在一起，准确地掌握设备的真实状态。
4.5 建立专家系统和仿真系统，实施智能化判断和决策
专家系统是应用计算机将人工诊断形成知识库和推理机，利用数据库和数据，对设备的状态进行分析和判断。仿真系统是将监控系统和各自动化装置采集的数据在模型仿真机上进行分析和判断。这两个系统结合起来将可以实行状态检修的智能化判断和决策。
5 状态检修的优越性和发展
状态检修是运用综合性技术和管理手段，准确掌握设备状态、预知设备故障、进行检修决策和管理的一种先进的设备管理模式。目前很多水电厂实行了“无人值班(少人值守)”，检修、运行已分离，梯级水电厂或水电站群已实行集中检修，部分新建电厂不再设检修队伍。随着电力系统改革的深入，实行厂网分开、竞价上网已指日可待，降低发电成本，提高电能竞争力，也将成为各发电企业的工作重点。实行状态检修，可以在确保设备安全发电的情况下，减少检修费用，节约不必要的人力物力开支，使检修更加专业化、集中化，其优越性将在竞价上网方面更为突出。
状态检修的实施依赖于先进技术的应用和完善，就目前而言，状态检修还处于探索阶段，受客观条件限制，水电厂的检修尤其是老电厂的检修还应在计划性检修的基础上结合状态检修来安排。对于新电厂，尤其是设备水平较高的机组，则应积极采用状态检修方式。随着制造工业的发展，科学技术的进步，电网结构的加强，计算机技术的应用，在线监测装置的准确性将提高，机组的运行小时数会减少，系统的安全性将提高，仿真技术也将更先进，因此，设备状态检修的前景是非常广阔的。只要主管部门和广大科研人员、工程技术人员共同努力，实行状态检修将会成为现实。
我国水电厂设备的检修，除目前新的发电厂外，普遍实行的都是预防性检修也即计划性检修体制。应修（即到期）必修，修必修好，是设备检修的基本原则。这是我国从50年代起学习前苏联的预防性计划检修制度，以后在总结我国实践经验的基础上，逐步形成的计划检修体制。
水电机组的特点是结构部件大，检修工期长，受河流来水量的限制，大型检修一般都在冬、春季进行，机组检修时间相对比较集中。规程规定，机组小修每年2次，大修3到5年一次，扩大性检修10年左右一次。以葛洲坝电厂为例，共21台发电机组，1台发电机组的扩大性检修工期长达150 d左右，一般性大修工期在45～52 d左右，小修则在12 d以内。每年的11月至次年的4月为电厂的检修高峰期，有1～2台份的机组扩修，4台份的机组大修及37台次的小修，同时还包括两个开关站的检修，需投入大量的人力、物力和财力。设备检修质量的好坏，是确保安全发电的重要基础。其他水电厂的检修情况也基本类似。
2 状态检修及近几年来在我国水电厂的初步实践
状态检修，即在设备状态评价的基础上，以设备的状态为依据，根据分析诊断结果安排检修时间、项目而确定的检修。
在科技发达的国家早已实行状态检修，其主要目的是使设备检修科学合理，企业的经济效益最大化。在我国，随着制造工业的发展，再加上许多国外设备的引进，使发电厂主要设备本身的可靠性得到极大的提高。另外，近20年来，水电厂综合自动化投运和大量在线监测装置的开发，给状态检修提供了基础。1987年，原水利电力部颁发的《发电厂检修规程》总则中规定，“应用诊断技术进行预知检修是设备检修的发展方向，各主管局可先在部分管理较好且检修技术较完善的电厂进行试点，积累经验，逐步推广”，也给水电厂状态检修明确了方向。近几年来，部分电厂和电力局已开始探索状态检修方式，并取得了一定的经验。葛洲坝电厂为了迎接三峡电厂发电并实现流域集中检修，已进行了初步的实践，即将每年的2次机组小修分为：①冬季消缺性检修，主要是设备消缺和到期的预试，工期约3 d；②春季整顿性小修，主要是常规标准项目检修和有针对性的易损件的更换，提高机组可靠性，确保汛期多发电，工期约10 d。此外，还利用现有的监控系统和在线非电量监测装置加上人工诊断，适当延长部分状态优良的机组的大修、扩修时间，如5号机年运行小时数约7 000 h，直到第16年才进行扩修。
状态检修的原则和条件
状态检修的目标是找出设备检修的合理间隔，延长设备寿命，提高设备可靠性，降低运行检修费用，提高企业经济效益。实行状态检修是建立在对设备性能和运行状态的监测和诊断的基础上的。广义的监测与诊断还包括设备的可靠性评价与预测，设备的评估与管理。与传统检修模式相比，状态检修工作最主要的改进是用科学的分析和组织方法，代替依赖计划规程和经验制定检修周期、工艺及质量标准。
3.1 状态检修的基本原则
(1)确保设备安全运行。发电设备状态检修管理必须坚持"安全第一"和以效益为中心的统一。在开展状态检修的过程中，保证设备的安全运行是首要原则，检修必须围绕设备的安全可靠性进行。
(2)循序渐进。开展设备状态检修是对现行检修管理体制的改革，是复杂的系统工程，需要不断探索和实践。因此，应针对较完善的设备进行试点，取得经验后逐步推广。也可针对单个重要设备如水轮机、发电机、主变压器或断路器以及机组的辅助设备等分别进行，在取得经验后逐渐扩展。新旧设备的检修可能面临着不同的选择。
(3)因地制宜，实事求是。由于各水电厂的地理位置、机组水平及人员配置的不同，河流泥沙多少不同，新电厂和老电厂、新机组和老机组的区别等，工作中侧重点也不同，一定要根据本厂的实际情况安排和考虑问题。应根据当前实际情况，积极采用先进的监测诊断技术及可靠性评价系统，形成集预防性检修和以可靠性为中心的状态检修为一体的优化检修方式。
(4)常规离线监测与在线监测装置相结合。实施设备状态检修需要配置适当的在线监测装置，但应充分发挥现有的装备和资源,二者不可偏废。应采取在线监测结合常规技术监督以及计算机监控系统和定期巡检记录等措施，进行综合分析，为实施状态检修奠定基础。
3.2 状态检修的基本条件
(1)发电设备本身的高质量水平和科学的管理方法是状态检修管理的前提。设备从制造、安装乃至设计或选型等一系列环节层层把关，从源头抓起是十分必要的，尤其是新电厂。
(2)设备运行累计数据、检修资料和离线检测参数是实施状态检修的基础。
(3)高素质综合技能人才是推行状态检修管理的基本保证。
(4)先进的在线检测、诊断、分析技术和装备是实施状态检修管理的必要手段。
(5)建立组织严明、责任明确、标准科学的质量管理体系，是状态检修的核心。
4 如何开展水电厂状态检修
4.1 建立与状态检修相适应的考核机制
对水电厂目前的考核来说，安全放在首位，在考核中，如果在规定的期限内设备出现非人为故障，检修部门的责任会相对较轻，但如果是因为没有安排定期检修，则是检修管理部门工作中的重大失误。长期以来，设备的检修、预试年限均是依据有关国家标准、规程下达的，电厂依据这个年限来安排工作，上级部门也是据此进行考核。
确定设备检修周期的依据是设备状态，这是状态检修的基本要求。然而，状态的确定非常困难，不该修的修了，会造成极大的浪费，该修的未修，又会造成无法弥补的损失。在探索阶段，可能会出现一些不能预料的情况，对设备事后检修、临时检修及非计划停运应适当放宽标准，这就存在一个如何考核和管理的问题。因而，检修体制即考核方式的改革也是前提。由于缺少相应的规程、规范，因此制定与考核机制相适应的相关标准、规定是十分必要的。
4.2 抓住工作重点
设备可靠性评价是确定设备维修的关键因素；水电厂的状态检修工作，应以检修工作量大、工期长的水轮发电机组为重点。制约整个机组运行状况的水轮机和发电机这两大部分，是确定机组是否进行扩大性检修或大修的关键，其他的单个部件出现故障，可以在较短停机时间内处理好，因此，应开发和安装一些针对性强的监测设备对水轮机和发电机进行在线监测，随时掌握其运行状态，为状态检修提供依据。
4.3 做好前期的基础工作
应建立计算机检修管理系统（CMMS），录入和完善有关设计、制造、安装、运行、检修、试验等记录的原始数据，以及电气参数、机械参数、水力参数、绝缘和化学监督等，建立设备状态数据库，形成一套完整的水电厂综合检修管理系统。
也可根据现场实际，研究利用现有的信息管理系统(MIS)、计算机监控系统和OA系统实现初期状态检修的可能性。
4.4 大胆应用新技术，完善人工监测
我国许多水电厂已安装投运的在线监测装置性能比较可靠，如：机组振动摆度监测装置、变压器在线监测仪、油色谱在线监测仪、各部温度巡检装置等，但对于局部放电、定转子空气间隙、水轮机空化、机组相对效率监测等还有待完善和开发。作为发电厂，应积极采用可靠的在线监测装置，对不完善的可利用离线监测来弥补，将在线监测和离线监测有机地结合在一起，准确地掌握设备的真实状态。
4.5 建立专家系统和仿真系统，实施智能化判断和决策
专家系统是应用计算机将人工诊断形成知识库和推理机，利用数据库和数据，对设备的状态进行分析和判断。仿真系统是将监控系统和各自动化装置采集的数据在模型仿真机上进行分析和判断。这两个系统结合起来将可以实行状态检修的智能化判断和决策。
5 状态检修的优越性和发展
状态检修是运用综合性技术和管理手段，准确掌握设备状态、预知设备故障、进行检修决策和管理的一种先进的设备管理模式。目前很多水电厂实行了“无人值班(少人值守)”，检修、运行已分离，梯级水电厂或水电站群已实行集中检修，部分新建电厂不再设检修队伍。随着电力系统改革的深入，实行厂网分开、竞价上网已指日可待，降低发电成本，提高电能竞争力，也将成为各发电企业的工作重点。实行状态检修，可以在确保设备安全发电的情况下，减少检修费用，节约不必要的人力物力开支，使检修更加专业化、集中化，其优越性将在竞价上网方面更为突出。
状态检修的实施依赖于先进技术的应用和完善，就目前而言，状态检修还处于探索阶段，受客观条件限制，水电厂的检修尤其是老电厂的检修还应在计划性检修的基础上结合状态检修来安排。对于新电厂，尤其是设备水平较高的机组，则应积极采用状态检修方式。随着制造工业的发展，科学技术的进步，电网结构的加强，计算机技术的应用，在线监测装置的准确性将提高，机组的运行小时数会减少，系统的安全性将提高，仿真技术也将更先进，因此，设备状态检修的前景是非常广阔的。只要主管部门和广大科研人员、工程技术人员共同努力，实行状态检修将会成为现实。
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