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摘要:机电设备是水电站的“肌肉、骨骼和中枢神经系统”,机电设备发生故障将直接影响电力生产,所以加强机电设备维护与管理具有重要的意义,因此本文从维护管理策略与方法两方面进行了分析。
关键词:水电站;机电设备;维护;管理
按照《小型水电站运行维护技术规范》(GB50964-2014),水电站机电设备是除水工建筑、金属结构之外的设备,包括水轮机、发电机、调速系统、励磁系统、主阀及起重机、水油气系统、变压器、配电装置、继电保护与监控系统、直流系统、防雷与接地、通信等。每台机电设备投入运行以后将产生三种职能:操作、维护和检修[1]。设备维护管理是为了避免设备性能劣化或失效,除计划检修以外,按照相应技术条件的规定,对设备进行的定期巡检、检查、试验、保养、缺陷处理、设备健康状态监测与评价、设备异动等活动[2]。可见,机电设备维护与管理是水电站安全运行的重要基础。
1水电站机电设备维护管理策略
1.1标准化
标准化是确定机电设备维护工作的依据。以检查为例,《小型水电站机电设备导则》(GB/T18110-2016)附录H中表H.2给出了检查实例,水轮机转轮检查项目包括定期检查和振动检查,前者的检查因素含疲劳裂纹及空蚀产生的损坏,如果不检查可能出现裂纹、穿孔而导致断裂;后者检查转轮内是否出现异物或碎片,如果不检查可能出现严重的机械异常。再如发电机的检查项目为测量绝缘等级,检查因素是显现绝缘等级是否下降,如果不检查可能出现绝缘击穿。所有设备都应建立标准项目库,这样维护班组及人员就可以依据标准进行维护。
1.2制度化
制度化是开展维护管理的行动准则,更直观地说就是确定职责和流程。机电设备的维护必须落实岗位责任制,这样维护人员才有动力做好自己的本职工作,如果责任不明,出了问题或就会相互推诿。落实责任制的关键是严格考核与客观公正的评价,并根据评价结果给予奖励和惩罚,维护人员总是会避免受到处罚而愿意接受奖励,这样工作积极性就会调动起来,努力提高维护工作质量和效率。
1.3信息化
水电站机电设备点多面广,信息化是为了提高管理效率,同时也是科学管理的要求,况且我们所处的时代是信息化高度发展的时代,没有理由不重视信息化建设。机电设备信息化工作包括建立维护模块、创建标准项目库、生成年度计划和日常维护工单。以日常维护工单为例,根据审批通过的年度维护管理计划,信息化管理系统会根据班组、周期自动生成工单,然后班组长根据工作实际情况安排维护项目的责任人及执行时间。责任人完成相关维护工作以后,回填执行日期、执行情况及相关信息,若未能按时完成要填写原因及计划执行时间。若在维护工作中发现设备缺陷和隐患,填写相关信息后系统会自动提示某设备处于缺陷和隐患状态,负责人审批后提出消缺计划并执行,完成消缺后经班组长验收,结束该段工作流。
1.4应用先进监测技术
水电站机电设备工作条件非常复杂,仅依靠传统的“望、闻、问、听、触、测”,不能及时而准确地把握潜在故障状态,而当今诊断技术的发展已实现重要设备实时不间断的在线监测,这就为开展设备健康状态监测与评价创造了条件。当然小水电站不一定都具备这样的条件,但这是发展的方向,也是实施“状态检修”的基础[3],所以水电站维护管理应向这方面努力。
1.5基于可靠性的策略
随着机电设备运行年限的增长,老化不可避免,这时故障率就会上升,非计划停机次数会增加。基于可靠性的策略就是通过可靠性指标的统计分析,例如机组等效可用系数、等效强迫停运率、非计划停运系数、跳机次数等,通过分析故障的具体原因,再采取有针对性的维护措施,以提高设备的可靠性水平[4]。
2水电站机电设备维护管理方法
2.1设备巡检
根据水电站机电设备维护管理计划中规定的项目和周期,制定机电设备巡检细则。巡检时,依据专业分工及电力安全规程要求,穿戴安全防护用品,携带专业工器具,按照指定的巡检路线进行巡检。巡检采用“望、闻、问、听、触、测”方式进行检查,并做详细记录。巡检时发现缺陷必须及时处理,应开工作票,经许可后再进行处理。为了保证巡检效果,目前已有水电厂将二维码技术应用于维护管理工作中。即在各个设备上附上二维码标签,巡检时扫描到二维码,再将相关信息存入数据库中。如果漏检,系统会提出警告。红外热成像技术也已应用于机电设备测温,既安全又高效。在发电机定子端部、集电环、电刷、转子励磁引线、互感器以及主变压器、GIS设备等处进行红外测温,并建立数据库,这样通过对比就能发现设备缺陷或隐患。
2.2定期保养、检查和试验
按照水电站相关试验规程开展机电设备定期保养和试验工作。开展工作前,须按安全工作规程要求办理工作票。停机保养时,应打开检查孔或机盖,然后清理水轮机管道、转轮、导叶上的杂物。检查导叶是否转动灵活,关闭时是否严密,对损坏的机件予以更换。检查其他各处有无漏油、漏水的现象,有则更换密封件。全面清理机组油污、杂物、锈蚀,对转动部分清洗后涂油保护。其次是润滑管理,润滑工作应安排专人负责,并按照不同设备、部位正确用油。滚动轴承采用钙基或钙钠基润滑脂,滑动轴承采用汽轮机油或柴油机油。还要检查间隙,如水轮机转轮与座环之间及导叶与导叶之间的间隙,间隙超过允许值应安排检修来修复。电气设备需要定期进行预防性试验,以及时发现缺陷和潜在性故障,提高电气设备的整体安全性能。预防性试验分为非破坏性试验和破坏性试验两类,非破坏性试验主要测量绝缘电阻、泄漏电流、直流电阻和介质损耗,破坏性试验包括交流耐压试验和直流耐压试验。
2.3缺陷管理
电力生产要求连续、安全、可靠,缺陷可能影响生产的连续性,即使不中断生产也可能影响电能质量,为了保证主辅机和电网的安全,必须对缺陷进行处理。影响缺陷的因素很多,水电站机电设备缺陷具有相似性、重复性、季节性、潮流性等特点,其产生原因有制造因素、环境因素、系统构成及在系统中的地位、运行与检修因素、汛期泄洪因素、暴雨雷击因素等。缺陷原因复杂,所以应定期对缺陷发生情况进行分类统计,掌握缺陷发生规律。加强缺陷处理,尤其是隐性缺陷的处理,可减小检修量乃至实现以保养代替检修的目标。通过追踪回访、分析推理、对比回顾和举一反三等方法以提高缺陷处理成效。为了及时准确发现缺陷可采取节日期间全面查、要害部位勤检查、停机期间重点查、盲点部位不忘查的措施,并抓牢及时到位检查、分析判断准确、处理问题果断几个环节。
3结语
水电站机电设备维护与管理对电力生产和电站安全有直接的影响,但水电站机电设备种类多、数量大,维护管理有一定难度,为了更好地发挥维护管理成效,应加强管理策略和管理方法的研究,既要总结传统管理中的成功经验,也要关注新的维护管理思想与方法的应用,这样才能不断提高维护管理效率,使水电站生产保持稳定可靠状态。
参考文献:
[1]李万绪.一机三责在水电企业设备管理中的应用[J].设备管理与维修,2016(10):27-29.
[2]李青锋,何一纯,李建光,等.大集中水电生产日常维护管理标准化、信息化[J].水电自动化与大坝监测,2013,37(6):20-21,30.
[3]朱传古,田桂岩,杨克,等.水电厂主设备分析诊断策略[J].水电自动化与大坝监测,2012,36(5):5-9.
[4]柳艳红.广州蓄能水电厂B厂设备可靠性分析及维护策略探讨[J].水力发电,2014,40(11):97-100.