探讨水力发电厂设备维护和缺陷管理

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　　【摘 要】水力发电厂的设备种类繁多、技术复杂，如果不能进行有效的维护和管理，会产生严重故障，影响供电安全。本文分析了水力发电厂设备维护和缺陷管理中存在的问题，为设备的维护管理提出对策，并对缺陷管理的具体应用给出有针对性的建议，以供参考。
　　【关键词】水力发电厂;设备维护;缺陷管理
　　中图分类号： TV738 文献标识码： A 文章编号： 2095-2457（2019）36-0301-002
　　DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.36.143
　　0 前言
　　水力发电厂与人们的生产、生活息息相关，如果发电设备出现故障，则会严重影响供电安全，带来巨大的经济损失。加强水力发电厂的设备维护和缺陷管理，需要工作人员加强重视、提高工作水平，有效地预防风险，保障设备安全运行。
　　1 水力发电厂设备维护管理中的问题
　　1.1 重视程度不够
　　不少水力发电厂将发电工作作为工作核心，忽视了设备的管理和维护工作，这是发电厂管理理念的偏差，如不对设备进行定期检查，对设备平时出现的细微问题置之不理，只有当设备出现严重故障、影响生产或人身安全时才进行处理，加重了设备的损坏，增加了维护和管理的成本。同时，企业缺乏完整的安全管理制度，设备的操作流程和维护方式没有明确规范，设备缺陷的信息收集和积累不完整，为缺陷管理的工作造成阻碍。
　　1.2 管理方式落后
　　水力发电厂的设备维护管理工作想要得到全面的优化提升，必须改进工作方式。在科技飞速发展的背景下，有些维护管理人员在对设备进行维护管理时仍然依靠人工的方式，不携带资料、图纸，凭借记忆进行维护，对设备故障的内容没有深入了解，在技术的掌握上也达不到标准。水力发电厂的设备已经步入智能化、信息化的时代，对工作人员的知识水平和操作能力提出了更高要求，但许多维护管理人员对新技术、新设备的了解和掌握能力非常有限，不能科学、熟练地进行管理和维护，造成生产效率低下，设备故障几率提高，不利于企业发展。
　　1.3 业务水平不高
　　水力发电厂的设备包括油、水、风、电等各种设备，种类繁多、技术复杂，管理起来具有相当的难度，对工作人员的业务能力要求很高。但目前很多企业在维护管理上的资源有限，投入不足，缺乏专业的维护管理团队和人才。在选拔人才时没有科学严格的标准，选拔出经验缺乏、技术落后的工作人员进入生产岗位。工作人员不具备专业的维护知识和维修技术，不能准确地排查故障、应对风险，增加了设备的安全隐患。甚至有些工作人员根据自己的主观认识对设备进行错误的管理维护，使设备出现故障的风险更高。企业不能为工作人员进行专业有效的培训，技能水平迟迟得不到提高。
　　2 水力发电厂设备维护的对策
　　2.1 完善制度建设
　　水力发电厂的设备问题频出与管理制度不完善和执行不力关系很大，因此需要细化设备管理的规章制度，突出可操作性，将每一条标准在设备的实际管理维护中体现。设备的维护管理需要在目标层面进行明确，结合实际制定操作规范。按照计划对设备进行维护管理，周密考虑各方面的硬性因素。在实践中提升制度的合理性和科学性，最大程度地适应水力发电厂的发展要求，保证设备的稳定运行。
　　对设备运行的故障和缺陷进行分类，在具体的维护和管理中才能進行标准的量化。设备的缺陷可以分为三种类型：不立即处理就会危害设备和人身安全的严重缺陷;对设备有不良影响和可能继续发展的较大缺陷;设备运行中能消除的一般缺陷。应根据这三种不同类型缺陷的特点采取有针对性的处理方式。
　　2.2 加强日常维护
　　许多发电企业在设备发生故障后再进行维修，这样的工作方式无法适应水力发电厂的生产需求，应该把设备维护前移到日常的预防和检查中。要根据设备的工作情况，定期进行全面的维修与检查，保障设备正常运转。对重点设备和重要部件进行主动检查，分析可能发生的故障，寻找排除缺陷的方法，防止故障发生。加强以可靠性为中心的维护检修，熟悉设备的工作性能、工作量以及最佳工作条件，掌握设备的故障模式、磨损程度和设计缺陷，了解设备产生故障的证据、危害和修复机制，将故障预防的目标不仅限于故障本身，而拓展到预防故障产生的后果，发现并排除隐蔽性故障，防止出现多重故障，提高生产环境的风险应变能力，尽量避免和降低故障发生的后果。科学评估设备的使用周期与工作年限，分析设备的保养与维修费用，用科学手段采取性价比最高的维护方式。如果设备的使用周期较短，需要调整维护方案，淘汰老旧设备，采用先进设备。加强设备的外部环境维护，控制好设备工作环境的温度、湿度、水位等，确保设备在最优状态下运行，避免环境条件对设备的正常使用产生影响，加强对设备外部环境的控制能够保证设备稳定运行，提高工作效率[1]。
　　2.3 提升技术水平
　　水力发电厂的维护管理人员素质水平参差不齐，安全意识薄弱，会造成工作责任心不强、落实力度不够，增加故障的发生频率。因此在水力发电厂的人员管理上要结合实际进行完善，重视责任的有效落实，对管理和维护人员加强教育，增强责任心，端正工作态度，提升安全意识。水力发电厂在设备运行前，必须对生产现场进行全面细致的调查，工作人员要提前做好准备工作，根据生产需要对设备的类型、运行环境和操作流程等因素制定规范的生产方案，构建科学的安全保障制度，建立完整的安全保护措施，将安全落实到每一项和每一步工作中。工作人员要在生产现场强化安全管理教育，在场地做好警示标志，强化人员职责范围。对工作人员加要加强日常培训，改变照本宣科的培训方式，将重要的技术和安全知识通过实践加强记忆，提高故障的应对能力。
　　3 水力发电厂缺陷管理方法
　　3.1 加强故障监测
　　企业应该设立专门的安全监督小组，对设备运行进行监督。树立全体人员参与和监督的维护管理理念，在企业内部建立完整的监管体系，加强交流与协商，更好地体现维护管理效果。构建信息管理网络，及时进行信息录入和更新，以便维护管理人员掌握设备的运行状况，预防设备可能出现的故障，及时进行处理，当设备出现故障时能够自动发出警报，促使工作人员及时发现处理。如广西某水力发电站拥有8台大型灯泡贯流式机组，在管理中运用传感器、智能采集单元、现地状态监测屏、应用服务器等设备进行在线监测。水电机组的振动稳定性监测涉及结构振动、主轴摆动、水压脉动等参数，凭借传感器收集表征机组在振动状态下的不同非电量特征参数，并转化为电量信号供现场数据采集，系统能够自动按照幅值、频率、波形、相位、轴心轨迹、振动趋势等数据判断振动发生的原因和风险[2]。安康水电站4台中型混流式水轮发电机组，已安装状态监测系统，并定期进行相关数据分析。 　　3.2 改进检修方式
　　在水电站电气设备的常规检修中，操作人员需要先退出保护装置出口的硬压板，同时对需要检修的设备进行安全隔离，这种检修方式已无法满足时代发展的要求。水力发电厂在缺陷管理中应采取智能化的检修方式，借助检修压板状态来获取设备的运行情况，并且分析压板对设备运行的影响。在检修时可以将压板状况、设备运行状况等数据同步输送到监控系统，简化检修过程中的技术性分析环节，让监控更加直观，降低维护难度，保障检修效果。借助智能化设备维护管理方式能显著提升设备的运行效能，降低发生故障的概率，增加经济效益。
　　在水力发电厂设备维修中常用故障树分析法，能有效地分析多数程序、逻辑和计算数据，同时保留关键性的故障树图。故障树分析法主要有节点法和排除法。节点法是选择关键节点进行测量，获得关键数据后根据设备运行原理判断故障发生具体是在节点前或节点后，反复运用节点法缩小故障发生的范围，判断具体的故障部件。排除法有两种情况，一是按节点法获取数据，运用设备的工作原理排除与故障无关的节点，二是应用相同的设备在无故障的部件上进行试验，判定故障设备的相同部件是否损坏，从而排除故障。经验丰富的维护人员可以通过两种分析方式的结合，簡单验证后判断每一个分枝是否正常，将故障锁定在特定分枝中，无需对整个故障树进行分析。在分析故障的过程中排除正常枝节，锁定故障枝节并找到故障元件，整个分析过程以绘制完成故障树而完成，比起完整绘制故障树能够节省大量时间和人工，提高维护管理的效率。
　　3.3 提高处理能力
　　水力发电厂的维护管理人员要加强学习和技术研究，了解各种设备的常见故障，熟悉维修方法，并在实践中提高业务能力，更好地应对风险。
　　遇到变压器故障，要采取差动保护或差动速度保护提高变压器的运行质量。差动保护动作或者差动速断保护动作后，处理时要充分考虑变压器出现短路后产生的瞬间电流值，对变压器整体进行检查。在处理瓦斯动作时，如果变压器中有回路或空气故障，工作人员需要对内部的气体进行采样分析，保证有效处理故障。瓦斯保护跳闸证明变压器内部存在明显故障，要对防爆门全面检查，确定焊缝是否开裂、设备外壳是否变形，出现问题要及时处理。
　　遇到机组调速器故障导致机组非正常停停运、不能正确执行指令，应准确判断故障类型，如电气回路故障导致，需要转变为手动控制的运行状态，在系统停运后再进行维修。如故障为开限与开度反馈表不符，则应全面电气、机械和液压回路，确定故障元件，及时更换维修，确保机组安全。
　　如果机组出现过速问题，需及时检查机组过速保护和机械防过速装置动作是否异常。在机组出现过速时，要以手动控制进行紧急停机处理，还可关闭进组进水口快速门或快速主阀。若在紧急停机状态下因为调速器运行异常而发生机组过速问题，无论保护动作是否达到整定值都应该关闭快速门或快速主阀。如果机组运行速度下降至额定速度的25%Ne，则需要手动停止机组运行。
　　4 结论
　　通过完善管理体系、加强风险监测、提高故障应对能力，能够保证水力发电厂的设备稳定、高效的运行。水力发电厂的设备维护和缺陷管理还有广阔的发展空间，相关人员要不断学习研究，增长经验，提高技术水平，勇于创新，为经济发展做出更大贡献。
　　【参考文献】
　　[1]吴程鹏.水力发电厂电气设备安全运行及维护[J].科技经济导刊，2019，23：53.
　　[2]王军，侯桂欣，赵洪峰.探析水力发电厂电气设备安全运行与维护[J].山东工业技术，2019，7：205.
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