第四届全国电力企业设备管理创新成果申报表五凌电力洪江水电厂.docx
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第四届全国电力企业设备管理创新成果申报表五凌电力洪江水电厂
第四届全国电力企业设备管理创新成果申报表
申报企业名称洪江水力发电厂(盖章)
申请企业负责人姓名刘强(盖章)
推选单位名称五凌电力有限公司(盖章)
填表日期2013年7月20日
中国电力设备管理协会制
第四届全国电力企业设备管理创新成果申报表
申请企业名称
洪江水力发电厂
上级单位
五凌电力有限公司
通讯地址
湖南省怀化市洪江区横岩乡
邮编
418200
企业负责人
刘强
职务
厂长
电话
承办部门
安生部
部门负责人
钟永
电话
承办部门
联系人
钟永
电话
传真
手机
邮箱
申报创新
成果名称
建立水电厂设备健康分析体系,实现设备季节性闭环管理
成果类别
■管理类□技术类
申
报
创
新
成
果
项
目
简
介
及
应
用
评
价
一、前言
洪江电厂设备健康分析是通过反应设备状态的特征运行参数及技术性能的变化,找出其规律和发展趋势,诊断设备的健康状况,是发现设备缺陷和隐患的重要方法,是保证机组稳定运行的重要手段。
电厂通过建立并不断完善设备健康趋势分析、“三件”检查和水电厂设备季节性管理标准,建立了一套科学、合理、实用的设备健康分析应用管理体系,实现设备季节性闭环管理。
二、实施背景
洪江电厂设备由于设计及制造上的先天不足,自投产以来设备大小问题不断暴露,投产初期,曾发生油箱油位浮子卡涩、管路法兰渗漏、集水井水位计死机或水位浮子故障等显性缺陷;经过多年运行后,设备逐步出现不同程度老化和磨损,曾发生机组轴承油冷却器铜管破损、受油器轴瓦磨损、导桨叶铜套磨损、桨叶操作油管焊缝长期振动疲劳破裂、主轴密封磨损、水泵出口逆止阀关闭不严等隐性缺陷,急需采取有效管理手段,对显性和隐性缺陷、隐患进行分析监控和风险控制,确保设备安全稳定运行。
三、内涵和做法
通过强化设备健康分析,细化设备季节性闭环管理,总结设备运行变化规律,综合分析比对,判断设备健康状况,全方位跟踪设备运行趋势变化,做到设备缺陷隐患早发现、早预防,早根治。
1、设备趋势分析法。
运行趋势分析是将启动频繁的辅助设备作为趋势分析重点对象,如:
渗漏水泵、检修水泵、调速器漏油泵、调速器压力油泵和低压气机等,根据长期运行经验总结,收集设备运行特征参数,如:
启停时间、油箱油位、设备温度、设备压力、振动等运行数据,编制成趋势曲线图表,分专业、分系统开展设备状况分析,采用统计分析原理,进行逐项分析比较、逐项排查、逐项诊断设备存在的显性和隐蔽缺陷,掌握设备健康发展趋势,制定有效应对措施,防止设备缺陷发展恶化,避免重大设备损失和水淹厂房等不安全事件。
2、“三件”检查法。
为认真吸取萨扬水电站事件教训,洪江电厂将“三件”检查工作系统化、规范化,建立并完善“三件”检查管理标准,从项目、周期、方法三个方面规范了三件检查内容,引导设备管理和检修人员正确开展三件检查工作,做到工作有章可循,有据可查,有人负责,避免设备不安全事件。
3、设备季节性闭环管理法
设备季节性闭环管理法是以水电厂设备运行季节性管理标准、厂区防小动物管理规定、汛期保证机组稳发满发措施、拒绝非停控制措施、迎峰度夏措施和迎峰度冬措施为基础,重点开展春季一、二次设备防雷击、电子元器件防受潮;夏季环境度过高设备防过热、设备长时间运行防疲劳;秋季设备检修施工高峰期防火灾、设备间防小动物;冬季室外设备防冰冻、液压系统控制元器件防定值漂移等工作,根据季节性特点,逐一落实,重点排查,重点监控,将设备防控关口前移,提高设备健康水平。
四、实施后所产生的效果
电厂投产以来,通过建立和实施设备健康分析应用体系,及时发现并治理了#1机桨叶铜套及桨叶密封磨损超标渗油、#6机桨叶操作油管裂纹和螺栓断裂、#4发电机转子支架筋板裂纹、#1-#6机泄水锥裂纹等各类重大设备缺陷隐患30余项,其中“三件”检查管理标准的应用多次获湖南省电科院技术监督好评,该标准得到了湖南省电科院作为良好实践在电力系统内全面推广。
设备健康分析管理体系应用是洪江电厂实现连续9年机组无“非停”,保持投产以来长周期安全生产记录的重要抓手,是实现长周期稳定运行的有力保障,能切实提高电厂安全本质化水平。
创新成果项目主要完成人姓名
刘强、曾维才、贺湘林、肖启志、钟永、简孝林、陈志勇、陈政、
李建勇
创新成果推选单位意见
盖章
年月日
专家委评审意见
专家委签字:
年月日
中国电力设备管理协会审定意见
盖章
年月日
附件
设备健康分析管理体系实施方法与内容
一、设备趋势分析法。
运行趋势分析是将机组辅助设备启停时间、油箱油位、设备温度、设备压力、振动等运行数据编制成趋势曲线图表,分专业、分系统开展设备状况分析,采用统计分析原理,通过对设备运行数据的分析比对,掌握设备健康发展趋势,制定有效应对措施,确保设备安全可靠。
运行趋势分析的主要对象是发电机组辅助设备和公用系统辅助设备,如:
渗漏水泵、检修水泵、厂区雨水泵、坝顶消防水泵、廊道排水泵、机组漏油泵、高位油泵、调速器压力油泵、轴承油泵、发电机冷却水泵和高、低压气机等,并将频繁启动运行的辅助设备作为趋势分析重点对象,如:
渗漏水泵、坝顶消防水泵、机组漏油泵、高位油泵、调速器压力油泵和低压气机。
通过对各类辅机设备运行后不能正常停止、到启动时间未启动、运行时主备用切换不正常、运行时间突变等比对,分析判断液位计故障、浮子故障、液位开关运行不稳定等显性缺陷。
通过对机组调速器压力油泵和漏油泵等辅机设备运行时间变化、启停时间间隔变化和机组轴承系统油箱、调速器系统回油箱的油位变化比对,分析判断调速器控制系统、桨叶操作机构、受油器、轴承油冷却器和水轮机转轮桨叶密封等重要部件所存在的隐性缺陷。
实施方法:
①收集数据。
辅机设备运行稳定后,它运行的各项参数基本不变。
例如,排水泵运行稳定后,运行时间、启动间隔、运行电流等参数将基本恒定。
根据长期运行经验总结,收集设备运行特征参数,并进行总结和分类归纳,并确保收集到的数据能反映设备一般运行情况时的状态。
如下为洪江水电厂部分辅机设设备运行特征参数:
厂区检修排水泵运行数据
月份
运行时间
(分钟)
启动间隔
(分钟)
平均值
(分钟)
2012年9月
3-4
90-283
180
2012年8月
3
240-270
260
2012年7月
3
235-272
253
2012年6月
3
190-228
209
2012年5月
3
136-160
148
2012年4月
3
108-120
116
2012年3月
3
97-104
101
2012年2月
3
105-192
148
2012年1月
3
181-243
212
厂区渗漏水泵运行数据
机组运行台数
2012年8月份
2012年9月份
运行时间
启动间隔
运行时间
启动间隔
1台机
10分(#1泵)
57分
10分(#1泵)
65分
9分(#2泵)
10分(#2泵)
10分(#3泵)
10分(#3泵)
2台机
10分(#1泵)
45分
11分(#1泵)
48分
9分(#2泵)
12分(#2泵)
10分(#3泵)
11分(#3泵)
3台机
12分(#1泵)
39分
12分(#1泵)
41分
12分(#2泵)
12分(#2泵)
13分(#3泵)
13分(#3泵)
4台机
12分(#1泵)
28分
12分(#1泵)
29分
12分(#2泵)
12分(#2泵)
13分(#3泵)
13分(#3泵)
5台机
14分(#1泵)
26分
14分(#1泵)
26分
14分(#2泵)
14分(#2泵)
14分(#3泵)
14分(#3泵)
6台机
15分(#1泵)
21分
14分(#1泵)
26分
15分(#2泵)
14分(#2泵)
15分(#3泵)
14分(#3泵)
#6机调速器压力油泵运行数据
机组
月份
加载
时间
间隔
时间
最大加载时间
最大间隔时间
有功
MW
水头
m
压力
变化MPa
#6机
11年11月
23秒
2分07秒
24秒
2分11秒
44.05
23.27
5.85-6.36
11年10月
23秒
23分11秒
24秒
24分11秒
41.7
25.12
5.85-6.36
11年9月
23秒
28分23秒
24秒
30分52秒
20.60
23.08
5.85-6.30
11年8月
23秒
19分25秒
24秒
22分40秒
42.32
23.76
5.78-6.29
11年7月
23秒
19分20秒
24秒
22分24秒
44.19
23.59
5.78-6.15
11年6月
23秒
20分08秒
24秒
21分30秒
45.29
22.71
5.85-6.36
11年5月
23秒
12分00秒
24秒
16分10秒
44.62
19.25
5.85-6.36
11年4月
23秒
20分00秒
24秒
22分12秒
44.55
22.87
5.85-6.36
11年3月
23秒
19分18秒
24秒
23分78秒
44.10
23.24
5.85-6.36
机组调速器漏油泵运行数据
机组
2011年10月份
2011年11月份
运行时间
(分)
运行间隔
(分)
回油箱
温度(℃)
运行时间
(分)
运行间隔
(分)
回油箱
温度(℃)
#1机
4
28
22
4
29
20
#2机
4
29
22
4
30
20
#3机
6
9
23
5
10
21
#4机
4
24
21
4
20
20
#5机
4
48
22
4
55
20
#6机
2
28
24
2
15
25
为确保数据可比性,尽可能的在近似工况下人工收集。
②绘制运行趋势图。
将最近一次设备的运行参数放至整个历史数据中比较,从而可以发现设备的运行参数的变化,如水泵运行时间在某一时间段变化规律。
通过此种方法可以发现设备健康状况变化的全过程,能够在设备刚开始出现故障时第一时间予以发现。
③分析诊断。
对收集的数据,绘制成运行趋势图后,根据设备运行工况和特点,进行逐一分析比较,诊断设备健康状况,如上图:
2012年9月份厂区检修水泵启动间隔时间为90分钟至283分钟之间运行,启动间隔存在不稳定现象,与8月份的240分钟至270分钟数据比较,明显发生变化,经过运行人员深入跟踪排查,发现当下游尾水位高于检修水泵出水口位置时,检修水泵启动时间明显缩短,现场逐一关闭各台检修水泵出口阀发现:
在关闭#3检修水泵出口阀后,检修水泵283分钟启动一次,启动间隔时间恢复正常水平,最终诊断为#3检修水泵出口逆止阀存在关闭不严,尾水倒灌的隐患。
从#6机调速油泵启停加载时间间隔趋势图上,可以明显看出#6机调速油泵从10月份23分钟缩短至11月份的3分钟加载一次,同时,#6机调速器漏油泵启动时间也从10月份28分钟缩短至11月份的15分钟加载一次,为此引起电厂高度重视,经反复试验分析,诊断为受油器至桨叶操作机构之间操作油管存在串油现象,随即电厂将原定#6机C级检修调整为B级检修,并将检修提前3个月进行,检修拆卸大轴内部桨叶操作油管发现中管焊缝开裂和螺栓断裂,桨叶开、关腔串油引起调速器压力油泵加载时间缩短,进一步验证了趋势分析的诊断结果。
运行趋势分析法的特点:
①判断准确率高。
设备运行参数突变,大部分是由于设备出现故障导致,如果设备不出现故障,运行参数一般不会出现太大变化。
②易发现隐蔽缺陷。
水电厂值班,上位机监视的设备很多,监控信号也很多,极易出现对某些信号重视不够,通过绘制设备运行趋势图,并进行深入分析比较,逐一排查,就能及时发现设备存在的隐蔽缺陷,防止设备缺陷进一步发展恶化,引起重大设备损失和水淹厂房等不安全事件。
二、“三件”检查法。
为认真吸取萨扬水电站事件教训,洪江水电厂将“三件”检查工作系统化、规范化,建立并完善“三件”检查管理标准,从检查的项目、周期、方法三个方面进行规范,形成标准,引导设备管理和检修人员正确开展三件检查工作,做到工作有章可循,有据可查,有人负责,避免设备不安全事件。
实施方法:
①建立“三件”台帐。
根据灯泡贯流式机组运行特点,对重要部件螺栓、焊缝等运行环境、受力状况建立“三件”台帐,以图表的形式记录其位置、编号、材质等相关参数。
②建立“三件”检查项目表。
根据“三件”台帐,按部件分类规范各项目的检查方法和周期,包括宏观检查、扭力检查、探伤检查,抽查项目的百分比和轮换周期,并对检查部位划线标记,便于复查和巡视。
③规范检修与日常检查工作。
重点把控机组检修和日常检查的相关项目,严格按“三件”检查项目表执行。
检修工作的三件检查必须验收签字,并将检查和整改机构录入“三件”台帐,将“三件”检查工作程序化、规范化,形成“三件”检查管理标准。
④定期分析落实措施。
根据检查情况和台帐分析,对发现的设备缺陷和隐患,积极采取相关防范措施,确保安全生产。
三、设备季节性闭环管理法
设备季节性闭环管理法是以水电厂设备运行季节性管理标准、节假日设备运行管理规定、汛期保证机组稳发满发措施、拒绝非停控制措施、迎峰度夏措施和迎峰度冬措施为基础,重点开展春季一、二次设备防雷击、电子元器件防受潮;夏季环境度过高设备防过热、设备长时间运行防疲劳;秋季设备检修施工高峰期防火灾、设备间防小动物;冬季室外设备防冰冻、液压系统控制元器件防定值漂移等工作,根据季节性特点,节假日设备运行要求,逐一落实各项措施,重点排查,重点监控,将设备防控关口前移,提高设备健康水平。
实施方法:
①春季设备运行管理标准。
根据春季雷电、大气潮湿特点,建立春季设备安全运行措施,规范生产区屏柜加热器、除湿机、通风系统、空调系统、避雷器和机组备用时间的运行方式、巡视检查周期和实施内容,从方式、周期、内容三个方面规范了春季设备运行要求,重点从一、二次设备防雷击、电子元器件防受潮方面指导设备春季安全运行管理。
②夏季设备运行管理标准。
根据夏季高温、雨水集中和机组满发等特点,建立夏季设备安全运行工作手册和迎峰度夏技术供水记录卡、自动化屏柜加热器退出检查记录卡、通风空调系统检查记录卡、迎峰度夏大电流部件测温记录卡、迎峰度夏厂区空调系统测温记录卡和周隐患排查整改单等定期工作台帐,规范完善了预案演练、机组稳发满发、水库优化调度、通风空调系统、辅助冷却系统、屏柜加热器投退、大电流部件测温和周隐患排查治理实施细则,针对夏季天气炎热以及设备发热的实际,认真做好设备防暑降温工作,将迎峰度夏工作程序化、规范化、标准化、常态化,切实提升应急响应能力和设备健康水平。
③秋季设备运行管理标准。
根据秋季气候干燥特点,建立秋季设备安全运行措施,重点从防火、防污闪、防小动物方面开展工作,规范火灾应急演习、临时电源管理、防鼠灭鼠管理和瓷瓶检零与清扫等管理工作,确保秋季设备安全。
④冬季设备运行管理标准。
根据冬季低温、降雪和冰冻等特点,建立冬季设备安全运行工作手册和迎峰度冬技术供水记录卡、自动化屏柜加热器投入检查记录卡、空调系统检查记录卡和周隐患排查整改单等定期工作台帐,重点开展防温差大变送器工作不稳定、防水管结冰、防线路倒杆和线路防冻融冰,规范了线路防冻融冰措施、设备间空调运行方式、辅助冷却系统退出措施、柴油发电机定期试验、室外管道包扎和保持管路长流水等技术措施,确保设备安全度冬。
四、实施后所产生的效果
电厂投产以来,通过建立和实施设备健康分析应用体系,及时发现并治理了各类重大设备缺陷隐患30余项。
运行趋势分析法:
①2006年7月,通过#1机调速器回油箱油位趋势图比对分析,发现#1机调速器回油箱油位每周下降70mm,同时,在机组尾水水面发现有明显油污,经过反复试验论证,诊断为转轮桨叶铜套渗油,随即电厂组织进行#1机转轮解体大修,检查系桨叶铜套及密封磨损超标渗油。
②2010年6月,通过机组轴承油箱油位趋势图比对分析,发现#4、#5机轴承油箱油位每周约30mm下降,同时,在机组尾水水面发现有明显油污,解开轴承油冷却水管法兰发现水管内有明显油污,诊断为轴承油冷却器内铜管破损,对轴承油冷却器打压发现#4机#1轴承油冷却器2根内铜管破裂漏油,#5机#2轴承油冷却器4根内铜管破裂漏油,随即对破损冷却器进行更换处理。
③2011年11月,#6机调速油泵启停加载时间间隔趋势图上,可以明显看出#6机调速油泵从10月份23分钟缩短至11月份的3分钟加载一次,经反复试验分析,诊断为受油器至桨叶操作机构之间操作油管存在串油现象,并提前开展检修工作,拆卸大轴内部桨叶操作油管发现中管焊缝开裂和螺栓断裂。
④2012年9月,通过厂区检修水泵运行趋势分析图比对分析,发现检修水泵启动间隔时间为90分钟至283分钟之间运行,启动间隔存在不稳定现象,与8月份比较,明显发生变化,经过深入跟踪排查,发现当下游尾水位高于检修水泵出水口位置时,检修水泵启动时间明显缩短,最终诊断为#3检修水泵出口逆止阀关闭不严,存在尾水倒灌的隐患,更换该逆止阀后,检修水泵启停时间恢复正常。
三件”检查法:
“三件”检查管理标准实施后,及时发现并处理了#4发电机转子支架筋板裂纹、#1-#6机泄水锥裂纹等重大设备缺陷。
并将“三件”检查管理标准推广到电气设备管理中应用,发现并消除了发电机出口断路器地脚螺栓松动、管母线支架固定垫片偏心等缺陷隐患。
“三件”检查管理标准的应用促进了电厂设备管理提升,多次获湖南省电科院技术监督好评,电厂连续两年获金属技术监督先进单位称号,该标准得到了湖南省电科院作为良好实践在电力系统内全面推广。
设备季节性闭环管理法:
通过规范实施设备季节性闭环管理,及时发现了下游副厂房中央空调负荷开关和厂用400VⅠ段母线#2机旁室动力屏负荷开关触头过热、#4机调速器电源模块温度过高等重要设备缺陷隐患,有效避免了开关触头过热起火和机组“非停”不安全事件。
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