水電廠設備缺陷的閉環管理

褚召偉，王 超，王 雷，周永平

(國網甘肅劉家峽水電廠，甘肅 永靖 731600)

水電廠設備缺陷的閉環管理

褚召偉，王 超，王 雷，周永平

(國網甘肅劉家峽水電廠，甘肅 永靖 731600)

闡述了水電廠設備缺陷管理的重要性及設備缺陷的分類，介紹了國家電網水電生產管理系統在水電廠設備缺陷管理的應用。應用后提高了對設備缺陷的跟蹤能力，達到了設備缺陷的閉環管理，為機組檢修提供技術支持。

水電廠；設備缺陷；閉環管理

0 引言

某水電廠位于黃河上游甘肅省永靖縣境內，是我國最早自行勘測設計、制造安裝、調試管理的大型水電廠。近年來，隨著主設備的增容改造，設備的自動化、智能化水平得到顯著提高，運行安全性得到很大提升。

因設備缺陷導致的機組非計劃停機事件時有發生，影響了水電廠的安全生產及經濟效益，因此加強設備的缺陷管理是十分重要的。該水電廠采用國家電網水電生產管理系統，對設備缺陷實行閉環管理，取得了很好的效果，提高了發電能力和效率，保障了機組的安全穩定運行。

1 設備缺陷分類

設備缺陷是指在生產運行中的發電機組變壓器單元、線路以及相應的輔助設備設施出現影響人身設備安全、水電廠經濟運行和文明生產的狀況，可劃分為運行設備缺陷和非運行設備缺陷2個方面。

1.1 運行設備缺陷

運行設備缺陷根據設備缺陷的嚴重性可劃分為3類：危急缺陷、嚴重缺陷及一般缺陷。

1.1.1 危急缺陷

危急缺陷指的是直接危及人身和設備安全，需要立即將主設備停運或退出備用進行處理的缺陷，主要包括以下幾種情況。

(1) 機組跳機：并網機組運行中跳機。

(2) 機組工況轉換失敗：機組啟動工況轉換失敗；機組停機工況轉換失敗后，機組需立即退出備用處理。

(3) 機組被迫停運：機組運行中出現設備故障，需立即停運處理；機組在備用狀態出現設備故障，需立即退出備用處理。

(4) 機組降出力運行：主要設備降低參數運行，并致機組出力降低。

(5) 電氣設備緊急停用：主變壓器、開關、電纜、母線等高壓設備故障導致緊急停用，包括由線路原因造成的開關跳閘。

(6) 水工設施強迫停運：水庫、輸水管道及廠房出現故障或危及人身設備安全時，必須立即處理。

(7) 其他危急缺陷。

1.1.2 嚴重缺陷

嚴重缺陷指的是設備、設施指標超標，但在采取措施后仍可繼續運行或降出力運行，需將主設備退出備用才能消除的缺陷。主要包括以下情況：

(1) 機組停機失敗：機組停機工況轉換失敗后，可即時恢復機組備用；

(2) 停運處理：機組、主變、主要輸變電設備及水工建筑物運行參數超標或危及安全，需機組停運、降低出力，或設備設施退出運行后才能處理；

(3) 其他嚴重缺陷。

1.1.3 一般缺陷

一般缺陷指的是在不停止主設備運行、不影響機組或全廠出力的情況下，通過設備倒換、系統隔離即可消除的缺陷。

1.2 非運行設備缺陷

該類缺陷主要包括門窗玻璃損壞，燈泡不亮及步道、平臺、欄桿不合規范等不直接影響設備設施安全運行的缺陷。

2 缺陷閉環管理

缺陷閉環管理是指對各類設備缺陷進行跟蹤、處理以及驗收，確保缺陷的最終消除。閉環管理具有跟蹤、執行、反饋等優點，當問題發生后，能將其有效解決。

2.1 缺陷閉環管理流程

采用國家電網水電生產管理系統前，設備缺陷管理工作由缺陷發現者手工錄入，經運維值班負責人確認后再交給生產技術部將缺陷單傳遞，通知檢修班組進行缺陷處理。這種傳統方法無法實時跟蹤缺陷處理的進程，易造成缺陷管理混亂。

采取國家電網水電生產管理系統后，生產技術部為缺陷管理部門，運維班組及檢修班組為缺陷的主要發現部門。缺陷閉環管理流程如圖1所示，主要由缺陷發現、確認、消缺、延期及完成等階段組成。

2.2 缺陷處理過程

2.2.1 缺陷的發現與確認

工作人員在設備巡視檢查中發現異常現象時，應及時創建報缺單，將缺陷位置、缺陷描述、缺陷類型等信息按要求如實錄入水電生產管理系統的報缺單中，保存記錄缺陷的數據信息，推工作流。運維值班值長在“收件箱/任務分配”中找到等待定級的報缺單信息，選擇輸入缺陷等級、檢查人、確認日期、電話通知人、電話通知時間及消缺班組等信息，保存記錄的數據信息，推工作流。運維值班值長首先確定缺陷是否屬實，如果缺陷屬實，應確定缺陷等級，并指定消缺班組、指定被通知人；如果缺陷不屬實，則應取消當前報缺單。

圖1 缺陷閉環管理流程

2.2.2 消缺與延期

消缺班組負責人分析缺陷信息，確認所指定的消缺班組是否正確，若正確，指定消缺負責人進行消缺；若不正確，由部門負責人重新指定消缺班組。消缺負責人策劃缺陷的消缺工作，包括制定消缺方案及判斷是否需要延期。在消缺過程中，應根據實際工作情況判斷是否需要開工單或工作票；如需要應選擇操作列表，點擊“創建—工單(工作票)”，即可創建與當前報缺單相關聯的工單或工作票。

若消缺班組認為消缺條件未滿足，可向部門負責人申請延期。若消缺負責人判斷消缺條件不具備或在規定時間內無法進行消缺工作，可申請延期消缺，即選擇延期類型并填寫延期原因，向部門負責人申請延期。部門負責人判斷當前報缺單信息，如果同意延期，選擇“手動選擇”；如果不同意，選擇“不同意延期，班組成員處理”。“手動選擇后”，如果能夠判斷延期信息，并同意延期，選擇“同意延期，請班組成員延期處理”。如果需要生技專工判斷當前缺陷是否滿足延期條件，選擇“請生技專工鑒定延期”。生技專工如果同意延期，選擇“同意延期，班組成員延期處理”；如果不同意延期，選擇“不同意延期”。

2.2.3 消缺的完成

消缺負責人在消缺完畢后，填寫數據并保存，最后選擇“消缺完成，匯報班組負責人”。消缺班組組長進入等待匯報的報缺單詳細內容界面，待查看完畢后選擇“提交值班負責人”。消缺驗收通過后，運維管理部門將生產管理信息系統中的報缺單關閉，對缺陷實行閉環管理。

3 機組檢修期間缺陷跟蹤

依據相關規定，發電機組檢修按檢修規模和停用時間分為A，B，C，D 4個等級。每臺發電機組5年進行1次A級檢修，2-3年進行1次B級檢修，每年進行1次C級檢修，D級檢修根據需要多次開展。

發電機組檢修之前，各個班組可以展開對該檢修機組存在的設備缺陷進行全面盤查，以確保缺陷的徹底消除，復查方案流程如圖2所示。

登陸水電生產管理信息系統后，打開位置結構條框，對應的下一級菜單包括每個具體位置，包含每臺發電機組、變壓器、220 kV和330 kV GIS開關站設備、輔助設備等。每個位置下面都有報缺單，顯示該設備的缺陷。每個檢修班組可選擇所管轄的設備，查看其缺陷，以及未處理缺陷和延期處理缺陷。檢修班組制定具體缺陷處理方案，并上報檢修分場；分場修改確認后，匯總上交至生技部，由生技部全面統籌安排。對于需要多個部門共同處理的缺陷，生技部根據實際情況，制定相關的組織方案與技術方案，進行統一處理。

圖2 機組檢修期間缺陷復查方案流程

機組檢修期間，設備缺陷處理后，各個班組提交處理結果，安監部及生技部組織專工驗收，把好消缺工作的最后一道關卡，實現水電廠設備缺陷的閉環管理。

4 應用效果

針對2013年8月發生的3號機組定子接地事件，在機組檢修中重點對機組定子進行耐壓試驗，試驗結果表明：定子繞組B相520號線棒絕緣擊穿。檢修班組將520號線棒拔出，更換了線棒，最終處理了此缺陷。生技部組織專工分析認為：因3號機組定子線棒已運行40多年，絕緣層有明顯老化跡象，機組已存在定子線棒絕緣性能降低的大型缺陷。為此，生技部更改了3號機組的運行方式，禁止機組參與負荷自動調節，并盡量少帶負荷，甚至保持在停機備用狀態，避免了因機組線棒絕緣性能降低導致事故的進一步擴大，從而減少對3號機組穩定運行的影響。

針對2014年底開展的4號機A級檢修和3號機組B級檢修，制定了有效的組織措施與技術措施，處理了全部缺陷，確保全廠主輔設備保持安全穩定運行，減少了因設備缺陷而造成的停運，提高了安全生產的穩定性與經濟性。

5 結束語

近2年通過對水電生產管理系統的使用，該水電廠實現了設備缺陷的閉環管理，使生產部門能及時、準確了解缺陷處理進程及處理結果，并為設備改造及運行方式改進提供了依據。

1 陳鐵華.水輪發電機原理及運行[M].北京：中國水利水電出版社，2009.

2 阮 征.淺談電力設備缺陷閉環管理系統[J].工業技術，2006，21(1)：11-13.

3 呂世文.談安全管理中的閉環管理[J].電力安全技術，2012，14(3)：53-54.

2016-09-07。

褚召偉(1986-)，男，工程師，主要從事水輪發電機組運行工作，email：670763376@.qq.com。

王 超(1988-)，男，助理工程師，主要從事水輪發電機組運行工作。

王 雷(1984-)，男，工程師，主要從事水輪發電機組運行工作。

周永平(1974-)，男，高級工程師，主要從事水輪發電機組運行工作。