關(guān)鍵詞：水電廠；計(jì)劃性檢修；狀態(tài)檢修；葛洲壩水電廠
摘 要：過去我國(guó)水電廠的設(shè)備檢修基本上實(shí)行的是計(jì)劃性檢修。隨著制造工業(yè)的發(fā)展、科技的進(jìn)步和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的加強(qiáng)，目前正在探索“狀態(tài)檢修”，即在設(shè)備狀態(tài)評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)上，以設(shè)備的狀態(tài)為依據(jù)，根據(jù)分析診斷結(jié)果，安排檢修時(shí)間和項(xiàng)目，以達(dá)到確保安全、提高經(jīng)濟(jì)效益的目的。近幾年來，部分電廠和電力局已進(jìn)行了初步的實(shí)踐。狀態(tài)檢修必須在確保設(shè)備安全、循序漸進(jìn)、因地制宜的基礎(chǔ)上進(jìn)行，采取常規(guī)離線監(jiān)測(cè)與在線監(jiān)測(cè)相結(jié)合，并建立相應(yīng)的考核機(jī)制，做好前期基礎(chǔ)工作。通過努力，狀態(tài)檢修將成為現(xiàn)實(shí)。

1 水電廠按部頒規(guī)定進(jìn)行檢修的現(xiàn)狀
我國(guó)水電廠設(shè)備的檢修，除目前新的發(fā)電廠外，普遍實(shí)行的都是預(yù)防性檢修也即計(jì)劃性檢修體制。應(yīng)修（即到期）必修，修必修好，是設(shè)備檢修的基本原則。這是我國(guó)從50年代起學(xué)習(xí)前蘇聯(lián)的預(yù)防性計(jì)劃?rùn)z修制度，以后在總結(jié)我國(guó)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，逐步形成的計(jì)劃?rùn)z修體制。
水電機(jī)組的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)部件大，檢修工期長(zhǎng)，受河流來水量的限制，大型檢修一般都在冬、春季進(jìn)行，機(jī)組檢修時(shí)間相對(duì)比較集中。規(guī)程規(guī)定，機(jī)組小修每年2次，大修3到5年一次，擴(kuò)大性檢修10年左右一次。以葛洲壩電廠為例，共21臺(tái)發(fā)電機(jī)組，1臺(tái)發(fā)電機(jī)組的擴(kuò)大性檢修工期長(zhǎng)達(dá)150 d左右，一般性大修工期在45～52 d左右，小修則在12 d以內(nèi)。每年的11月至次年的4月為電廠的檢修高峰期，有1～2臺(tái)份的機(jī)組擴(kuò)修，4臺(tái)份的機(jī)組大修及37臺(tái)次的小修，同時(shí)還包括兩個(gè)開關(guān)站的檢修，需投入大量的人力、物力和財(cái)力。設(shè)備檢修質(zhì)量的好壞，是確保安全發(fā)電的重要基礎(chǔ)。其他水電廠的檢修情況也基本類似。
2 狀態(tài)檢修及近幾年來在我國(guó)水電廠的初步實(shí)踐
狀態(tài)檢修，即在設(shè)備狀態(tài)評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)上，以設(shè)備的狀態(tài)為依據(jù)，根據(jù)分析診斷結(jié)果安排檢修時(shí)間、項(xiàng)目而確定的檢修。
在科技發(fā)達(dá)的國(guó)家早已實(shí)行狀態(tài)檢修，其主要目的是使設(shè)備檢修科學(xué)合理，企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益最大化。在我國(guó)，隨著制造工業(yè)的發(fā)展，再加上許多國(guó)外設(shè)備的引進(jìn)，使發(fā)電廠主要設(shè)備本身的可靠性得到極大的提高。另外，近20年來，水電廠綜合自動(dòng)化投運(yùn)和大量在線監(jiān)測(cè)裝置的開發(fā)，給狀態(tài)檢修提供了基礎(chǔ)。1987年，原水利電力部頒發(fā)的《發(fā)電廠檢修規(guī)程》總則中規(guī)定，“應(yīng)用診斷技術(shù)進(jìn)行預(yù)知檢修是設(shè)備檢修的發(fā)展方向，各主管局可先在部分管理較好且檢修技術(shù)較完善的電廠進(jìn)行試點(diǎn)，積累經(jīng)驗(yàn)，逐步推廣”，也給水電廠狀態(tài)檢修明確了方向。近幾年來，部分電廠和電力局已開始探索狀態(tài)檢修方式，并取得了一定的經(jīng)驗(yàn)。葛洲壩電廠為了迎接三峽電廠發(fā)電并實(shí)現(xiàn)流域集中檢修，已進(jìn)行了初步的實(shí)踐，即將每年的2次機(jī)組小修分為：①冬季消缺性檢修，主要是設(shè)備消缺和到期的預(yù)試，工期約3 d；②春季整頓性小修，主要是常規(guī)標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目檢修和有針對(duì)性的易損件的更換，提高機(jī)組可靠性，確保汛期多發(fā)電，工期約10 d。此外，還利用現(xiàn)有的監(jiān)控系統(tǒng)和在線非電量監(jiān)測(cè)裝置加上人工診斷，適當(dāng)延長(zhǎng)部分狀態(tài)優(yōu)良的機(jī)組的大修、擴(kuò)修時(shí)間，如5號(hào)機(jī)年運(yùn)行小時(shí)數(shù)約7 000 h，直到第16年才進(jìn)行擴(kuò)修。
3 狀態(tài)檢修的原則和條件
狀態(tài)檢修的目標(biāo)是找出設(shè)備檢修的合理間隔，延長(zhǎng)設(shè)備壽命，提高設(shè)備可靠性，降低運(yùn)行檢修費(fèi)用，提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。實(shí)行狀態(tài)檢修是建立在對(duì)設(shè)備性能和運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)測(cè)和診斷的基礎(chǔ)上的。廣義的監(jiān)測(cè)與診斷還包括設(shè)備的可靠性評(píng)價(jià)與預(yù)測(cè)，設(shè)備的評(píng)估與管理。與傳統(tǒng)檢修模式相比，狀態(tài)檢修工作最主要的改進(jìn)是用科學(xué)的分析和組織方法，代替依賴計(jì)劃規(guī)程和經(jīng)驗(yàn)制定檢修周期、工藝及質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。
3.1 狀態(tài)檢修的基本原則
(1)確保設(shè)備安全運(yùn)行。發(fā)電設(shè)備狀態(tài)檢修管理必須堅(jiān)持"安全第一"和以效益為中心的統(tǒng)一。在開展?fàn)顟B(tài)檢修的過程中，保證設(shè)備的安全運(yùn)行是首要原則，檢修必須圍繞設(shè)備的安全可靠性進(jìn)行。
(2)循序漸進(jìn)。開展設(shè)備狀態(tài)檢修是對(duì)現(xiàn)行檢修管理體制的改革，是復(fù)雜的系統(tǒng)工程，需要不斷探索和實(shí)踐。因此，應(yīng)針對(duì)較完善的設(shè)備進(jìn)行試點(diǎn)，取得經(jīng)驗(yàn)后逐步推廣。也可針對(duì)單個(gè)重要設(shè)備如水輪機(jī)、發(fā)電機(jī)、主變壓器或斷路器以及機(jī)組的輔助設(shè)備等分別進(jìn)行，在取得經(jīng)驗(yàn)后逐漸擴(kuò)展。新舊設(shè)備的檢修可能面臨著不同的選擇。
(3)因地制宜，實(shí)事求是。由于各水電廠的地理位置、機(jī)組水平及人員配置的不同，河流泥沙多少不同，新電廠和老電廠、新機(jī)組和老機(jī)組的區(qū)別等，工作中側(cè)重點(diǎn)也不同，一定要根據(jù)本廠的實(shí)際情況安排和考慮問題。應(yīng)根據(jù)當(dāng)前實(shí)際情況，積極采用先進(jìn)的監(jiān)測(cè)診斷技術(shù)及可靠性評(píng)價(jià)系統(tǒng)，形成集預(yù)防性檢修和以可靠性為中心的狀態(tài)檢修為一體的優(yōu)化檢修方式。
(4)常規(guī)離線監(jiān)測(cè)與在線監(jiān)測(cè)裝置相結(jié)合。實(shí)施設(shè)備狀態(tài)檢修需要配置適當(dāng)?shù)脑诰€監(jiān)測(cè)裝置，但應(yīng)充分發(fā)揮現(xiàn)有的裝備和資源,二者不可偏廢。應(yīng)采取在線監(jiān)測(cè)結(jié)合常規(guī)技術(shù)監(jiān)督以及計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)和定期巡檢記錄等措施，進(jìn)行綜合分析，為實(shí)施狀態(tài)檢修奠定基礎(chǔ)。
3.2 狀態(tài)檢修的基本條件
(1)發(fā)電設(shè)備本身的高質(zhì)量水平和科學(xué)的管理方法是狀態(tài)檢修管理的前提。設(shè)備從制造、安裝乃至設(shè)計(jì)或選型等一系列環(huán)節(jié)層層把關(guān)，從源頭抓起是十分必要的，尤其是新電廠。
(2)設(shè)備運(yùn)行累計(jì)數(shù)據(jù)、檢修資料和離線檢測(cè)參數(shù)是實(shí)施狀態(tài)檢修的基礎(chǔ)。
(3)高素質(zhì)綜合技能人才是推行狀態(tài)檢修管理的基本保證。
(4)先進(jìn)的在線檢測(cè)、診斷、分析技術(shù)和裝備是實(shí)施狀態(tài)檢修管理的必要手段。
(5)建立組織嚴(yán)明、責(zé)任明確、標(biāo)準(zhǔn)科學(xué)的質(zhì)量管理體系，是狀態(tài)檢修的核心。
4 如何開展水電廠狀態(tài)檢修
4.1 建立與狀態(tài)檢修相適應(yīng)的考核機(jī)制
對(duì)水電廠目前的考核來說，安全放在首位，在考核中，如果在規(guī)定的期限內(nèi)設(shè)備出現(xiàn)非人為故障，檢修部門的責(zé)任會(huì)相對(duì)較輕，但如果是因?yàn)闆]有安排定期檢修，則是檢修管理部門工作中的重大失誤。長(zhǎng)期以來，設(shè)備的檢修、預(yù)試年限均是依據(jù)有關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)程下達(dá)的，電廠依據(jù)這個(gè)年限來安排工作，上級(jí)部門也是據(jù)此進(jìn)行考核。
確定設(shè)備檢修周期的依據(jù)是設(shè)備狀態(tài)，這是狀態(tài)檢修的基本要求。然而，狀態(tài)的確定非常困難，不該修的修了，會(huì)造成極大的浪費(fèi)，該修的未修，又會(huì)造成無法彌補(bǔ)的損失。在探索階段，可能會(huì)出現(xiàn)一些不能預(yù)料的情況，對(duì)設(shè)備事后檢修、臨時(shí)檢修及非計(jì)劃停運(yùn)應(yīng)適當(dāng)放寬標(biāo)準(zhǔn)，這就存在一個(gè)如何考核和管理的問題。因而，檢修體制即考核方式的改革也是前提。由于缺少相應(yīng)的規(guī)程、規(guī)范，因此制定與考核機(jī)制相適應(yīng)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)定是十分必要的。
4.2 抓住工作重點(diǎn)
設(shè)備可靠性評(píng)價(jià)是確定設(shè)備維修的關(guān)鍵因素；水電廠的狀態(tài)檢修工作，應(yīng)以檢修工作量大、工期長(zhǎng)的水輪發(fā)電機(jī)組為重點(diǎn)。制約整個(gè)機(jī)組運(yùn)行狀況的水輪機(jī)和發(fā)電機(jī)這兩大部分，是確定機(jī)組是否進(jìn)行擴(kuò)大性檢修或大修的關(guān)鍵，其他的單個(gè)部件出現(xiàn)故障，可以在較短停機(jī)時(shí)間內(nèi)處理好，因此，應(yīng)開發(fā)和安裝一些針對(duì)性強(qiáng)的監(jiān)測(cè)設(shè)備對(duì)水輪機(jī)和發(fā)電機(jī)進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)，隨時(shí)掌握其運(yùn)行狀態(tài)，為狀態(tài)檢修提供依據(jù)。
4.3 做好前期的基礎(chǔ)工作
應(yīng)建立計(jì)算機(jī)檢修管理系統(tǒng)（CMMS），錄入和完善有關(guān)設(shè)計(jì)、制造、安裝、運(yùn)行、檢修、試驗(yàn)等記錄的原始數(shù)據(jù)，以及電氣參數(shù)、機(jī)械參數(shù)、水力參數(shù)、絕緣和化學(xué)監(jiān)督等，建立設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)庫，形成一套完整的水電廠綜合檢修管理系統(tǒng)。
也可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際，研究利用現(xiàn)有的信息管理系統(tǒng)(MIS)、計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)和OA系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)初期狀態(tài)檢修的可能性。
4.4 大膽應(yīng)用新技術(shù)，完善人工監(jiān)測(cè)
我國(guó)許多水電廠已安裝投運(yùn)的在線監(jiān)測(cè)裝置性能比較可靠，如：機(jī)組振動(dòng)擺度監(jiān)測(cè)裝置、變壓器在線監(jiān)測(cè)儀、油色譜在線監(jiān)測(cè)儀、各部溫度巡檢裝置等，但對(duì)于局部放電、定轉(zhuǎn)子空氣間隙、水輪機(jī)空化、機(jī)組相對(duì)效率監(jiān)測(cè)等還有待完善和開發(fā)。作為發(fā)電廠，應(yīng)積極采用可靠的在線監(jiān)測(cè)裝置，對(duì)不完善的可利用離線監(jiān)測(cè)來彌補(bǔ)，將在線監(jiān)測(cè)和離線監(jiān)測(cè)有機(jī)地結(jié)合在一起，準(zhǔn)確地掌握設(shè)備的真實(shí)狀態(tài)。
4.5 建立專家系統(tǒng)和仿真系統(tǒng)，實(shí)施智能化判斷和決策
專家系統(tǒng)是應(yīng)用計(jì)算機(jī)將人工診斷形成知識(shí)庫和推理機(jī)，利用數(shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)，對(duì)設(shè)備的狀態(tài)進(jìn)行分析和判斷。仿真系統(tǒng)是將監(jiān)控系統(tǒng)和各自動(dòng)化裝置采集的數(shù)據(jù)在模型仿真機(jī)上進(jìn)行分析和判斷。這兩個(gè)系統(tǒng)結(jié)合起來將可以實(shí)行狀態(tài)檢修的智能化判斷和決策。
5 狀態(tài)檢修的優(yōu)越性和發(fā)展
狀態(tài)檢修是運(yùn)用綜合性技術(shù)和管理手段，準(zhǔn)確掌握設(shè)備狀態(tài)、預(yù)知設(shè)備故障、進(jìn)行檢修決策和管理的一種先進(jìn)的設(shè)備管理模式。目前很多水電廠實(shí)行了“無人值班(少人值守)”，檢修、運(yùn)行已分離，梯級(jí)水電廠或水電站群已實(shí)行集中檢修，部分新建電廠不再設(shè)檢修隊(duì)伍。隨著電力系統(tǒng)改革的深入，實(shí)行廠網(wǎng)分開、競(jìng)價(jià)上網(wǎng)已指日可待，降低發(fā)電成本，提高電能競(jìng)爭(zhēng)力，也將成為各發(fā)電企業(yè)的工作重點(diǎn)。實(shí)行狀態(tài)檢修，可以在確保設(shè)備安全發(fā)電的情況下，減少檢修費(fèi)用，節(jié)約不必要的人力物力開支，使檢修更加專業(yè)化、集中化，其優(yōu)越性將在競(jìng)價(jià)上網(wǎng)方面更為突出。
狀態(tài)檢修的實(shí)施依賴于先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用和完善，就目前而言，狀態(tài)檢修還處于探索階段，受客觀條件限制，水電廠的檢修尤其是老電廠的檢修還應(yīng)在計(jì)劃性檢修的基礎(chǔ)上結(jié)合狀態(tài)檢修來安排。對(duì)于新電廠，尤其是設(shè)備水平較高的機(jī)組，則應(yīng)積極采用狀態(tài)檢修方式。隨著制造工業(yè)的發(fā)展，科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的加強(qiáng)，計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用，在線監(jiān)測(cè)裝置的準(zhǔn)確性將提高，機(jī)組的運(yùn)行小時(shí)數(shù)會(huì)減少，系統(tǒng)的安全性將提高，仿真技術(shù)也將更先進(jìn)，因此，設(shè)備狀態(tài)檢修的前景是非常廣闊的。只要主管部門和廣大科研人員、工程技術(shù)人員共同努力，實(shí)行狀態(tài)檢修將會(huì)成為現(xiàn)實(shí)。