關鍵詞：水電廠；計劃性檢修；狀態(tài)檢修；葛洲壩水電廠
摘 要：過去我國水電廠的設備檢修基本上實行的是計劃性檢修。隨著制造工業(yè)的發(fā)展、科技的進步和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的加強，目前正在探索“狀態(tài)檢修”，即在設備狀態(tài)評價的基礎上，以設備的狀態(tài)為依據(jù)，根據(jù)分析診斷結(jié)果，安排檢修時間和項目，以達到確保安全、提高經(jīng)濟效益的目的。近幾年來，部分電廠和電力局已進行了初步的實踐。狀態(tài)檢修必須在確保設備安全、循序漸進、因地制宜的基礎上進行，采取常規(guī)離線監(jiān)測與在線監(jiān)測相結(jié)合，并建立相應的考核機制，做好前期基礎工作。通過努力，狀態(tài)檢修將成為現(xiàn)實。

1 水電廠按部頒規(guī)定進行檢修的現(xiàn)狀
我國水電廠設備的檢修，除目前新的發(fā)電廠外，普遍實行的都是預防性檢修也即計劃性檢修體制。應修（即到期）必修，修必修好，是設備檢修的基本原則。這是我國從50年代起學習前蘇聯(lián)的預防性計劃檢修制度，以后在總結(jié)我國實踐經(jīng)驗的基礎上，逐步形成的計劃檢修體制。
水電機組的特點是結(jié)構(gòu)部件大，檢修工期長，受河流來水量的限制，大型檢修一般都在冬、春季進行，機組檢修時間相對比較集中。規(guī)程規(guī)定，機組小修每年2次，大修3到5年一次，擴大性檢修10年左右一次。以葛洲壩電廠為例，共21臺發(fā)電機組，1臺發(fā)電機組的擴大性檢修工期長達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臺份的機組擴修，4臺份的機組大修及37臺次的小修，同時還包括兩個開關站的檢修，需投入大量的人力、物力和財力。設備檢修質(zhì)量的好壞，是確保安全發(fā)電的重要基礎。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水電廠的初步實踐
狀態(tài)檢修，即在設備狀態(tài)評價的基礎上，以設備的狀態(tài)為依據(jù)，根據(jù)分析診斷結(jié)果安排檢修時間、項目而確定的檢修。
在科技發(fā)達的國家早已實行狀態(tài)檢修，其主要目的是使設備檢修科學合理，企業(yè)的經(jīng)濟效益最大化。在我國，隨著制造工業(yè)的發(fā)展，再加上許多國外設備的引進，使發(fā)電廠主要設備本身的可靠性得到極大的提高。另外，近20年來，水電廠綜合自動化投運和大量在線監(jiān)測裝置的開發(fā)，給狀態(tài)檢修提供了基礎。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，“應用診斷技術(shù)進行預知檢修是設備檢修的發(fā)展方向，各主管局可先在部分管理較好且檢修技術(shù)較完善的電廠進行試點，積累經(jīng)驗，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。葛洲壩電廠為了迎接三峽電廠發(fā)電并實現(xiàn)流域集中檢修，已進行了初步的實踐，即將每年的2次機組小修分為：①冬季消缺性檢修，主要是設備消缺和到期的預試，工期約3 d；②春季整頓性小修，主要是常規(guī)標準項目檢修和有針對性的易損件的更換，提高機組可靠性，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)測裝置加上人工診斷，適當延長部分狀態(tài)優(yōu)良的機組的大修、擴修時間，如5號機年運行小時數(shù)約7 000 h，直到第16年才進行擴修。
3 狀態(tài)檢修的原則和條件
狀態(tài)檢修的目標是找出設備檢修的合理間隔，延長設備壽命，提高設備可靠性，降低運行檢修費用，提高企業(yè)經(jīng)濟效益。實行狀態(tài)檢修是建立在對設備性能和運行狀態(tài)的監(jiān)測和診斷的基礎上的。廣義的監(jiān)測與診斷還包括設備的可靠性評價與預測，設備的評估與管理。與傳統(tǒng)檢修模式相比，狀態(tài)檢修工作最主要的改進是用科學的分析和組織方法，代替依賴計劃規(guī)程和經(jīng)驗制定檢修周期、工藝及質(zhì)量標準。
3.1 狀態(tài)檢修的基本原則
(1)確保設備安全運行。發(fā)電設備狀態(tài)檢修管理必須堅持"安全第一"和以效益為中心的統(tǒng)一。在開展狀態(tài)檢修的過程中，保證設備的安全運行是首要原則，檢修必須圍繞設備的安全可靠性進行。
(2)循序漸進。開展設備狀態(tài)檢修是對現(xiàn)行檢修管理體制的改革，是復雜的系統(tǒng)工程，需要不斷探索和實踐。因此，應針對較完善的設備進行試點，取得經(jīng)驗后逐步推廣。也可針對單個重要設備如水輪機、發(fā)電機、主變壓器或斷路器以及機組的輔助設備等分別進行，在取得經(jīng)驗后逐漸擴展。新舊設備的檢修可能面臨著不同的選擇。
(3)因地制宜，實事求是。由于各水電廠的地理位置、機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、新機組和老機組的區(qū)別等，工作中側(cè)重點也不同，一定要根據(jù)本廠的實際情況安排和考慮問題。應根據(jù)當前實際情況，積極采用先進的監(jiān)測診斷技術(shù)及可靠性評價系統(tǒng)，形成集預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)測與在線監(jiān)測裝置相結(jié)合。實施設備狀態(tài)檢修需要配置適當?shù)脑诰€監(jiān)測裝置，但應充分發(fā)揮現(xiàn)有的裝備和資源,二者不可偏廢。應采取在線監(jiān)測結(jié)合常規(guī)技術(shù)監(jiān)督以及計算機監(jiān)控系統(tǒng)和定期巡檢記錄等措施，進行綜合分析，為實施狀態(tài)檢修奠定基礎。
3.2 狀態(tài)檢修的基本條件
(1)發(fā)電設備本身的高質(zhì)量水平和科學的管理方法是狀態(tài)檢修管理的前提。設備從制造、安裝乃至設計或選型等一系列環(huán)節(jié)層層把關，從源頭抓起是十分必要的，尤其是新電廠。
(2)設備運行累計數(shù)據(jù)、檢修資料和離線檢測參數(shù)是實施狀態(tài)檢修的基礎。
(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)先進的在線檢測、診斷、分析技術(shù)和裝備是實施狀態(tài)檢修管理的必要手段。
(5)建立組織嚴明、責任明確、標準科學的質(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)檢修相適應的考核機制
對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)設備出現(xiàn)非人為故障，檢修部門的責任會相對較輕，但如果是因為沒有安排定期檢修，則是檢修管理部門工作中的重大失誤。長期以來，設備的檢修、預試年限均是依據(jù)有關國家標準、規(guī)程下達的，電廠依據(jù)這個年限來安排工作，上級部門也是據(jù)此進行考核。
確定設備檢修周期的依據(jù)是設備狀態(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，會造成極大的浪費，該修的未修，又會造成無法彌補的損失。在探索階段，可能會出現(xiàn)一些不能預料的情況，對設備事后檢修、臨時檢修及非計劃停運應適當放寬標準，這就存在一個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。由于缺少相應的規(guī)程、規(guī)范，因此制定與考核機制相適應的相關標準、規(guī)定是十分必要的。
4.2 抓住工作重點
設備可靠性評價是確定設備維修的關鍵因素；水電廠的狀態(tài)檢修工作，應以檢修工作量大、工期長的水輪發(fā)電機組為重點。制約整個機組運行狀況的水輪機和發(fā)電機這兩大部分，是確定機組是否進行擴大性檢修或大修的關鍵，其他的單個部件出現(xiàn)故障，可以在較短停機時間內(nèi)處理好，因此，應開發(fā)和安裝一些針對性強的監(jiān)測設備對水輪機和發(fā)電機進行在線監(jiān)測，隨時掌握其運行狀態(tài)，為狀態(tài)檢修提供依據(jù)。
4.3 做好前期的基礎工作
應建立計算機檢修管理系統(tǒng)（CMMS），錄入和完善有關設計、制造、安裝、運行、檢修、試驗等記錄的原始數(shù)據(jù)，以及電氣參數(shù)、機械參數(shù)、水力參數(shù)、絕緣和化學監(jiān)督等，建立設備狀態(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)場實際，研究利用現(xiàn)有的信息管理系統(tǒng)(MIS)、計算機監(jiān)控系統(tǒng)和OA系統(tǒng)實現(xiàn)初期狀態(tài)檢修的可能性。
4.4 大膽應用新技術(shù)，完善人工監(jiān)測
我國許多水電廠已安裝投運的在線監(jiān)測裝置性能比較可靠，如：機組振動擺度監(jiān)測裝置、變壓器在線監(jiān)測儀、油色譜在線監(jiān)測儀、各部溫度巡檢裝置等，但對于局部放電、定轉(zhuǎn)子空氣間隙、水輪機空化、機組相對效率監(jiān)測等還有待完善和開發(fā)。作為發(fā)電廠，應積極采用可靠的在線監(jiān)測裝置，對不完善的可利用離線監(jiān)測來彌補，將在線監(jiān)測和離線監(jiān)測有機地結(jié)合在一起，準確地掌握設備的真實狀態(tài)。
4.5 建立專家系統(tǒng)和仿真系統(tǒng)，實施智能化判斷和決策
專家系統(tǒng)是應用計算機將人工診斷形成知識庫和推理機，利用數(shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)，對設備的狀態(tài)進行分析和判斷。仿真系統(tǒng)是將監(jiān)控系統(tǒng)和各自動化裝置采集的數(shù)據(jù)在模型仿真機上進行分析和判斷。這兩個系統(tǒng)結(jié)合起來將可以實行狀態(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)檢修是運用綜合性技術(shù)和管理手段，準確掌握設備狀態(tài)、預知設備故障、進行檢修決策和管理的一種先進的設備管理模式。目前很多水電廠實行了“無人值班(少人值守)”，檢修、運行已分離，梯級水電廠或水電站群已實行集中檢修，部分新建電廠不再設檢修隊伍。隨著電力系統(tǒng)改革的深入，實行廠網(wǎng)分開、競價上網(wǎng)已指日可待，降低發(fā)電成本，提高電能競爭力，也將成為各發(fā)電企業(yè)的工作重點。實行狀態(tài)檢修，可以在確保設備安全發(fā)電的情況下，減少檢修費用，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)越性將在競價上網(wǎng)方面更為突出。
狀態(tài)檢修的實施依賴于先進技術(shù)的應用和完善，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在計劃性檢修的基礎上結(jié)合狀態(tài)檢修來安排。對于新電廠，尤其是設備水平較高的機組，則應積極采用狀態(tài)檢修方式。隨著制造工業(yè)的發(fā)展，科學技術(shù)的進步，電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的加強，計算機技術(shù)的應用，在線監(jiān)測裝置的準確性將提高，機組的運行小時數(shù)會減少，系統(tǒng)的安全性將提高，仿真技術(shù)也將更先進，因此，設備狀態(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，實行狀態(tài)檢修將會成為現(xiàn)實。