趨勢分析在洪江水電廠運行分析中的應用

鄒四群

（洪江水力發電廠懷化市418200）

1 概述

洪江水電廠位于湖南懷化市洪江區上游4.5 km處，安裝6臺單機45 MW燈泡貫流式機組，總裝機容量270 MW。設計年發電量10.17億kW·h，梯級電站聯合運行年發電量11.14億kW·h，設計水頭20 m，投產時是國內單機容量最大的燈泡貫流式機組，目前仍保持該類型機組運用水頭最高的紀錄。1#～2#機組水輪機由日本日立公司生產、發電機為法國阿爾斯通公司生產，3#～6#機組由哈爾濱電機廠有限責任公司按照國外技術制造。

2 運行趨勢分析的對象

運行趨勢分析的主要對象是輔機設備，尤其是頻繁啟動運行的輔機設備。

洪江水電廠輔機設備有滲漏水泵、檢修水泵、廠區雨水泵、壩頂消防水泵、10#、20#壩段排水泵、1#～6#機漏油泵、1#～6#機高位油泵、1#～6#機調速器油泵、1#～6#機高壓油泵、1#～6#機軸承油泵、1#～6#機發電機冷卻水泵、低壓氣機、高壓氣機。

頻繁運行的輔機設備有滲漏水泵、檢修水泵、廠區雨水泵、壩頂消防水泵、10#、20#壩段排水泵、1#～6#機漏油泵、1#～6#機高位油泵、低壓氣機、高壓氣機。

3 輔機設備缺陷分析

輔機設備易出現的問題歸納起來主要有水位計故障、浮子故障、液位開關運行不穩定等。表現出來的不正常現象主要有水泵、油泵運行后不能正常停止、到啟動時間未啟動、運行時主備用切換不正常、運行時間突變等。

4 趨勢分析的條件

4.1 收集數據

一種輔機設備運行穩定后，它運行的各項參數將穩定不變。例如，排水泵運行穩定后，它的運行時間、啟動間隔、運行電流等參數將基本不變。根據運行經驗收集設備運行特征參數，并進行總結和歸納，并確保收集到的數據能反映設備一般運行情況時的狀態。表1～表3為洪江水電廠部分輔機設設備運行特征參數。

表1 漏油泵運行特征參數min

表2 滲漏檢修水泵運行特征參數min

表3 10#、20#壩段排水泵運行特征參數

4.2 牢記設備運行特征參數

熟練掌握設備運行趨勢是發現故障的前提基礎。只有熟練掌握了設備運行特征參數后，才能做到有的防矢，對設備運行不正常反應敏感，引起重視，及時發現設備缺陷，避免不安全事故。

5 運行趨勢分析法特點

（1）判斷準確率高。設備運行參數突變，大部分是由于設備出現故障導致。如果設備不出現故障，運行參數一般不會出現太大變化。

（2）易發現隱蔽缺陷。水電廠值班，上位機監視的設備很多，監控信號也很多，極易出現對某些信號重視不夠，如水泵啟動后，到達停泵時間未停止運行，而水泵運行信號是正常的，如果不做趨勢分析，很難發現這樣的隱蔽缺陷。

6 運行趨勢分析的方法

（1）短期分析法。將最近一次設備的運行參數與以往經驗收集的特征參數進行比較，通過此種比較，很容易發現設備存在的問題，從而為事故預防提供直接支持。

（2）中長期分析法。將最近一次設備的運行參數放至整個歷史數據中比較，從而可以發現設備的運行參數的變化,如水泵運行時間在某一時間段變化規律。通過此種方法可以發現設備健康狀況變化的過程，而短期分析法無法做到這一點，此種方法能夠在設備剛開始出現故障時得以發現。

7 應用實例

（1）2009年7月20日，運行人員通過趨勢分析發現檢修水泵運行時間由原來的360 min縮短至180 min，經過專業人員檢查確認，原因為4#機受油器滲油處理后，尾水流道排水閥被異物卡住，導致尾水流道關閉不嚴，經過處理后恢復正常，避免了一起不安全事故。

（2）2009年12月22日，運行人員通過趨勢分析發現2#檢修水泵運行3 min后仍不停止運行，立即查看上位機排水系統監視畫面發現水位已達到停泵水位1.6 m，通過繼續觀察，發現檢修集水井水位不再繼續下降，現場檢查水位與上位機水位一致，之后將水泵切停，通知專業人員檢查，發現水位傳感器故障，更換水位傳感器后正常。若不是及時發現了此設備缺陷，很有可能導致水泵長期抽空而損壞，給電廠帶來經濟損失。

（3）2010年2月4日，運行人員通過趨勢分析發現20#壩段水泵到達啟泵時間后水泵未啟動，檢查水位已到達啟泵水位，檢查原因為水泵蓮蓬頭密封不嚴，水泵內進入空氣，不能形成真空，經過處理后恢復正常。若不及時發現此設備問題，20#壩段水位將繼續上漲，導致水淹20#壩段廊道，后果不堪設想。

（4）2010年5月17日，運行人員通過趨勢分析發現3#機漏油泵啟動間隔縮短至1 min，每次運行30 s，與正常啟動間隔13 min，運行時間8 min，相差很大，之后立即通知專業人員檢查發現3#機漏油箱啟主用泵浮子失效，經更換漏油箱啟主用泵浮子后正常。此缺陷如不及時發現，很有可能造成調速器系統跑油事故，給電廠造成損失。

（5）2010年6月4日，運行人員通過趨勢分析發現1#機漏油泵主備用工作不穩定，有時啟備用泵有時啟主用泵，經過檢查發現液位開關工作不穩定，更換液位開關后，自動啟、停主用泵正常。此缺陷如不及時發現，很有可能情況惡化，導致調速器系統跑油事故發生，給電廠安全生產構成威脅。

（6）2011年1月30日，運行人員通過趨勢分析發現，檢修水泵啟停間隔由以前的300min縮短為現在的95min，經專業人員現場檢查為6#機流道排水閥被異物卡死，導致進水流道排水閥關閉不嚴，經過流道消壓對流道排水閥進行檢查處理后恢復正常。

（7）2011年4月3日，運行人員通過趨勢分析發現，2#機運行過程中漏油泵啟動間隔由約35 min縮短至5 min，經專業人員檢查發現啟主用泵的液位開關故障，引起油泵啟停頻繁，更換啟主用泵的液位開關后恢復正常。此缺陷若不及時發現，漏油泵很有可能被燒壞，避免了一次不安全事故。

（8）2011年5月5日，運行人員通過趨勢分析發現，檢修水泵長時間運行，不自動停泵，現場檢查檢修集水井水位1.62 m， 現場檢查發現運行電流僅78 A，水泵未抽上水，專業人員對檢修水泵排氣， 檢查水位傳感器發現傳感器反饋至水位計的水位值飄移，將其調整后，檢修水泵啟停恢復正常。若不及時發現此缺陷，檢修水泵很有可能被燒壞，避免了一次設備順壞事故。

8 結語

設備趨勢分析法在洪江水電廠運行分析中的經驗表明，如何監視設備發展趨勢，預防設備故障和事故的發生或者把故障和事故“扼殺”在萌芽狀態，設備趨勢分析法擔有重要角色。但由于設備趨勢分析法具有局限性，不能發現所有設備問題，所以此方法應結合現場工作經驗使用，方能達到更好的效果，從而，可以進一步提高電廠安全生產水平。

1 陳國慶，謝剛，吳丹清.水電廠運行技術問答[M].北京：中國電力出版社，2005.

2 謝云敏.水輪發電機組輔助設備及自動化運行與維護[M].北京：中國水利水電出版社，2004.