水電廠動力設備運行可靠性的優化策略

南寧交通資產管理有限責任公司 滕很朋

1 引言

我國水電廠在發展建設過程中，動力設備的應用越來越廣泛，除了為電力行業的可持續發展提供助力之外，也讓企業在惡劣的市場環境中提高了核心競爭力。但在現階段動力設備的具體運行過程中，存在的問題較多，如設備可靠性偏低及技術人員專業水平不高等，為水電廠的生產埋下了較大安全隱患。對此，應該全力提升水電廠動力設備運行穩定性和可靠性。

2 水電廠動力設備運行中存在的問題

隨著時間的推移，水電廠動力設備的應用時間也會隨之延長，其中的零部件在長期使用下會發生較大改變，性能越來越低，致使設備不能正常應用，基于這種情況，必然會對設備的整體運行效果產生影響，不利于水電廠生產效率的綜合提高，也無法讓水電廠的日常生產需求得到滿足。水電廠在運行期間，如若動力設備的性能下降或者原有功能喪失，設備潛在的安全隱患便會增多。目前來看，導致水電廠動力設備運行不可靠的因素較多，除動力設備日常應用期間產生的磨損之外，設備故障問題也會降低動力設備運行可靠性[1]。

2.1 檢修工作質量亟待提高

雖然我國很多水電廠在發展建設期間已經加強了對動力設備運行檢查以及保養，但在具體工作時存在問題依舊很多，對水電廠設備運行穩定性、安全性以及科學性產生巨大影響。部分水電廠在組織開展檢修工作時，質量無法達到既定的要求和標準，經常出現動力設備故障等問題，甚至還會導致設備改善率低，無法與預期目標相吻合，最終導致動力設備運行質量越來越差。

通過研究得知，現階段引發檢修工作質量無法達到標準的因素有很多，而檢修工作人員是其中最為關鍵的要素，為了降低成本，在對動力設備零部件購買過程中，經常到非專業廠家購買關鍵性零部件，若投入到檢修以及維護中，必然會使得動力設備運行存在問題。動力設備長時間應用，環境與工作狀態會不一致，質量檢查時間較少，致使設備無法穩定運行[2]。在動力設備檢修過程中，由于檢修人員檢驗經驗不足或者質量檢驗環節存在問題，人力資源投入量少，最終使得檢修工作質量得不到保障。雖然我國水電廠類型相對較多，但在日常工作期間檢修工作卻無法有效落實，專業技術人員數量偏少，再加上培養力度偏低，致使機組新工藝、新材料的作用無法充分發揮。除此之外，絕大部分發電廠對檢修技術研發比較注重，將關注點放在了檢修技術改造上，而針對專業技術人才培養，還處于忽視狀態，動力設備檢修質量越來越低。

2.2 重視程度偏低

當前，國內較多小型水電廠在發展過程中均存在問題，而最為關鍵的便是對動力設備運行重視程度不足。從宏觀的角度分析，水電廠之所以對設備運行關注度偏低，主要因為內部資金投入不足，對企業的經濟效益較為重視，致使動力設備在運行期間忽視了設備的整體運行質量。同時，部分水電廠由于動力設備設計以及安裝之過程中對質量問題不注重，進而引發設備故障。

3 水電廠動力設備運行可靠性的優化策略

面對當前水電廠動力設備運行期間存在的各類問題，為了能夠從整體的角度上解決，提升運行可靠性，應該加大重視，深入分析問題成因，并在此基礎上科學制定應對辦法，借此達到水電廠動力設備運行穩定性和高效性的目的[3]。

3.1 合理制定動力設備運行策略

在具體的水電廠動力設備運行過程中，為降低問題出現概率應合理制定運行策略，從多角度分析，如制定健全的檢修方案、充分了解運行情況等。

3.1.1 深入了解動力設備運行情況

水電廠在日常運行期間，動力設備運行可靠性大多與實際工作效益密切相關，因此為保證水電廠正常生產，應該著力提升水電廠動力設備運行效果，加強重視。在日常工作期間，結合生產要求，將水電廠發電工作做到位，明確動力設備的實際運行狀態，綜合且全方位地開展檢查工作，除定期開展故障排查之外，也要保證動力設備養護的及時性和有效性，以便動力設備能長時間處于穩定運行的狀態，從而為水電廠帶來更大的經濟效益。

3.1.2 合理制定檢修方案

在水電廠中，動力設備檢修工作極為重要。通常在檢修期間，主要分為年度檢修或者三年檢修滾動方案。對于年度檢修方案來說，是指每年制定一次健全的檢修計劃，事先將檢修期間所應用到的材料及備品、備件等準備好。“三年滾動”方案是指每三年中的后兩年，針對動力設備展開大規模檢修。通過這種定期檢修的方式，合理制定檢修方案，除了能讓工期縮短之外，也可以降低維修成本，保證檢修物資能夠得到科學配置。如某水電站，因為設備數量頗多，所以要對兩臺機組利用交叉檢修的方式開展相關作業，在對第一臺機組檢修期間，需要12天才能檢修第二臺機組，有效改善勞動力欠缺的問題，讓檢修時間得以縮短，從而為水電廠動力設備運行的穩定性和高效性提供助力[4]。

3.1.3 全面促進技術人員水平和能力的提高

動力設備在運行過程中，除了要制定完善的檢修方案之外，還應該全面提升技術人員的專業技能和水平，確保動力設備能可靠運行。通常而言，優質的檢修團隊必須要配置最先進的檢修設備，而在這種情況下，技術人員應該具備良好的專業能力和素養，可以依托于現代科技背景，促進水電廠動力設備運行的可靠性和穩定性。在日常工作期間，水電廠應該將技術人員的培訓教育工作做到位，定期組織技術人員開展設備檢修培訓活動，實現動態化管理。同時也可以采取講座等方式提升技術人員的水平，以便從業人員的專業技能越來越強，提升水電廠技術隊伍的水平，保證水電廠安全可靠即高效運行。

3.2 全面提升動力設備零部件可靠性

水電廠中的動力設備設計類型較多，包括水輪機、調速器等。如果想要促進動力設備運行可靠性，讓內部的零部件能減少磨損，延長設備的整體使用壽命，必須保證零部件的質量。圖1為水輪機故障樹狀圖。因為動力設備中有非常多的零件，規格和型號存在較大差異，所以動力設備以及其零部件生產企業應該明確規定，所提供的零部件質量必須符合國家相關要求。在設計動力設備系統期間，設計部門應該對系統可靠性綜合考量，有針對性地進行設計，確保動力設備在運行過程中不會出現任何問題，為水電廠生產效率的提升奠定堅實基礎。

圖1 水輪機故障樹狀圖

3.3 做好發電機運維和檢修工作

為提升水電廠動力設備運行的安全性和可靠性，除了要提高設備零部件的整體質量之外，也要將發電機運維以及檢修工作做好。

3.3.1 強化對發電機內部的維護

在對發電機開展檢修工作過程中，需要對定子繞組端部線圈的磨損程度嚴格檢查，找出電機局部破損問題，并結合具體成因，合理開展預防性試驗，有針對性地制定處理措施。在檢查發電機保護設備過程中，要利用模擬工程試驗的辦法，檢查發電機保護設備的靈敏性以及速度，依照機組的實際運行情況，核查轉子接地電阻并強化控制。

3.3.2 加大發電機軸瓦維護力度

在水電廠動力設備運行過程中，需要對發電機軸瓦潤滑油進行定期抽樣化驗，以便所用油質能滿足國家既定的要求和標準。在具體檢查過程中，加強對冷卻供水設備的關注，一旦發現異常情況，應該及時制定處理辦法。與此同時，技術人員要檢查供水以及排污試驗，以便供水達到要求。在對軸瓦溫度保護定值檢查期間，可以模擬因為高溫引發的停機試驗，如果溫度達到既定數值，需要及時采取報警或者停機處理措施，以便能從根源降低故障問題出現概率。

3.3.3 科學制定氣源維護和檢修方案

在發電機空壓機運行過程中，應該做好定期檢修工作，及時對設備清理，定期更換機油，密切監測空壓機電機的絕緣情況，一旦發生問題，必須在第一時間制定處理辦法。氣源系統在運行過程中，要定期監測壓力監測設備，以便閥門管路的緊密性能達到標準，減少漏氣問題的出現。在電氣運行階段，制動電源的運行情況要密切關注，仔細觀察，若有問題出現，需要及時制定應對辦法[5]。

3.3.4 降低電機勵磁系統故障出現概率

在發電機維修期間，應該對發電機勵磁系統中的調節器、滅磁柜等全面清理，加大檢修力度，同時對系統自動調節能力嚴格檢查。在發電機運行階段，如果突然間出現做功負值的情況，很容易使得這一數值接近額定容量，致使實際輸出勵磁電流為零，所以在這種情況下，勵磁系統并不具備勵磁電流，從而出現失磁問題，但如若不能及時解決勵磁系統，故障問題便會加劇，必須要采取停機處理。同時，對轉子回路的實際運行狀態認真檢查，在高效解決之后恢復發電機運行。

3.3.5 全面促進調速器運行可靠性的提高

調速器一直是控制水輪發電機組的重要設備，在檢查調速器運行狀態時，應該加強對油壓設備儀表的重視，并將傳感器校驗工作做好，如果油壓設備壓力不能達到既定的要求和標準，系統會及時發出警報，為技術人員得到警示快速趕到設備運行現場，查明故障原因并制訂應對辦法，之后利用行之有效的措施，讓油壓在短時間內恢復。設備在運行一段時間后要嚴格監督和管理，加大控制力度，保證油壓設備的運行能始終處于良好狀態。如若調速油壓設備無法正常開啟或者壓力相對較低，應該利用適當維修的手段來予以解決。調速器在日常運行期間，應該做好相應的維護工作，將管道與液壓管的保養工作做到位，并對調速器及時更換，以此降低安全事故出現概率。具體如表1所示為調速器運行可靠性措施。

表1 調速器運行可靠性措施

3.4 強化對動力設備運行管理的優化

若想從整體的角度上提升水電廠不同任務的工作質量，保證水電廠能實現安全生產目標，工作人員應該加強對動力設備運行情況的關注，在保證設備正常健康運行的情況下，科學制訂管理措施，全面提高日常管理工作質量，將重點放在設備養護方面，通過引進各種先進生產技術以及施工工藝，從根源對水電廠生產成本予以降低，以便提高動力設備運行可靠性和穩定性，讓水電廠獲得更大的經濟利益。

水電廠管理部門的人員在工作期間，應該從社會各界吸納先進的工作經驗，安排專業能力強且技術水平高的工作人員。同時，針對現階段檢修工作的實際情況，水電廠要健全規范的檢修機制，不斷對檢修制度加以優化。在例行檢查期間，設備檢修人員要將自身工作經驗、專業知識等融入日常工作中，做好細節方面的檢查，保證可以在短時間內反饋出動力設備運行問題，高效對問題加以解決，讓動力設備能長時間處于穩定運行的狀態。

綜上所述，若想保證水電廠動力設備運行穩定性和可靠性，必須加強對設備的維護和保養，充分了解設備運行的實際現狀，有針對性地制定檢修方案，強化技術人員專業技能和水平的提高，保證動力設備能可靠運行。同時，要結合實際現狀，著力促進動力設備零部件的安全性，全面提高發電機運維以及檢修有效性，保證發電機不會出現制動氣源消失的問題，讓水電廠動力設備的運行能更加平穩有序。