华电集团公司精密点检与远程诊断的探索与实践

2016-01-09

电力设备管理 2016年1期

中国华电集团公司2009年开始试点精密点检与远程诊断工作，形成了具有自身特色的设备管理模式。该模式对设备进行全寿命周期档案管理，实现状态诊断流程的标准化与规范化。在发电企业侧建立了“日常点检，定期体检，精密诊断跟踪”的设备管理模式，在集团公司系统建立了“电厂－区域公司－集团公司”三级远程诊断管理系统，有力地提升了设备可靠性水平。

中国华电集团公司刘传柱、吴立增、汪明波、田亚、彭桂云、常浩、吴峥峰/文

一、前言

2006年前后，国内发电企业发展迅猛，管理人员、技术人员的培养速度明显滞后于新投机组、新建发电企业对人才需求的增长速度，发电企业生产技术水平摊薄明显，新投机组非计划停运次数较高。为提高机组可靠性，提升生产管理水平，中国华电集团公司于2006年启动点检定修管理试点和推广工作，依据《火力发电企业设备点检定修管理导则》（DL/Z870-2004），结合发电企业生产管理实绩，印发了指导意见，出版了《中国华电集团公司发电企业点检定修管理示范性标准与示例》，用三年的时间在新建发电企业建立了点检定修管理模式，较好地发挥了统一标准、规范管理的作用。点检定修管理实施“八定”原则（定点、定标准、定人、定周期、定方法、定量、定作业流程、定点检要求），建立五层防护体系（日常巡检、专业点检、精密点检或技术诊断、劣化倾向管理、综合性精度检测和性能指标测定）。精密点检是深入推进点检定修管理的关键环节，是创新设备管理模式的重要手段，也是提升设备可靠性的重要途径。2009年，中国华电集团公司经过充分调研、论证，综合国际先进经验，根据发电企业设备特点，经过试点、推广，最终创新形成了集设计诊断、分类诊断、综合诊断、持续改善于一体的具有华电特色的精密点检与远程诊断新模式。

二、精密点检新模式

精密点检是指：用标准的检测仪器、仪表对设备进行综合测试、检查，或在设备未解体的情况下运行特殊仪器、工具、诊断技术和其他特殊方法测定设备的振动、温度、裂纹、变形、绝缘等状态量，将测得的数据对照标准和历史记录进行分析、比较、判别，及利用技术监督等手段对设备健康水平与安全、质量、经济运行方面的重要参数、性能与指标进行监督、检查与评价，以确定设备的技术状况和劣化程度的一种检测方法。华电集团结合自身特点，经过不断实践，进行了拓展与具体化：

1.测试手段在发电企业常规监测的基础上，拓展应用振动、红外、超声、油液和电流频谱五种成熟的技术手段。

2.状态诊断和改善将精密点检分为设计诊断、分类诊断、综合诊断和持续改善四个阶段，实现综合诊断、闭环管理。

3.体系建立在发电企业侧建立“日常点检，定期体检，精密诊断跟踪”的设备管理模式，在集团范围内建立“发电企业－区域公司－集团公司”三级远程诊断系统。

华电集团精密点检采用了更高精度的仪器、更符合实际的诊断方法，培养了更专业的人才队伍。

（1）设备对象。

华电集团精密点检根据设备重要性，选取了转机和输变电两类设备，覆盖汽机、锅炉、环保、公用及输煤、输变电等区域。精密点检覆盖的设备主要包括：

1）汽机区域典型设备：汽轮发电机组、电动给水泵、汽动给水泵、前置泵、凝结水泵、凝升泵、真空泵、循环水泵、定子冷却水泵、EH油泵、开式水泵、闭式水泵等。

2）锅炉区域典型设备：引风机、送风机、一次风机、排粉机、火检风机、磨煤机、空气预热器、输煤皮带装置等。

3）环保、公用区域典型设备：氧化风机、增压风机、空气压缩机、浆液循环泵、脉冲悬浮泵、湿式球磨机等。

4）输煤区域典型设备：皮带机、给煤机、碎煤机、斗轮机、翻车机、卸料器等。

5）输变电区域典型设备：主变、高厂变、低厂变、检修变、励磁变、照明变、升压站、母线的隔离开关、电流互感器、电压互感器、断路器、避雷器等。

（2）分类诊断技术。

华电集团的精密点检技术手段开放，积极采用成熟、有效、经济的各类诊断技术不断完善精密点检分类诊断技术手段。目前采用较为成熟的振动、红外、超声、油液和电流频谱等五种技术手段对各类设备构建诊断技术矩阵：

1）振动分析诊断技术。

振动是机械设备状态的晴雨表，许多设备故障都可以通过振动表现出来，振动问题在生产实践中一直占有重要的地位。振动分析诊断技术是精密点检最常用也最有效的检测手段。

2）油液监测分析技术。

油液监测分析主要包括润滑油油液分析技术和变压器绝缘油的气体分析技术。润滑油分析主要是通过对油样成分、磨粒浓度和磨粒形态的分析，判断金属部件的磨损情况。变压器绝缘油分析主要是通过分析油中所含不同气体的浓度，对变压器工作状态进行判断。

3）电流频谱分析技术。

与振动检测相结合，主要用于交流电机的状态分析。测量方法包括电流频谱测量、绝缘测量和过程参数测量，可对交流电机的绕组绝缘老化、气隙偏心、转子断条、转子弯曲、端部环开裂、焊缝劣化、大的动载荷、相位损失等故障进行诊断。

4）热成像分析技术。

可以显示目标物体的形状和温度分布状况，实现在线非接触检测，不受电磁场干扰进行定量测温，主要应用于管道内漏、转动设备轴承部位和输变电设备的热状态判断。

5）超声检测技术。

利用超声波对转动机械润滑、磨损问题、电气设备局放以及泄漏情况等进行检测。

（3）精密点检远程诊断平台。

精密点检远程诊断平台主要包括设备基本信息、设备状态智能诊断、精密点检联赛和远程诊断四个部分。平台建立的精密点检设备库可按专业、部件进行对比分析，目前平台共覆盖重要转机和输变电设备17583台。各发电企业精密点检员进行的每次设备检测，数据均共享至平台，形成精密点检数据共享中心。平台建立了诊断交流体系，可方便地发起远程诊断申请，组织远程协助和技术交流。

三、精密点检的实施

精密点检实施过程主要包括人员培训、软硬件配置、精密总体检、设备改善、远程平台搭建。通过项目实施，解决和改善发电企业设备存在的问题，建立精密点检软硬件系统，培养发电企业精密点检人员队伍。

实施过程中，需要在精密点检软件平台上，建立各项检测技术的测试数模及数据库参数，主要包括：

1.振动测试参数组

2.振动分析诊断参数组

3.建立设备振动数据库模型

4.定义振动测试路径及测试周期

5.建立超声检测参数数据库

6.建立红外检测数据文件

7.建立润滑油液分析参数组等

测试模型和数据库建立完成后，诊断设备存在的设计问题、制造问题、组装问题、安装问题、保养问题、材料问题或劣化问题，对采集数据进行详细分析，掌握设备状态。设备精密总体检发现的严重异常设备，经故障分析后制定一对一改善方案，从根源上解决设备故障，提高设备运行可靠性。

充分调动区域公司、发电企业和电科院各方积极性，各负其责、形成合力，共同推动精密点检工作的开展。通过总体目标规划、年度工作计划制定、技术交流、人员培训、工作规范、技能大赛推动等措施，建立精密点检长效管理机制。二级单位统筹规划区域内精密点检推进工作，强化过程管理和督导，及时协调、解决出现的问题。发电企业将精密点检作为主专业，对精密点检定岗定编，健全管理体系，落实人员责任，完善工作标准，使精密点检人员有保障、工作有计划、措施有落实，切实发挥精密点检在提升设备管理工作中的积极作用。华电电科院发挥人才优势，不断推动精密点检与远程诊断管理规范化和常态化，不断提高技术分析和诊断水平，建立了稳定的专家团队，开发并完善远程诊断服务，及时收集、提炼、发布经典案例，实现管理经验和技术诊断信息共享，定期组织专业技术培训和技术交流，不断加强集团公司精密点检技术队伍培养。

多措并举，促进精密点检顺利实施。精密点检的成功实施关键在于保障人员稳定，为此华电集团在印发的发电企业大定员管理办法中明确了发电企业精密点检人员定岗定编要求，使精密点检人员能够踏实工作。每年召开精密点检座谈会和交流会，促进精密点检人员技术水平的提升和精密点检工作的开展。举办精密点检技能大赛，有力地促进人才队伍培养、推动工作的开展。发电企业建立相应的管理标准、工作标准、技术标准、考核标准、业务流程，确定设备的检测周期、技术手段、评价标准等。精密点检组根据既定的标准规范开展工作，对现场设备的安全、稳定、长周期运行提供技术支持，为科学检修提供决策。图1是典型的发电企业精密点检工作流程。

四、精密点检推广成效

1.实现系统推广

经过多年努力，华电集团精密点检已经覆盖火力发电企业67家，覆盖装机容量8235.5万千瓦，占集团火电总装机容量的84.4%，覆盖重要设备17492台，重要测点42077个；培养了包括8名中央企业技术能手、26名华电集团技术能手在内的106名专业技术人才队伍。

图1 精密点检工作流程图

2.形成了华电特色的精密点检与远程诊断模式

结合自身特点，形成了集设计诊断、分类诊断、综合诊断、持续改善于一体的全新设备管理模式。该模式综合运用振动、红外、油液、超声、电流频谱等5种成熟的技术手段，建立详尽的设备全寿命周期档案管理（包括设计数据、运行数据、巡检记录、检修记录、状态监测数据），实现状态诊断流程的标准化与规范化，基本实现故障模式全覆盖。在发电企业侧建立了“日常点检，定期体检，精密诊断跟踪”的设备管理模式，在公司系统建立了“电厂－区域公司－集团公司”三级远程诊断管理系统。跟踪设备运行状态，提前预警设备问题，提高了检修针对性，实现了降本增效。

3.设备可靠性提升

精密点检工作的开展，有效提升了设备可靠性。53家发电企业四年精密点检工作，累计发现并成功解决各种设备问题5210个，成功避免辅机故障导致的非计划停运事件52次，避免辅机故障导致的降出力事件179次，避免重要辅机设备损坏1117台次。多次避免重大事故发生，如：某厂5B凝泵电机振动严重超标，精密点检人员经过振动测量和分析，判断凝结水泵支撑橡胶瓦出现严重磨损而非电机故障，通过检修处理，设备运行良好；某厂精密点检组经过数据分析，通过对电机基础进行加固解决了困扰生产多年的1A一次风机的电机振动问题。某厂及时发现了二号主变C相高压侧接地套管引线压接板发热的严重缺陷，采取外部强制冷却进行有效控制，通过趋势跟踪，确保了迎峰度夏期间的安全稳定运行。