“三化”闭环巡检模式在洪江水电厂中的应用

邓 亚，邹四群

（1.五凌电力有限公司洪江水电厂，湖南 怀化 418200；2.湖南省水电智慧化工程技术研究中心，湖南 长沙 410004）

1 概述

洪江水电厂位于湖南怀化市洪江区上游4.5 km处，安装6台单机45 MW灯泡贯流式机组，总装机容量270 MW。设计年发电量10.17亿kW·h，梯级电站联合运行年发电量11.14亿kW·h，设计水头20 m，投产时是国内单机容量最大的灯泡贯流式机组，目前仍保持该类型机组运用水头最高的纪录。电厂坝址控制流域面积3.55万km2，多年平均流量705 m3/s，多年平均径流量220亿m3。正常蓄水位190.00 m，相应库容1.95亿m3，调节库容0.75亿m3，水库具有周调节性能。1号、2号机组水轮机由日本日立公司生产、发电机为法国阿尔斯通公司生产，3号～6号机组由哈尔滨电机厂有限责任公司按照国外技术制造。

洪江水电厂设备由于设计及制造上的不足，自设备投产以来问题层出不穷，初期，现场生产过程曾发生过机组轴承油冷却器铜管破损漏油、调速器漏油箱油位浮子卡涩跑油和渗漏水井水位计走死，水泵未正常启动等重大缺陷。在这种情况下如何确保设备缺陷隐患及时发现是电厂安全生产中的重大课题。

2 电厂管理模式介绍

洪江水电厂为远程集控模式，开停机、负荷调整、巡盘工作均由长沙集控中心负责，电厂侧主要负责设备巡视、倒闸操作、设备检修等工作。电厂人员高度精简，原运行人员缩减至6名生产调度人员。电厂采用大倒班方式，两班倒。电厂设置综合部和安生部，安生部下面设置有水工分部、电气分部、机械分部和生产调度。

3 设备巡检及缺陷相关概念

设备巡检是为了提高、维持生产设备的原有性能，通过人的五感（视、听、嗅、味、触）或者借助工具、仪器、按照预先设定的周期和方法，对设备上的规定部位（点）进行有无异常的预防性周密检查的过程，以使设备的隐患和缺陷能够得到早期发现、做到早期预防、早期处理。保障设备正常运行，减少故障。

缺陷分为设备缺陷和设施缺陷，是指影响机组主辅设备、公用系统安全经济运行，影响建构筑物正常使用和危机人身安全的异常现象等等。缺陷按印象程度分为一、二、三、四类。其中一类缺陷为设备的紧急缺陷，二、三类缺陷为设备的重要缺陷、四类缺陷为设备的一般缺陷。

一类缺陷：即紧急缺陷，是指危机主要设备安全运行或人身安全，如不及时消除或采取应急措施，在短时间内将造成停机，甚至全厂停电或严重威胁人身安全的缺陷。

二类缺陷：是指危机安全生产或设备安全经济运行，影响机组出力或正常参数运行，属于技术难度较大，不能在短时间内消除，必须通过技术改造更换重要部件或更新设备，通过机组大小修才能消除的缺陷。

三类缺陷：是指在计划检修中才能消除的缺陷，不影响设备出力和正常参数运行，但有危机机组正常运行的可能，需要倒换系统运行或必要时需要停机后在短时间内就可消除的缺陷。

四类缺陷：是指发电主、辅设备及公用系统的设备在生产过程中发生的性质的缺陷，在机组运行中可以消除，消除时不影响机组出力及负荷曲线，属于可随时消除的缺陷。

重要缺陷：是指同类设备或设施在厂家规定或规程规定的检修周期内发生的两次及以上性质的同类缺陷。

及时消除的缺陷：在规定的时限（包括批准延期处理的时限）内消除的缺陷。

4 设备巡检相关研究介绍

人工巡检是目前设备管理中常用的工作方法,随着物联网和互联网技术在智能巡检中的应用及发展,针对设备巡检的现状和任务需求,智能手机终端引入到设备的监测中,设计并实现了基于二维码的智能移动巡检新系统。该系统方案结合了二维码扫描识别技术,构建了一个新的智能移动巡检平台,提高巡检自动化水平,在行业内具备实用性和推广性。

基于物联网的工业设备智能巡检系统克服了传统巡检方式的种种弊端,杜绝了事故隐患,提高了设备管理水平和设备使用率。该系统主要包括三部分：智能巡检管理系统、巡检终端系统和数据通信系统。智能巡检管理系统主要实现了任务的制定以及数据统计的功能;巡检终端系统主要实现了巡检数据采集的功能;数据通信系统主要完成了巡检管理系统与巡检终端系统的数据交换功能。利用NFC技术实现了设备身份认证,对巡检人员实现了有效监督。最后,详细设计并实现了智能巡检软件系统,满足了工业设备巡检的需要。

设备巡检系统随着科学水平的提高变得越来越先进。洪江电厂“三化”闭环巡检模式在洪江电厂安全生产中发挥了重要作用，是洪江电厂安全生产的一个有力武器。

5 “三化”闭环巡检模式

洪江电厂 “三化”闭环巡检模式，三化即常态化、专业化、差异化。常态化指各分部巡检人员按照巡检安排开展条码仪巡视。专业化是指各技术专业人员如（电气一次、电气二次、监控专业、自动化专业、保护专业等）开展设备主人巡视；差异化是指电厂根据季节特点、运行方式、设备状况如设备是否是新设备，设备是否存在缺陷等特点对设备巡检做出的不同的巡检要求，要求巡检人员按照此方式巡视的一种方式。常态化巡检均要求巡检责任人走到“五到”（眼到：应看到的地方看到；鼻到：应闻到的地方闻到；手到：应摸到的地方摸到；脚到：应走到的地方走到；耳到：应听到的地方听到。）、“三比较”（与规程比较；与同类设备比较；与运行设备比较），确保巡检质量。闭环是指每月月底管理人员对巡检结果进行检查，重点检查巡检到位率情况，提出考核意见，对发现重要缺陷的巡检人员给予奖励，同时每月、每年根据巡检发现的问题开展设备健康分析，查找容易出现的缺陷和隐患，找出规律，指导巡视检查人员巡视。

5.1 常态化巡检模式

洪江电厂常态化巡检模式是指按照规定的巡检间隔周期、项目内容、路线对设备进行巡视检查。电厂每年指定各专业常态化巡检路线和常态化巡检设备周期表。常态化巡检模式分为：机械、电气和水工、生产调度4个专业进行。其中机械、电气和水工为白班巡视（8：00～17：30），生产调度为晚班巡视（18：00～21：00），巡检人员须经安规考试合格并由厂部发文公布。巡检人员应认真将现场设备的各种实时参数填入巡检手持终端，巡视后应及时将巡检数据上传至“ERP系统”，每日按照规定的地点、路线、项目进行巡检。

5.2 专业化巡检模式

专业化巡检模式是指专业人员按照规定的巡检周期开展设备主人巡视，设备主人巡检采用签名卡，在规定的周期内（每轮班）对全厂设备至少一次进行随机巡检并现场签名。设备主人巡检人员为各专业设备主人（A/B角），每轮班对所辖设备至少进行一次全面巡检，时间不得与常态化巡检时间重叠。

5.3 差异化巡检模式

差异化巡检模式是指电厂根据季节特点，设备的特性等开展的特殊设备巡视。差异化巡视采用设备巡视卡，差异化巡检的范围包括机组灯泡头、灯泡体、操作廊道等，巡检人员对照巡检项目进行巡检并在现场的签名卡上签名。差异化的重点巡检包括：（1）系统运行方式改变；（2）主设备满负荷运行持续7 d；（3）存在缺陷或异常的运行设备；（4）特殊方式下运行；（5）主汛期，大风、暴雨、冰冻、高温等恶劣气候环境；（6）新投运设备、检修消缺后的设备、改造后的设备、事故后投运的设备；（7）机组低水头运行。

5.4 闭环巡检模式

闭环是指每次巡检完后巡检人员将巡检结果及时反馈或将巡检结果上传至巡检系统，发现异常情况及时登录ERP系统中缺陷，通知人员进行检查处理，月底管理人员抽查巡检结果检查巡检到位率情况，提出批评考核意见，对于发现重要缺陷的人员给予奖励，同时每月根据巡检的情况开展设备健康分析，对缺陷进行全面系统的分析，查找容易出现的缺陷和隐患，指导巡视检查人员开展设备巡视，每年召开年度设备健康分析，对全年缺陷进行全面分析（图1为2015年设备缺陷情况图），寻找其缺陷发生规律，指导设备巡视人员巡视、维护人员设备改造以及设备维护等。

图1 2015年缺陷情况

6 “三化”闭环巡检模式的特点

“三化”闭环巡检模式巡检方式灵活，巡检效率高，能满足各种巡检要求，能确保巡检不留死角。解决了日常巡检模式中当出现设备隐蔽性缺陷非专业人员难以发现的问题、特殊情况下存在缺陷或异常的设备日常巡视难以发现的问题，以及巡检到位率及责任性不高的问题。

7 应用效果

“三化”闭环巡检模式在洪江电厂安全生产中发挥了重要作用。通过该模式的运用电厂形成了“巡必巡到，巡必认真”的良好局面。电厂设备巡视到位率及缺陷发现及时率均长期保持100%。电厂通过该模式解决了一系列设备问题，如通过常态化巡检及时发现并处理了下游空调冷却塔2号循环水泵运行时1号循环水泵反转、3号渗漏排水泵出口阀存在裂痕、2号机1号调速器油泵运行声音异常等重要缺陷，通过专业化巡视及时发现并处理了1号机自动补气装置阀芯堵塞、1号渗漏水泵出口逆止阀关闭不严、4号机轴承油冷却器铜管破损漏油等重要缺陷，通过差异化巡视发现并处理了3号机调速环压板螺栓松动、5号机导叶安全连杆拐臂刮擦、1号机桨叶铜套磨损漏油等重要缺陷。电厂通过该巡检模式还及时发现了机组集电环碳刷磨损过快转子回路绝缘偏低、监控系统上位机UPS交流进线接触器发热严重、线路绝缘子掉落、导叶安全连杆定位销脱落等重大隐患。电厂重大设备缺陷隐患均得到及时发现并有效治理，未发生因设备缺陷发现不及时导致机组“非停”和设备损坏不安全事件，至2022年5月24日，安全运行天数累计已达7 024 d，保证了长周期安全生产，实现了连续18年无机组“非停”，安全效益十分可观。

8 结束语

“三化”闭环巡检模式在洪江水电厂设备管理中的应用经验表明，如何发现设备故障、预防事故的发生、把故障和事故“扼杀”在萌芽状态，好的设备巡检方法担有重要角色。但由于“三化”闭环巡检模式具有局限性，由于电厂管理方式等不同，不能适用于所有电厂，所以此方法应结合各电厂灵活使用，方能达到更好的效果，从而可以进一步提高电厂安全生产水平。