趋势分析在洪江水电厂运行分析中的应用

邹四群

（洪江水力发电厂怀化市418200）

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。1#～2#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#～6#机组由哈尔滨电机厂有限责任公司按照国外技术制造。

2 运行趋势分析的对象

运行趋势分析的主要对象是辅机设备，尤其是频繁启动运行的辅机设备。

洪江水电厂辅机设备有渗漏水泵、检修水泵、厂区雨水泵、坝顶消防水泵、10#、20#坝段排水泵、1#～6#机漏油泵、1#～6#机高位油泵、1#～6#机调速器油泵、1#～6#机高压油泵、1#～6#机轴承油泵、1#～6#机发电机冷却水泵、低压气机、高压气机。

频繁运行的辅机设备有渗漏水泵、检修水泵、厂区雨水泵、坝顶消防水泵、10#、20#坝段排水泵、1#～6#机漏油泵、1#～6#机高位油泵、低压气机、高压气机。

3 辅机设备缺陷分析

辅机设备易出现的问题归纳起来主要有水位计故障、浮子故障、液位开关运行不稳定等。表现出来的不正常现象主要有水泵、油泵运行后不能正常停止、到启动时间未启动、运行时主备用切换不正常、运行时间突变等。

4 趋势分析的条件

4.1 收集数据

一种辅机设备运行稳定后，它运行的各项参数将稳定不变。例如，排水泵运行稳定后，它的运行时间、启动间隔、运行电流等参数将基本不变。根据运行经验收集设备运行特征参数，并进行总结和归纳，并确保收集到的数据能反映设备一般运行情况时的状态。表1～表3为洪江水电厂部分辅机设设备运行特征参数。

表1 漏油泵运行特征参数min

表2 渗漏检修水泵运行特征参数min

表3 10#、20#坝段排水泵运行特征参数

4.2 牢记设备运行特征参数

熟练掌握设备运行趋势是发现故障的前提基础。只有熟练掌握了设备运行特征参数后，才能做到有的防矢，对设备运行不正常反应敏感，引起重视，及时发现设备缺陷，避免不安全事故。

5 运行趋势分析法特点

（1）判断准确率高。设备运行参数突变，大部分是由于设备出现故障导致。如果设备不出现故障，运行参数一般不会出现太大变化。

（2）易发现隐蔽缺陷。水电厂值班，上位机监视的设备很多，监控信号也很多，极易出现对某些信号重视不够，如水泵启动后，到达停泵时间未停止运行，而水泵运行信号是正常的，如果不做趋势分析，很难发现这样的隐蔽缺陷。

6 运行趋势分析的方法

（1）短期分析法。将最近一次设备的运行参数与以往经验收集的特征参数进行比较，通过此种比较，很容易发现设备存在的问题，从而为事故预防提供直接支持。

（2）中长期分析法。将最近一次设备的运行参数放至整个历史数据中比较，从而可以发现设备的运行参数的变化,如水泵运行时间在某一时间段变化规律。通过此种方法可以发现设备健康状况变化的过程，而短期分析法无法做到这一点，此种方法能够在设备刚开始出现故障时得以发现。

7 应用实例

（1）2009年7月20日，运行人员通过趋势分析发现检修水泵运行时间由原来的360 min缩短至180 min，经过专业人员检查确认，原因为4#机受油器渗油处理后，尾水流道排水阀被异物卡住，导致尾水流道关闭不严，经过处理后恢复正常，避免了一起不安全事故。

（2）2009年12月22日，运行人员通过趋势分析发现2#检修水泵运行3 min后仍不停止运行，立即查看上位机排水系统监视画面发现水位已达到停泵水位1.6 m，通过继续观察，发现检修集水井水位不再继续下降，现场检查水位与上位机水位一致，之后将水泵切停，通知专业人员检查，发现水位传感器故障，更换水位传感器后正常。若不是及时发现了此设备缺陷，很有可能导致水泵长期抽空而损坏，给电厂带来经济损失。

（3）2010年2月4日，运行人员通过趋势分析发现20#坝段水泵到达启泵时间后水泵未启动，检查水位已到达启泵水位，检查原因为水泵莲蓬头密封不严，水泵内进入空气，不能形成真空，经过处理后恢复正常。若不及时发现此设备问题，20#坝段水位将继续上涨，导致水淹20#坝段廊道，后果不堪设想。

（4）2010年5月17日，运行人员通过趋势分析发现3#机漏油泵启动间隔缩短至1 min，每次运行30 s，与正常启动间隔13 min，运行时间8 min，相差很大，之后立即通知专业人员检查发现3#机漏油箱启主用泵浮子失效，经更换漏油箱启主用泵浮子后正常。此缺陷如不及时发现，很有可能造成调速器系统跑油事故，给电厂造成损失。

（5）2010年6月4日，运行人员通过趋势分析发现1#机漏油泵主备用工作不稳定，有时启备用泵有时启主用泵，经过检查发现液位开关工作不稳定，更换液位开关后，自动启、停主用泵正常。此缺陷如不及时发现，很有可能情况恶化，导致调速器系统跑油事故发生，给电厂安全生产构成威胁。

（6）2011年1月30日，运行人员通过趋势分析发现，检修水泵启停间隔由以前的300min缩短为现在的95min，经专业人员现场检查为6#机流道排水阀被异物卡死，导致进水流道排水阀关闭不严，经过流道消压对流道排水阀进行检查处理后恢复正常。

（7）2011年4月3日，运行人员通过趋势分析发现，2#机运行过程中漏油泵启动间隔由约35 min缩短至5 min，经专业人员检查发现启主用泵的液位开关故障，引起油泵启停频繁，更换启主用泵的液位开关后恢复正常。此缺陷若不及时发现，漏油泵很有可能被烧坏，避免了一次不安全事故。

（8）2011年5月5日，运行人员通过趋势分析发现，检修水泵长时间运行，不自动停泵，现场检查检修集水井水位1.62 m， 现场检查发现运行电流仅78 A，水泵未抽上水，专业人员对检修水泵排气， 检查水位传感器发现传感器反馈至水位计的水位值飘移，将其调整后，检修水泵启停恢复正常。若不及时发现此缺陷，检修水泵很有可能被烧坏，避免了一次设备顺坏事故。

8 结语

设备趋势分析法在洪江水电厂运行分析中的经验表明，如何监视设备发展趋势，预防设备故障和事故的发生或者把故障和事故“扼杀”在萌芽状态，设备趋势分析法担有重要角色。但由于设备趋势分析法具有局限性，不能发现所有设备问题，所以此方法应结合现场工作经验使用，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。

1 陈国庆，谢刚，吴丹清.水电厂运行技术问答[M].北京：中国电力出版社，2005.

2 谢云敏.水轮发电机组辅助设备及自动化运行与维护[M].北京：中国水利水电出版社，2004.