数据分析在大型蓄能电站安全生产中的应用研究

熊 照

（惠州蓄能发电有限公司，广东 惠州 516100）

惠州蓄能发电有限公司(以下简称惠蓄)位于广东省惠州市博罗县礤头村，是一座周转调节的抽水式循环调节蓄能电站[1]。

目前，惠蓄机组已运行10余年，部分设备临近老化，需要制定机组大修策略及机组年度运行计划。按照设备检修周期，惠蓄机组每年会依次进行C修或D修。对设备和检修操作过程进行数据分析，可以全面评估机组状况，优化机组大修周期及大修策略，提前发现设备缺陷，制定特别巡检项目，对运行人员操作过程进行观察和事后分析，并对不当行为及时纠正。

1 数据分析范畴

数据分析主要对惠蓄相关系统（设备）运行状况、温度、流量、压力变化趋势、保压能力、动作时长等专项数据定期分析，并分析机组运行数据追踪分析及操作过程历史数据安全性。

1.1 专项数据分析

蓄能电站安全数据分析主要包括球阀启闭时间、机组出口开关及油泵动作次数、尾闸液压系统压力保持能力、机组调相运行压水保持性能、机组主轴密封温度、流量、密封材料剩余量、机组上下迷宫环温度、流量、机组顶盖排水泵性能、和启动集水井排水泵启动次数等数据分析。下面主要选取球阀启闭时间、机组调相运行压水保持性能对专项数据分析进行阐述。

球阀开启关闭时间数据分析，主要统计球阀开启、关闭时间，分析其变化趋势、开关成功次数、开关失败次数，进而分析球阀接力器腔体是否存在串水、有无卡涩，防患于未然。提前发现球阀方面问题，减少球阀开关方面的故障，球阀开启关闭情况分析如图1所示。

图1 球阀开启关闭情况

分析机组调相运行压水保持性能，通过反映机组自动补气电动阀开启、关闭的开关量记录中排除机组检修期间的开关量记录，并找出机组调相工况并网后的自动补气记录。结合计算压水回水系统补气电磁阀的补气次数及时间，同时查找统计时间内对应机组的CP启动次数及启动时间，计算CP工况运行累计时间与电动阀开启的累计时间之比值。最终对比CP工况电动阀不起次数及开启时间，如图2所示。

图2 电动阀补气次数及开启时间

评估机组的压水保持性能，并跟踪其性能变化趋势，在其劣化至不可接受时根据分析结果开展有针对性的及时维护。依据各机组的压水性能确定各机组转泵的优先权，压水性能较差的机组应减少压水调相工况的运行时间，按照各机组压水保持电动阀开启百分比的横向对比，可判断出机组整个压水系统差异性。当有明显差异时应当会同检修部门对差异原因进行分析，同时对差异化机组运行方式进行适当调整。

1.2 机组运行数据追踪分析

机组运行数据追踪主要对机组不同工况启动次数、运行时间、启动失败次数、非计划停运、机组累计运行时间等生产运行数据进行分析。根据运行数据分析结果和机组大修运行时间需要，为机组优先权的合理设置提供依据，有效优化机组运行时间、大修周期及策略，提高机组运行可靠性。

1.3 操作过程历史数据分析

在机组有操作的时间段，利用工业监控系统和历史数据系统分析操作过程是否规范、符合安全规范要求、有无跳相、越相、漏相情况。

2 数据分析发现的典型问题

通过数据分析可以及时了解设备运行参数变化趋势，提前发现设备存在的缺陷。如数据分析发现#6球阀开启时间约30 s，关闭时间约56 s，开启时间稳定，关闭时间比2016年延长了5 s，开始重点关注，监盘时注意球阀开启关闭时间，并初步分析可能原因为球阀拐臂接力器腔体因汽蚀串水，列为检修项目；发现#7机尾闸油泵频繁启动，每隔40 min启动一次，对#7机紧急检查处理，确认是由于#2油泵出口逆止阀故障渗油导致主油路压力下降，触发油泵启动打油；发现#4机组出口开关储能油泵在出口开关未动作情况下频繁启动，怀疑操作机构保压能力不好，及时通知相关专业人员评估检查，并将#4机组出口开关列为特维特巡设备，优化机组优先权，将#4机组置最后，减少机组启动次数，降低事故风险。

及时发现设备运维过程中不规范、不安全行为，通过查看工业电视，实时或事后分析现场安全生产过程中有无违章指挥、违章作业，有无不具备相关资格的人员违规作业，有无无票工作、无票操作、无监护人操作和解锁操作，有无不按规定使用安全带、防护用品、作业机械和工器具等。通过工业监控系统和历史数据分析，判断是否存在违规操作，如通过数据分析发现“#5机C修机械部分隔离操作”操作票上的操作顺序与历史数据不符，“操作项5”的实际操作时间早于“操作项4”的实际操作时间（表1所示），属于跳项操作，违背安全规程相关规定，规范操作人和监护人的操作过程，开展安全教育，提高安全生产水平。

表1 操作票数据分析

3 结论

本文提出数据分析在大型蓄能电站安全生产中的应用研究，同时阐述了数据分析及分析发现的典型问题，提高生产操作的安全性。应用数据分析判断蓄能电站设备运行的变化趋势和健康状态，有助于提前发现设备的潜在缺陷，制定特维特巡计划，合理优化设备检修计划、运行方式和机组优先权，减少设备事故发生，提高机组可调小时和利用率，及时纠正不规范行为，提高运维人员安全生产水平。