小湾水电厂智能化全员全过程设备管理

图 3 设备动态分析
动态分析系统自投运以来，已帮助电厂发现测 量传感器异常、设备劣化等安全隐患 20 余处，为电 厂提前安 排 设 备 维 护， 预 防 缺 陷 和 防 止 设 备 损 坏， 实现以可靠性状态监测和故障诊断技术为中心的预 防性维护检修创造了条件。如 2014 年 3 月，动态分 析系统预警 1 号机调速器 1 号油泵向调速器压油槽 打油时间超过预警值，运维人员对 1 号油泵进行检 查，在油质未污染前发现并处理油泵衬套开裂重大 缺陷，未造成事故的扩大。
小湾水电厂动态数据分析平台最大程度地整合 主设备和 辅 助 设 备 各 监 测 系 统 的 实 时 和 历 史 数 据， 利用动态建模思想，对设备运行趋势进行自动分析， 提前预警并对设备监控状况做出准确判断，为科学、 准确分析设备运行状态和发展趋势提供了强大的智 能支 持， 是 智 能 化 TPM 设 备 管 理 的 分 析 与 决 策 系统［4］。
现的缺陷、 检 查 发 现 的 未 处 理 问 题 自 动 生 成 项 目，
形成检修项目、计划、作业的标准模板； 用检修项
目 WBS 数据贯穿机组修前、修中、修后的各项管理
工作，搭建检修项目结构树，集成检修的所有资源，
包括检修项目、工单清单、网络图、外包工作、检
修所需的备品备件、工作票、检修工序流程、危险
1 智能化 TPM 设备管理检测单元
点考虑了设备的在线监测。现有计算机监控系统有 1 847个模拟量测点，7 981 个开关量测点。在此基 础上，电厂联合厂家开发了设备环境监控（ 见图 1） 、 主变（ 电抗器） 色谱在线监测（ 见图 2） 、TN8000 状态 监测、 水 情 信 息、 电 能 量 管 理、 通 风 空 调 系 统、 WEB 监控、发电机局放在线监测、水灾报警、火灾 报警等智能监测分析系统，正在开发开关站设备在 线监测、闸门在线监测、水轮机汽蚀在线监测等系 统。做到以计算机监控为基础，在线监测系统全覆 盖，是做好智能化 TPM 设备管理的基础［2］。
3 智能化 TPM 设备管理执行单元
根据设备动态分析数据，小湾水电厂动态完善 54 个设备可视化检修作业指导书、49 个可视化巡检 作业指导书、可视化巡检维护教学视频、115 个典 型缺陷的缺陷词典，规范了设备巡视维护检修的重 点、周期、内容、操 作 步 骤、 注 意 事 项、 关 键 控 制 点、验收记录表格，图文结合，并安排专人跟踪检 查、验收。同时，把所有巡检维护整合成 440 项工 单（ 见图 4） ，涵盖电站所有设备的巡检、维护和定 期工作，并积极与厂家联合开发了智能化、可视化 的设备巡检系统。按照可视化设备巡检规范，运行 人员手持巡检终端沿巡检路线进行巡检，巡检时即 时将检查结果通过网络上传到系统数据库中，系统 可根据巡检数据直接生成设备巡检分析报表，以便 管理人员进行统计分析。设备维护实现日常化、制 度化，减少事故的发生。
第 41 卷第 10 期 2015 年 10 月
水力发电
小湾水电厂智能化全员全过程设备管理
乔进国
（ 华能澜沧江水电股份有限公司小湾水电厂，云南 大理 675702）
摘 要： 在创建国际一流化电厂的进程中，小湾水电厂创建一流的设备，以信息化为手段，以在线监测、计算机监 控系统为基础，对设备状态进行动态分析、动态预警，真正实现了智能化全员全过程（ TPM） 设备管理。对小湾水电 厂智能化 TPM 设备管理系统各单元进行了全面介绍，可为其他电厂提供参考。 关键词： 设备管理； 智能化； 在线监测； 动态分析； 小湾水电站
根据设备在线监测数据与动态分析趋势、维护
10 Water Power Vol. 41 No. 10
第 41 卷第 10 期
乔进国： 小湾水电厂智能化全员全过程设备管理
图 4 运行定期工作
缺陷记录， 确 定 设 备 每 次 定 修 的 项 目 与 技 术 方 案。 项目实施完成后，对实施情况与预期效果进行全面 评估，在设备定期检修的基础上推进设备的状态检 修工作。大力推进标准化检修工作，利用可视化检 修作业指导书指导检修工作，并在检修中不断完善； 力推检修过程的信息化，和厂家合作开发检修信息 系统，从 检 修 前 的 策 划、技 术 方 案、物 资、 工 作 票、操作票，到检修过程中的日志、会议纪要、检 修记录、检修总结、检修后评估全过程信息化； 根 据动态分析系统分析的设备劣化趋势，制定设备及 元器件的使用寿命； 对存在问题较多的设备，制定 更新改 造 计 划，实 现 设 备 安 全 健 康 状 况 的 可 控 在控。
将所有巡检、维护等定期工作录入 SAP，开发 待办和短信提醒功能，利用信息化手段推进定期工 作。各定期工作有专人负责验收，验收合格后该项
工作方可完成，未按时保质完成的定期工作自动生 成考评。
结合现场实际情况，小湾水电厂提出并建立了 设备缺 陷 标 准 体 系 模 型， 从 缺 陷 设 备 名 称、 类 型、 现象、原因、处理措施等 5 个方面建立标准缺陷静 态模型。将 5 个静态域进行关联和动态组合，形成 标准缺陷动态模型，自主研发了设备缺陷可视化管 理系统（ 见图 5） 。缺陷可视化系统实现了缺陷填报、 消缺 前 后 分 析、缺 陷 自 动 统 计 分 析 的 信 息 化、智 能化。
Intelligent TPM Equipment Management of Xiaowan Hydropower Plant QIAO Jinguo
( Huaneng Hydro Lancang Xiaowan Hydropower Plant， Dali 675702， Yunnan， China) Abstract: In the process of creating a world-class power plant， the target of first-class equipments in Xiaowan Hydropower Plant is pursued， in which， the conditions of equipment can be dynamically analyzed and warned and the intelligent TPM equipment management is truly achieved by taking the informatization as tool and the on-line monitoring and computer monitoring system as bases． The components of intelligent TPM equipment management in Xiaowan Hydropower Plant are introduced． The experiences of intelligent TPM equipment management can provide a reference for other hydropower plants． Key Words: equipment management; intelligent; on-line monitoring; dynamic analysis; Xiaowan Hydropower Station
中图分类号： TV736（ 274）
文献标识码： B
文章编号： 0559-9342（ 2015） 10-0009-03
0引言
2011 年，小湾水电厂被确定为华能集团唯一的 创国际一流水力发电厂试点单位。按照“一流的设备 性能、一流的技术创新能力、一流的企业管理能力、 一流的人才队伍、一流的经营业绩、一流的品牌形 象”的要求， 小 湾 水 电 厂 不 断 强 化 基 础、 提 升 管 理， 在设备管理上推陈出新。结合在线监测技术与动态 分析系统，利用信息化手段，推进智能化全员全过 程（ TPM） 设 备 管 理［1］，电 站 设 备 管 理 更 加 精 细 化、 标准化和规范化，设备的可靠性不断提高。全部机 组 72 h 试运行后，未停机消缺即投入商业运行，连 续多年实现零非停。
4 智能化 TPM 设备管理神经单元
智能化 TPM 设备管理是一项庞大的系统工程。 为把庞大的系统工程简单化、有效化，小湾水电厂 利用信 息 化 手 段， 改 进 管 理 方 法， 降 低 管 理 难 度， 实现智能化的全过程管理。依托集团公司 SAP 水电 资产管理系统，辅助以检修管理信息系统、缺陷可 视化管理系统、动态分析系统、图纸资料管理系统， 实现 TPM 设备管理的智能化、信息化。
图 1 环境监控
图 2 变压器色谱在线监测
运行人 员 对 各 个 系 统 巡 检 时 耗 费 大 量 时 间、精 力，设备故障、缺陷信息也可能存在遗漏； 监测 数据分析智能化程度低，信息挖掘能力差，无法 实现在设备趋势变坏时提前预警，从而避免事故 发生。
为解决以上问题，小湾水电厂联合厂家开发了 设备动态数据分析平台［3］ （ 见图 3 ） 。设备动态数据 分析平台具有数据管理（ 整合子系统数据，建立统一 数据中心） 、数据分析（ 生产数据统计、数据相关性 分析、设备缺陷预警、自动报表生成） 、动态管理设 备（ 报警限值自动修正、监视机组状态、趋势分析、 数据纵、横向比较） 等功能。动态分析系统采集了计 算机监控自动化系统、电能量系统、状态监测系统、 环境监 测 系 统、 主 变 在 线 监 测 系 统、 水 情 系 统、 PDA 巡检系统等监测数据。将以上各监测系统的实 时、历史数据整合，运用建模思想，自动进行设备 运行趋势分析（ 包括散点图分析、相关量分析、不同 机组比较、趋势分析、偏差分析、报警分析、数字 特征分析、开关量统计分析、最值分析） 、运行趋势 展示、报表统计、操作报警一览表查询等，并对数 据进行专家分析与处理。设备在“伤风感冒”前进行 趋势分析与提前预警，预警值采取日常数据加权平 均值放 大 2% ～ 5% ，可 自 动 一 键 设 定。同 时，每 周、每月、每年实现主辅设备运行趋势的自动分析， 提出关注事项，实现对数据的自动监视、自动分析。
图 5 设备缺陷可视化管理
机组检 修 信 息 化 系 统 统 一 了 机 组 修 前、 修 中、
修后业务流程（ 见图 6） ，强化了检修全业务闭环流
程管理。建立了检修作业包数据库，实现各级检修
作业数据库管理及大小修过程监控管理； 实现了检
修项目的树状层级管理，统一检修标准项目、检修
准备工作和工期计划等业务标准和规范； 运行中发
收稿日期： 2015-07-27 作者简介： 乔 进 国 （ 1970—） ，男，湖南新邵人，高级工 程 师， 国家技能鉴定高级考评师，主要从事水电站设备、运行及检修管理 工作．
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水力发电
2015 年 10 月
Fra Baidu bibliotek
此外，动态分析系统还具备报表自动生成功能。
已建立健全主、辅设备技术台账 1 216 个，涵 盖设备从投产到退出运行的全过程，包括技术参数、 巡检 维 护 记 录、 备 品 台 账、 检 修 履 历、 缺 陷 记 录、 异动记录、运行趋势分析； 完善设备备品备件定额 3 041 项，包 括 机 械、电 气 一 次、调 速、励 磁、辅 机、监控、通信、保护等 8 大系统，并通过 SAP 系 统中的物 资 管 理 模 块 及 时 掌 握 备 品 备 件 库 存 情 况， 自动提醒需增加的项目和数量，做到全厂设备备品 满足生产要求，每个设备备品有据可查，真正做到 了规范化、智能化 TPM 设备管理［5］。
2 智能化 TPM 设备管理中枢系统
电厂设备种类很多，面对大量的实时监控数据， 不同系统间的数据不共享，无法开展相关性分析；
小湾 水 电 厂 水 轮 机 是 目 前 世 界 上 单 机 容 量 700 MW机组中水头变幅最大、转速最高、设计制造 难度最大的水轮机，发电机推力轴承在 700 MW 机 组中也是制造难度最大的。因此，在设计阶段就重