山美電站實(shí)行“無(wú)人值守”前期準(zhǔn)備工作分析

陳曉明

(泉州市山美水庫(kù)水資源調(diào)配中心，福建 泉州 362000)

1 概 述

隨著水電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控技術(shù)及遠(yuǎn)程操控技術(shù)的發(fā)展，水電站實(shí)行現(xiàn)場(chǎng)“無(wú)人值守”運(yùn)行值班方式成為必然趨勢(shì)。泉州市山美水電站于1972年建成投運(yùn)，電站建成之初裝有2臺(tái)1.5萬(wàn)kW的水輪發(fā)電機(jī)組。電站建設(shè)時(shí)，因電站廠房布置在200多米深的山體中，造成地下廠房在采光、通風(fēng)、通信等方面存在許多問(wèn)題，工作環(huán)境比較惡劣。1996年，山美水電站擴(kuò)建了1臺(tái)3萬(wàn)kW的機(jī)組，3號(hào)機(jī)廠房位于壩后，是一座寬敞明亮的現(xiàn)代化廠房，這為地下廠房實(shí)現(xiàn)“無(wú)人值守”搭建了一個(gè)基礎(chǔ)平臺(tái)。2006年，電站對(duì)3臺(tái)機(jī)組進(jìn)行了全面技改，配置了國(guó)內(nèi)最先進(jìn)的電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)和視頻監(jiān)控系統(tǒng)，并且將3臺(tái)機(jī)組的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)合并為一個(gè)系統(tǒng)，為實(shí)現(xiàn)地下廠房無(wú)人值守提供了技術(shù)上的保證。為了保證實(shí)行“無(wú)人值守”后的安全性和可控性，在實(shí)施之前，電站管理部門(mén)先后多次組織有關(guān)技術(shù)人員進(jìn)行廣泛論證，從設(shè)備、技術(shù)、運(yùn)行管理、預(yù)防性措施等方面，進(jìn)行了細(xì)致、全面的準(zhǔn)備工作。

2 設(shè)備、技術(shù)準(zhǔn)備工作

2.1 投運(yùn)電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)選用

電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的投運(yùn)，是山美電站地下廠房實(shí)現(xiàn)“無(wú)人值守”的先決條件。山美電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)采用H9000分布開(kāi)放系統(tǒng)，地下廠房1號(hào)、2號(hào)機(jī)部分按“無(wú)人值守”原則設(shè)計(jì)。電站控制層設(shè)備包括2套操作員工作站、1套工程師工作站、1套通信工作站等。操作員工作站設(shè)在3號(hào)機(jī)中控室，供運(yùn)行值班人員使用，實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)電站發(fā)供電設(shè)備進(jìn)行運(yùn)行監(jiān)視和閉環(huán)控制，隨時(shí)接受調(diào)度中心的調(diào)度命令，發(fā)布操作控制命令，設(shè)定與變更工作方式，廠內(nèi)優(yōu)化運(yùn)行AGC/AVC計(jì)算和處理，數(shù)據(jù)庫(kù)管理等功能。H9000計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)于2005年建成投運(yùn)，為山美電站地下廠房實(shí)現(xiàn)“無(wú)人值守”在技術(shù)上打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

2.2 機(jī)組大修消除設(shè)備隱患

2011年、2012年，在實(shí)行無(wú)人值守前，山美電站分別組織對(duì)1號(hào)、2號(hào)機(jī)組進(jìn)行大修。除了按大修規(guī)范要求完成各檢修項(xiàng)目外，重點(diǎn)排查機(jī)組主副設(shè)備各部件的工作狀況，消除安全隱患，使機(jī)組保持最健康的狀態(tài)。結(jié)合大修啟動(dòng)試驗(yàn)，對(duì)機(jī)組進(jìn)行甩負(fù)荷試驗(yàn)、過(guò)速試驗(yàn)、低油壓事故試驗(yàn)等極端工況試驗(yàn)，檢驗(yàn)計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)保護(hù)系統(tǒng)、調(diào)速器系統(tǒng)工作的準(zhǔn)確性和可靠性，確保機(jī)組在極端工況或事故情況下可以安全可靠地實(shí)現(xiàn)停機(jī)。

2.3 提高主輔設(shè)備完好率

2011年，山美電站開(kāi)展電站安全性評(píng)價(jià)工作，利用這個(gè)契機(jī)，組織檢修、運(yùn)行等部門(mén)對(duì)1號(hào)、2號(hào)機(jī)組的主輔設(shè)備進(jìn)行了全面排查，對(duì)所有不符合安評(píng)標(biāo)準(zhǔn)的自動(dòng)化元件、油、水、氣等輔助設(shè)備進(jìn)行了更新改造。主要包括更換老舊空壓機(jī)、排水泵、通風(fēng)機(jī)，更換油、水、氣系統(tǒng)閥門(mén)、壓力表計(jì)等，對(duì)“三漏”點(diǎn)逐一處理，對(duì)壓力油罐、氣罐的安全閥進(jìn)行檢測(cè)試驗(yàn)，最大限度地提高設(shè)備的完好率。逐一檢測(cè)示流器、油位計(jì)、壓力傳感器等自動(dòng)化元件的靈敏度和動(dòng)作可靠性，最大限度地提高設(shè)備的可靠性。

2.4 完善應(yīng)急處置硬件設(shè)施

首先，對(duì)地下廠房的排水系統(tǒng)進(jìn)行更新改造。山美1號(hào)、2號(hào)機(jī)組位于地下廠房，排水系統(tǒng)對(duì)廠房的安全至關(guān)重要。2011年，山美電站對(duì)地下廠房的排水系統(tǒng)進(jìn)行更新改造，更換排水泵、水泵控制柜，特別是把故障率較高的電極式水位信號(hào)器更換成浮球式水位信號(hào)器，提高了排水系統(tǒng)的可靠性。其次，增設(shè)廠房視頻監(jiān)控點(diǎn)，做到重要部位不留死角。第三，配置齊全交通、聯(lián)絡(luò)、通信、照明等應(yīng)急設(shè)施，廠房?jī)?nèi)增設(shè)事故照明燈，各重要部位配置聯(lián)絡(luò)電話，保證通信暢通，地面廠房和地下廠房間配備快速交通工具，確保緊急情況下運(yùn)行、檢修人員能迅速響應(yīng)，及時(shí)到位。

經(jīng)過(guò)一系列精心準(zhǔn)備，山美電站地下廠房在設(shè)備和技術(shù)上，已經(jīng)具備了“無(wú)人值守”的“硬件”條件。

3 電站安全保障措施

3.1 開(kāi)展電站事故處理預(yù)案演練

實(shí)行“無(wú)人值守”，對(duì)電站對(duì)突發(fā)事故的應(yīng)急處理能力提出了更高的要求。為確保有備無(wú)患，2011年6月11日，山美電站組織了一次有針對(duì)性的反事故演習(xí)，檢驗(yàn)電站地下廠房1號(hào)機(jī)黑啟動(dòng)和2號(hào)機(jī)帶2號(hào)主變零起升壓預(yù)案的可行性及設(shè)備可靠性，提高運(yùn)行、檢修及相關(guān)人員應(yīng)對(duì)突發(fā)事故的處理能力。這次事故模擬2號(hào)主變低壓側(cè)因蛇經(jīng)過(guò)引起相間短路故障。故障發(fā)生后，計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)上位機(jī)語(yǔ)音報(bào)警事故現(xiàn)象及保護(hù)動(dòng)作情況，運(yùn)行人員立即對(duì)2號(hào)主變差動(dòng)保護(hù)范圍內(nèi)的一次設(shè)備進(jìn)行全面檢查，查明事故原因，向地調(diào)及生計(jì)科等相關(guān)部門(mén)的當(dāng)班人員匯報(bào)故障現(xiàn)象及保護(hù)動(dòng)作情況。生計(jì)科值班人員按照預(yù)案下令展開(kāi)事故應(yīng)急處理，檢修人員對(duì)故障點(diǎn)進(jìn)行搶修，運(yùn)行人員對(duì)地下廠房1號(hào)機(jī)黑起動(dòng)成功，2號(hào)主變排除故障后零起升壓成功。整個(gè)演習(xí)過(guò)程有條不紊，相關(guān)人員動(dòng)作及時(shí)準(zhǔn)確，演習(xí)達(dá)到了預(yù)期效果。

這次成功的反事故演習(xí)，使電站的事故應(yīng)急預(yù)案得到近似實(shí)戰(zhàn)的檢驗(yàn)，相關(guān)人員的應(yīng)急處理能力和臨場(chǎng)操作熟練程度得到很大的提高，也增強(qiáng)了對(duì)山美電站地下廠房實(shí)行“無(wú)人值守”的信心。從2012年開(kāi)始，反事故演習(xí)作為山美電站的一個(gè)長(zhǎng)效安全機(jī)制，每年都要進(jìn)行一次不同科目的針對(duì)性演練，對(duì)電站實(shí)行“無(wú)人值守”后的安全運(yùn)行起到了非常重要的預(yù)防性保障作用。

3.2 完善制度保證體系

作為一個(gè)有40年歷史的老電站，山美電站有一整套完善的管理辦法和制度。但是，地下廠房無(wú)人值守是個(gè)全新的課題。雖然在硬件上已經(jīng)配備齊全，但是，如何在管理制度上適應(yīng)無(wú)人值守的要求，是電站管理方面一個(gè)全新的挑戰(zhàn)。針對(duì)管理上的新問(wèn)題，電站管理層集思廣益，大膽創(chuàng)新，從兩個(gè)方面入手。首先，管理處根據(jù)無(wú)人值守新情況，重新制定了《運(yùn)行值班制度》《設(shè)備巡視檢查制度》《運(yùn)行交接班制度》《檢修人員值班制度》《設(shè)備評(píng)級(jí)制度》等管理制度，重新修訂《運(yùn)行規(guī)程》《檢修規(guī)程》，為無(wú)人值守提供了制度保證。另一方面，管理處根據(jù)技術(shù)發(fā)展的新要求，對(duì)運(yùn)行、檢修人員進(jìn)行培訓(xùn)，提高員工的技術(shù)水平，提出“機(jī)電合一”“一崗多能”的崗位新要求，以適應(yīng)無(wú)人值守的新運(yùn)行方式。為了有效地落實(shí)規(guī)章制度，實(shí)現(xiàn)行之有效的管理，管理處創(chuàng)新利用現(xiàn)有的門(mén)禁系統(tǒng)，在廠房設(shè)備的重要部位，設(shè)置多個(gè)巡視刷卡點(diǎn)，要求運(yùn)行、檢修值班人員定時(shí)巡視發(fā)供電設(shè)備，并結(jié)合管理處的考核系統(tǒng)，對(duì)巡視檢查制度進(jìn)行考核。創(chuàng)新性利用管理處的網(wǎng)絡(luò)管理平臺(tái)，開(kāi)發(fā)出設(shè)備缺陷處理系統(tǒng)，使設(shè)備的缺陷得到及時(shí)準(zhǔn)確的處理，保證設(shè)備的健康運(yùn)行。

3.3 建立電站設(shè)備缺陷處理系統(tǒng)

為保證電站安全運(yùn)行，建立了電站設(shè)備缺陷處理系統(tǒng)(見(jiàn)圖1)。當(dāng)班運(yùn)行人員發(fā)現(xiàn)某個(gè)設(shè)備缺陷，立

圖1 山美電站設(shè)備缺陷處理系統(tǒng)流程即登錄設(shè)備缺陷處理系統(tǒng)發(fā)出信息，生計(jì)科值班人員立即通過(guò)網(wǎng)絡(luò)短信平臺(tái)通知檢修帶班領(lǐng)導(dǎo)指派相關(guān)班組前往處理，處理后檢修人員登錄系統(tǒng)，對(duì)處理情況進(jìn)行反饋，運(yùn)行人員會(huì)同檢修人員到現(xiàn)場(chǎng)對(duì)處理結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)收，合格后通過(guò)系統(tǒng)反饋給生計(jì)科，生計(jì)科做最后的驗(yàn)收，合格后設(shè)備恢復(fù)原狀。

整個(gè)處理過(guò)程快速有效，并且納入績(jī)效考核系統(tǒng)，職責(zé)明確，響應(yīng)快速，處理及時(shí)。

4 結(jié) 語(yǔ)

經(jīng)過(guò)幾年的精心準(zhǔn)備，山美水電站于2012年6月12日順利實(shí)現(xiàn)“無(wú)人值守”運(yùn)行方式。經(jīng)過(guò)近10年的運(yùn)行，目前電站已實(shí)現(xiàn)了4000多天的連續(xù)安全運(yùn)行記錄，充分說(shuō)明當(dāng)初實(shí)行無(wú)人值守前的一系列準(zhǔn)備工作是全面、周密、有效的，從效果上看是一次非常成功的實(shí)踐。目前，新建水電站實(shí)行“無(wú)人值守”已經(jīng)相當(dāng)普遍，本文內(nèi)容可供相關(guān)單位實(shí)行“無(wú)人值守”技改工作參考借鑒。