數(shù)據(jù)分析在大型蓄能電站安全生產(chǎn)中的應(yīng)用研究

熊 照

（惠州蓄能發(fā)電有限公司，廣東 惠州 516100）

惠州蓄能發(fā)電有限公司(以下簡稱惠蓄)位于廣東省惠州市博羅縣礤頭村，是一座周轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)的抽水式循環(huán)調(diào)節(jié)蓄能電站[1]。

目前，惠蓄機組已運行10余年，部分設(shè)備臨近老化，需要制定機組大修策略及機組年度運行計劃。按照設(shè)備檢修周期，惠蓄機組每年會依次進行C修或D修。對設(shè)備和檢修操作過程進行數(shù)據(jù)分析，可以全面評估機組狀況，優(yōu)化機組大修周期及大修策略，提前發(fā)現(xiàn)設(shè)備缺陷，制定特別巡檢項目，對運行人員操作過程進行觀察和事后分析，并對不當(dāng)行為及時糾正。

1 數(shù)據(jù)分析范疇

數(shù)據(jù)分析主要對惠蓄相關(guān)系統(tǒng)（設(shè)備）運行狀況、溫度、流量、壓力變化趨勢、保壓能力、動作時長等專項數(shù)據(jù)定期分析，并分析機組運行數(shù)據(jù)追蹤分析及操作過程歷史數(shù)據(jù)安全性。

1.1 專項數(shù)據(jù)分析

蓄能電站安全數(shù)據(jù)分析主要包括球閥啟閉時間、機組出口開關(guān)及油泵動作次數(shù)、尾閘液壓系統(tǒng)壓力保持能力、機組調(diào)相運行壓水保持性能、機組主軸密封溫度、流量、密封材料剩余量、機組上下迷宮環(huán)溫度、流量、機組頂蓋排水泵性能、和啟動集水井排水泵啟動次數(shù)等數(shù)據(jù)分析。下面主要選取球閥啟閉時間、機組調(diào)相運行壓水保持性能對專項數(shù)據(jù)分析進行闡述。

球閥開啟關(guān)閉時間數(shù)據(jù)分析，主要統(tǒng)計球閥開啟、關(guān)閉時間，分析其變化趨勢、開關(guān)成功次數(shù)、開關(guān)失敗次數(shù)，進而分析球閥接力器腔體是否存在串水、有無卡澀，防患于未然。提前發(fā)現(xiàn)球閥方面問題，減少球閥開關(guān)方面的故障，球閥開啟關(guān)閉情況分析如圖1所示。

圖1 球閥開啟關(guān)閉情況

分析機組調(diào)相運行壓水保持性能，通過反映機組自動補氣電動閥開啟、關(guān)閉的開關(guān)量記錄中排除機組檢修期間的開關(guān)量記錄，并找出機組調(diào)相工況并網(wǎng)后的自動補氣記錄。結(jié)合計算壓水回水系統(tǒng)補氣電磁閥的補氣次數(shù)及時間，同時查找統(tǒng)計時間內(nèi)對應(yīng)機組的CP啟動次數(shù)及啟動時間，計算CP工況運行累計時間與電動閥開啟的累計時間之比值。最終對比CP工況電動閥不起次數(shù)及開啟時間，如圖2所示。

圖2 電動閥補氣次數(shù)及開啟時間

評估機組的壓水保持性能，并跟蹤其性能變化趨勢，在其劣化至不可接受時根據(jù)分析結(jié)果開展有針對性的及時維護。依據(jù)各機組的壓水性能確定各機組轉(zhuǎn)泵的優(yōu)先權(quán)，壓水性能較差的機組應(yīng)減少壓水調(diào)相工況的運行時間，按照各機組壓水保持電動閥開啟百分比的橫向?qū)Ρ?，可判斷出機組整個壓水系統(tǒng)差異性。當(dāng)有明顯差異時應(yīng)當(dāng)會同檢修部門對差異原因進行分析，同時對差異化機組運行方式進行適當(dāng)調(diào)整。

1.2 機組運行數(shù)據(jù)追蹤分析

機組運行數(shù)據(jù)追蹤主要對機組不同工況啟動次數(shù)、運行時間、啟動失敗次數(shù)、非計劃停運、機組累計運行時間等生產(chǎn)運行數(shù)據(jù)進行分析。根據(jù)運行數(shù)據(jù)分析結(jié)果和機組大修運行時間需要，為機組優(yōu)先權(quán)的合理設(shè)置提供依據(jù)，有效優(yōu)化機組運行時間、大修周期及策略，提高機組運行可靠性。

1.3 操作過程歷史數(shù)據(jù)分析

在機組有操作的時間段，利用工業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)和歷史數(shù)據(jù)系統(tǒng)分析操作過程是否規(guī)范、符合安全規(guī)范要求、有無跳相、越相、漏相情況。

2 數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)的典型問題

通過數(shù)據(jù)分析可以及時了解設(shè)備運行參數(shù)變化趨勢，提前發(fā)現(xiàn)設(shè)備存在的缺陷。如數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)#6球閥開啟時間約30 s，關(guān)閉時間約56 s，開啟時間穩(wěn)定，關(guān)閉時間比2016年延長了5 s，開始重點關(guān)注，監(jiān)盤時注意球閥開啟關(guān)閉時間，并初步分析可能原因為球閥拐臂接力器腔體因汽蝕串水，列為檢修項目；發(fā)現(xiàn)#7機尾閘油泵頻繁啟動，每隔40 min啟動一次，對#7機緊急檢查處理，確認(rèn)是由于#2油泵出口逆止閥故障滲油導(dǎo)致主油路壓力下降，觸發(fā)油泵啟動打油；發(fā)現(xiàn)#4機組出口開關(guān)儲能油泵在出口開關(guān)未動作情況下頻繁啟動，懷疑操作機構(gòu)保壓能力不好，及時通知相關(guān)專業(yè)人員評估檢查，并將#4機組出口開關(guān)列為特維特巡設(shè)備，優(yōu)化機組優(yōu)先權(quán)，將#4機組置最后，減少機組啟動次數(shù)，降低事故風(fēng)險。

及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備運維過程中不規(guī)范、不安全行為，通過查看工業(yè)電視，實時或事后分析現(xiàn)場安全生產(chǎn)過程中有無違章指揮、違章作業(yè)，有無不具備相關(guān)資格的人員違規(guī)作業(yè)，有無無票工作、無票操作、無監(jiān)護人操作和解鎖操作，有無不按規(guī)定使用安全帶、防護用品、作業(yè)機械和工器具等。通過工業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)和歷史數(shù)據(jù)分析，判斷是否存在違規(guī)操作，如通過數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)“#5機C修機械部分隔離操作”操作票上的操作順序與歷史數(shù)據(jù)不符，“操作項5”的實際操作時間早于“操作項4”的實際操作時間（表1所示），屬于跳項操作，違背安全規(guī)程相關(guān)規(guī)定，規(guī)范操作人和監(jiān)護人的操作過程，開展安全教育，提高安全生產(chǎn)水平。

表1 操作票數(shù)據(jù)分析

3 結(jié)論

本文提出數(shù)據(jù)分析在大型蓄能電站安全生產(chǎn)中的應(yīng)用研究，同時闡述了數(shù)據(jù)分析及分析發(fā)現(xiàn)的典型問題，提高生產(chǎn)操作的安全性。應(yīng)用數(shù)據(jù)分析判斷蓄能電站設(shè)備運行的變化趨勢和健康狀態(tài)，有助于提前發(fā)現(xiàn)設(shè)備的潛在缺陷，制定特維特巡計劃，合理優(yōu)化設(shè)備檢修計劃、運行方式和機組優(yōu)先權(quán)，減少設(shè)備事故發(fā)生，提高機組可調(diào)小時和利用率，及時糾正不規(guī)范行為，提高運維人員安全生產(chǎn)水平。