涪江公司機電工程管理經(jīng)驗

曹 偉, 劉 峰, 王子銘

(四川華能涪江水電有限責任公司,四川成都 610041)

1 概 述

四川華能涪江水電有限責任公司于 2002年3月組建成立,負責火溪河梯級水電站及涪江上游鐵籠堡至南壩段的開發(fā)建設和電站建成后的生產(chǎn)經(jīng)營。自成立以來,在短短八年時間內(nèi)相繼完成了自一里、水牛家、木座、陰坪“一庫四級”水電站的建設工作,投運后設備運行穩(wěn)定,完全實現(xiàn)了公司所制訂的 “無人值班、少人值守、數(shù)字電站、網(wǎng)絡控制”機電工程建設管理目標。筆者介紹了涪江公司在機電工程管理方面積累的經(jīng)驗。

2 工程建設實踐中取得的幾項機電工程管理經(jīng)驗

(1)建管結(jié)合,無縫交接的機電管理模式。

國內(nèi)大多數(shù)水電工程的機電建設均采用“建”、“管”的投資模式。但在工程建設期間,生產(chǎn)運行管理部門不參與或較少地參與機電工程管理,只在工程完工后由建設部門整體移交生產(chǎn)運行管理部門,從機電工程的建設與運用的層面來說依然是“建”、“管”分離,往往造成工程接管后特別是在設備投運初期機電設備的投運狀況與最終用戶的要求有較大差距,技術(shù)改造項目多、持續(xù)時間長、難度大,投入資金較多,往往出現(xiàn)設備一投運即需進行設備大修或技改的情況發(fā)生,從而影響發(fā)電設備的運行可靠性和水電站經(jīng)濟效益的發(fā)揮。

鑒于上述情況,涪江公司在成立之初就確定了公司工程建設中的機電工程管理由安生部主管?！敖ü芙Y(jié)合,無縫交接”的整體思路是:在機電工程建設過程中,安生部委派專人進行機電管理工作,上述人員全程參與設計、招標與合同執(zhí)行、安裝監(jiān)理、現(xiàn)場調(diào)試、檢驗驗收等工程建設全過程的質(zhì)量控制與管理,電站投運后參建人員繼續(xù)負責電站的機電維護管理工作。同時,以安生部的集體智慧作為機電工程建設的堅強后盾,將生產(chǎn)準備與工程建設緊密結(jié)合,對機電工程的完善性、實用性技術(shù)改進在建設期間即完成,從而使工程運行管理所需的技術(shù)轉(zhuǎn)移提前進行。

通過上述機電工程管理模式,使機電工程管理人員責任心大為加強,四個電站的機電安裝管理有序,設備投運后運行平穩(wěn),各設備主輔功能完善,投運電站各系統(tǒng)及相關(guān)設備保持相對一致,運行操作簡單,從而為電站的安全運行奠定了堅實的基礎。

(2)統(tǒng)一規(guī)劃與建設綜合自動化系統(tǒng)。

火溪河一庫四級電站首尾相距 40km,地理位置接近,按“數(shù)字電站、網(wǎng)絡控制、無人值班、關(guān)門運行”的運行目標和“擴大廠站”的模式設計、建設,各電站取消了中控室,取消了電站單獨運行所需的常規(guī)生產(chǎn)生活設施,四個電站均由火溪河電站集控中心集中監(jiān)控。為滿足這一要求,在計算機監(jiān)控系統(tǒng)設計中取消了各站級上位機,電站LCU通過工業(yè)級交換機直接上網(wǎng)與站內(nèi)光纖環(huán)、流域內(nèi)光纖環(huán)及集控中心計算機監(jiān)控系統(tǒng)共同組成流域梯級計算機監(jiān)控系統(tǒng),集控中心計算機監(jiān)控系統(tǒng)承擔常規(guī)梯級電站站級上位機和梯級調(diào)度計算機的全部工作。流域梯級計算機監(jiān)控系統(tǒng)采用 “主輔機一體化”模式,無單獨的輔機監(jiān)控系統(tǒng),其功能由主機監(jiān)控系統(tǒng)同品牌的其他控制器完成,由于主輔機監(jiān)控系統(tǒng)采用同一廠家的硬件產(chǎn)品,系統(tǒng)可無縫集成;同時,選用同樣的軟件,可實現(xiàn)從集控中心通過主機監(jiān)控系統(tǒng)對輔機監(jiān)控系統(tǒng)進行遠程維護。

另外,設計、建設統(tǒng)一的綜合業(yè)務傳輸平臺,采用綜合了 IP和 SDH技術(shù)的 MSTP傳輸設備作為傳輸平臺,利用流域光纖環(huán)網(wǎng)構(gòu)建火溪河流域綜合業(yè)務數(shù)據(jù)網(wǎng),除計算機監(jiān)控系統(tǒng)單獨組成光纖環(huán)網(wǎng)外,流域內(nèi)其他綜合自動化的應用均由該平臺傳輸,其傳送的業(yè)務包括工業(yè)電視、消防、水情、MIS、保護信息、電能量采集信息、視頻會議、電話等。所有的 IP應用均可以深入到每一個生產(chǎn)現(xiàn)場(電站、大壩),真正實現(xiàn)了全流域的“數(shù)字電站、網(wǎng)絡控制”。

在火溪河梯級電站開發(fā)建設中,我們?nèi)∠烁鱾€梯級電站的站級計算機和值班人員,在梯級集控中心對各個梯級電站集中控制,其規(guī)模效益遠遠大于分散設點的方式。運行值班人員的減少所節(jié)省的人工費用、取消二次副廠房所減少的開挖工程量以及縮短的施工工期、提前發(fā)電所帶來的經(jīng)濟效益等,較大幅度的節(jié)省了工程投資。

在工程建設過程中,我們將各保護、控制等二次設備布置在一次設備和現(xiàn)地附近,而只在白馬寨設置梯級集控中心和管理、維護及辦公基地,對流域內(nèi)的四個梯級電站進行日常的運行、管理工作。通過這種方式,位于白馬寨的梯級集控中心與四個梯級電站即構(gòu)成了一個物理距離擴大的廠站。以白馬寨作為火溪河擴大廠站的核心,既是火溪河電廠的現(xiàn)場生產(chǎn)、生活基地,也是火溪河流域各個梯級電站對外的通信樞紐,亦為后撤成都遠控提供了強有力的保證。

計算機監(jiān)控系統(tǒng)采用整個流域四個電站一次招標、分批采購的方式,在已投運電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)安全可靠運行的前提下,與相同廠家簽訂下一個電站合同,不僅保證了設備運行的安全可靠,減少了備品備件的貯備,減少了維護人員數(shù)量,還保證了各電站之間及各電站與集控中心設備的無縫接入,從而更加有利于提高全流域電站設備運行的可靠性,形成了良性循環(huán)。

(3)精益求精的機電設備選型原則。

對于機電設備選型,電站的主設備全部選用國內(nèi)外知名制造商提供的產(chǎn)品,通過設備招標或詢價的方式擇優(yōu)選取。以安生部專業(yè)主管人員集體智慧為基礎,匯集四川各大型水力發(fā)電廠的設備選型經(jīng)驗,指導自一里電站設備選型工作,并根據(jù)自一里電站設備運行的經(jīng)驗,逐層遞加,精益求精,在后續(xù)電站設備選型中不斷予以鞏固和完善,并確立了“保持設備選型一致,前面電站運行可靠的設備,后續(xù)電站優(yōu)先選用”的原則,既滿足了運行可靠性的要求,同時也使運行人員對新設備的操作更加熟練,從而簡化了對投運新設備學習適應的過程。

在設備選型過程中,根據(jù)實際運行對設備可靠性的不同要求,將設備分為“A、B、C”三個等級,以水系統(tǒng)中普通閥門為例,我們對于水下面不易檢修的閥門如尾水檢修平壓閥、技術(shù)供水取水閥、技術(shù)供水排水閥等數(shù)量不多的幾只閥門分為A類設備,全部采用美國 TYCO不銹鋼金屬硬密封、偏心結(jié)構(gòu)的優(yōu)質(zhì)進口閥門。對于水泵進出口閥門,由于受水流沖擊為易損閥門,分為 B類設備,選擇國產(chǎn)法蘭式偏心蝶閥,主要考慮通過閥門結(jié)構(gòu)加強,以提高設備使用壽命。其他閥門如濾水器、干管等部位具有隔離功能的閥門則被劃分為 C類設備,全部選用國產(chǎn)對夾式偏心蝶閥。通過上述選型原則,既保證了設備的運行可靠性,又嚴格控制了工程建設成本。

(4)全程參與的機電安裝管理模式。

鑒于目前水電建設市場火爆,施工單位和監(jiān)理單位投入工程的技術(shù)管理人員參差不齊的客觀情況,公司從事機電工程管理的人員全程參與機電工程建設的質(zhì)量管理,參照機電設備的安裝使用說明書,并根據(jù)水輪發(fā)電機組安裝技術(shù)規(guī)范(GB8564-2003),對機電設備安裝中的關(guān)鍵質(zhì)量控制點采用業(yè)主旁站監(jiān)理的管理方法,我們委派專門的技術(shù)人員和監(jiān)理一起對關(guān)鍵數(shù)據(jù)進行復測,驗收合格后方能進行下一道工序,嚴格控制設備的安裝質(zhì)量。

對于設備安裝過程中新工藝、新技術(shù)的實施,采取設備安裝前由設備廠商進行技術(shù)交底的管理措施。在設備安裝前,組織監(jiān)理、設備廠商、施工單位共同召開設備安裝技術(shù)交底會,由設備廠商對設備的工作原理、現(xiàn)場質(zhì)量控制點、安裝注意事項等在現(xiàn)場進行交底,從而克服了機電安裝的盲目性。若在安裝工程中發(fā)現(xiàn)問題,及時組織監(jiān)理、設備廠商、施工單位召開分析會,群策群力,制定合理的處理方案。

設備安裝完畢,調(diào)試階段由業(yè)主全程參與、跟蹤設備調(diào)試工作,通過調(diào)試,使我們的專業(yè)技術(shù)管理人員既熟悉了設備的特性,監(jiān)督了設備調(diào)試質(zhì)量,提高了專業(yè)技術(shù)人員的業(yè)務水平,更為后續(xù)設備安全穩(wěn)定運行收集了第一手資料,從而有力地指導電站投運后的維護檢修工作。

(5)節(jié)能環(huán)保方面的探索。

采用智能燈控系統(tǒng),生產(chǎn)區(qū)域照明可在集控中心遠控,也可和工業(yè)電視、消防、安防系統(tǒng)聯(lián)動。生產(chǎn)區(qū)域在無人的狀況下,燈光全部關(guān)閉,在有照明需求時,按設定的程序自動打開相關(guān)照明。

考慮到自一里水電站參照設計院的設計,中低壓空壓機容量選用設計上限(中壓:1.1m3/min,低壓 5m3/min),在實際運行過程中,中低壓空壓機每日啟動次數(shù)較少,設備運行時間較短,達不到設備預熱除濕的目的,反而造成油水分離器積水問題。在水牛家、木座、陰坪電站中低壓空壓機選型過程中,我們優(yōu)化了設計并參照設計容量下限進行選型(中壓:0.5m3/min,低壓 3m3/min),設備運行情況良好,油水分離器積水問題得到了有效解決,既節(jié)約了投資,又降低了廠用電。

(6)主設備分包商的質(zhì)量控制。

在投運的電站中相繼發(fā)生了如水牛家電站球閥分包鑄造商提供的球閥鑄造件在東電打壓不合格,設備推遲交貨,從而影響水牛家電站的機電安裝;木座電站采用的通用電氣公司設備在隧洞充水調(diào)試階段發(fā)生球閥旁通閥檢修閥裂紋滲水更換、球閥接力器液壓油管在調(diào)試過程中裂紋漏油、球閥液壓針形閥漏油等故障;木座電站采用的上海西高所提供的 GIS設備在試運行前期發(fā)生盆式絕緣子放電擊穿等故障,導致?lián)屝薷鼡Q等情況發(fā)生。主設備分包商提供的配套設備的質(zhì)量問題已刻不容緩的擺在了我們的眼前。

通過我們反復總結(jié)后認為:鑒于目前水電制造行業(yè)火爆,主設備制造企業(yè)已將大量的附加值較低的部件分包給配套廠商進行制造的情況,我們必須要將主設備分包商提供的配件質(zhì)量作為質(zhì)量監(jiān)控的重點。在后續(xù)梯級電站建設中,我們要求:①主設備廠商對于關(guān)鍵性設備不允許分包,并嚴格進行控制。②對于一般性分包設備需主設備廠商提供分包廠商名單,分包商必須為經(jīng)過業(yè)主同意的知名分包商;對重要分包件入廠進行質(zhì)檢控制(提出質(zhì)檢要求,控制質(zhì)檢過程)。③業(yè)主委派專業(yè)技術(shù)人員參加設備的出廠試驗和出廠驗收。④在設備安裝階段,將嚴格按照相關(guān)規(guī)程規(guī)范進行相關(guān)試驗,將設備的質(zhì)量問題暴露在萌芽階段。⑤重要設備、部件到貨后復核關(guān)鍵尺寸。

3 結(jié) 語

涪江公司從事水電開發(fā)八年以來,安生部在公司領導的正確領導和大力關(guān)懷下,在機電工程管理的鞏固、提高、創(chuàng)新方面進行了積極的探索。通過八年時間的機電安裝管理,使我們的現(xiàn)場技術(shù)人員的專業(yè)技能得到了大幅度的提升,更為部門錘煉了一支“枕戈待旦”的機電安裝專業(yè)化管理隊伍。在隨后的干流電站開發(fā)中,安生部將繼續(xù)發(fā)揮部門的戰(zhàn)斗堡壘作用,以部門集體智慧作為機電安裝管理的基石,為涪江公司壯大、發(fā)展而發(fā)揮自己最大的潛力。