基于半定量分析的龚电设备风险评估方法研究_张泽彬.pdf

基于半定量分析的龚电设备风险评估方法研究张泽彬，邱巍，林川，严戴志，王元彬，唐敏（国能大渡河流域龚嘴水力发电总厂，四川 成都 ）摘要：设备评价的根本目的是评价设备风险状况，国能大渡河流域龚嘴水力发电总厂所属龚嘴电厂（简称龚嘴电厂）在“人机协同”的指导原则下，构建全方位的设备风险评价体系。运用国际标准先进理念和方法，结合龚嘴电厂实际的生产运行标准化流程，提出了一种半定量设备风险评估法，通过建立全厂设备风险数据库，挖掘监控系统大数据价值，构建设备评价模型，形成机器与人工相互协同的设备风险管控体系，并根据模型建立情况动态进行调整，以实现设备风险的全范围管控。关键词：半定量分析；法；设备风险；人机协同中图分类号：，（，）：（），：；收稿日期：引言发电企业设备风险主要是指发电设施的配置安全裕度不高、性能劣化、运行方式不合理及管控机制不健全等，单个岗位无法有效辨识，需专业部门及发电企业从宏观上予以全面辨识、系统防范。设备风险具有隐蔽性较强、危害性较大的特点，易成为发电企业日常安全风险防范的盲区，可能引发意想不到的、影响较大的生产安全事故或事件。目前，龚嘴电厂现有的设备风险评价方式除运行巡回、维护巡回、监控巡屏、工业电视巡屏外，还包括定期工作、设备分析、监控告警、短信告警等评价方式。随着龚嘴电厂一体化平台的建设，通过数据驱动安全的理念得到总厂的普遍认同，如何运用国际标准先进理念和方法，结合企业实际的风险评估标准化流程，建设一个具有可操作的设备风险评估预控应用体系变得尤为重要。风险评估方法简介设备风险评估就是通过风险分析和辨识得到特定风险的估计值，然后参照相应的风险标准，即可接受性，判断风险是否为可接受的过程，然后采取适当的风险控制措施，将风险降低至可接受的水平。针对电力企业的风险评估，目前广泛采用的有以下几种方法。定量分析法定量分析法的重点是建立风险模型和模拟，使用户能为风险分配数值。定量风险分析的一个例子是蒙特卡罗模拟，这种方法可用于金融、工程和科学等多个领域，通过数学模型运行多个变量，以发现不同的可能结果。定性分析法定性分析法是一种不依赖于数值或数学分析的分析方法。相反，它使用一个人的主观判断和经验来建立一个给定场景的风险理论模型。对公司的定性分析可能包括对公司管理层的评估、与供应商的关系及公众对公司的看法。电工技术电力设备 半定量分析法半定量分析法是介于定性和定量之间一种对事物的描述，即通过分等级非连续、非精确的方法对事物的定性描述进行简单、粗略的量化。半定量风险分析方法就是将假设故障引起的危害程度半定量化后与故障发生的可能性半定量化后相乘之值作为风险高低度量的一种方法。它的评估方法包含了概率风险评估方法、打分安全检查表法、事故树分析法（）、法或 法等。龚电设备风险评价方法结合龚嘴电厂多年的实际运行经验，本文提出基于 法的半定量评价方法。法采用公式开展系统风险半定量评估，评估公式为 。其中，为设备故障发生概率；为设备工作环境影响因素；为设备故障后的严重度；为风险。设备故障发生概率设备故障发生概率指设备故障（事件）在一段时间内发生的概率。这个概率是根据近 年缺陷发生记录，利用统计分析方式设定的一个数值，通常用表征随机事件发生可能性大小的量来表示。在龚嘴电厂的长期实践中，根据大量历史数据分析和实际运行经验，将设备故障的概率（）分为个层级，分别为经常发生、一般发生、偶尔发生、从未发生，对应的描述及取值见表。表设备故障发生概率标准等级描述取值经常发生该类设备缺陷年发生率次 年 一般发生该类设备缺陷年发生率 次 年 偶尔发生该类设备缺陷年发生率 次 年 从未发生该类设备自投运以来，还未发生过缺陷 设备工作环境影响因素设备工作环境影响因素为设备运行环境条件对设备运行工况的影响程度。该因素以环境评价报告为基础，结合运行检修人员实际经验，将设备工作环境影响因素（）分为个层级，分别为类缺陷、类缺陷、类缺陷、非生产设备缺陷，对应的描述及取值见表。表 设备工作环境影响因素标准等级描述取值特别恶劣设备长期工作在恶劣外部环境下或长期处于损耗状态或长期处于变动工况下 相当恶劣设备长期工作在相当恶劣外部环境下或经常处于损耗状态或经常处于变动工况下一般设备配置在室内，可能会受到施工影响的，无温湿度调节装置的良好设备配置在室内，且安装有温湿度监测装置，受施工影响较小的 设备故障发生严重度设备故障发生严重度是设备发生故障（事件）所造成影响最可能的严重程度，用表示。将设备故障后的严重度（）分为个层级，分别为类缺陷、类缺陷、类缺陷、非生产设备缺陷。对应的描述及取值见表。表 设备故障后的严重度标准等级描述取值类缺陷指危及主要设备安全及电网安全稳定运行应立即处理的缺陷 类缺陷指主要设备处于异常状 态，对 安 全 稳 定 运 行 构成一定的威胁，采取必要的措施后，能坚持运行一段时间的缺陷 类缺陷除、类缺陷外的 其 他 设 备 缺 陷，指 设 备 处 于异常状态尚可维持较长 时 间 运 行，且 不 影 响 设备出力的缺陷，或老、大、难缺陷 非生产设备缺陷设备功能失效后，对生产 设 备 没 有 直 接 影 响 的设备 设备健康度的风险值根据上述、的定义，对设备健康度的风险值进行打分，并将打分分值按照高度风险、中度风险、一般风险、低度风险划分为个层级，实现分层分级、精准管控的预期目标。对应的描述及取值见表。表设备健康度的风险值等级标准风险等级描述风险值高度风险高度风险值的设备巡检项目应优先采用实时监测报警的方式进行监视；在暂时无法实现自动监测时，应通过科研或技改增加设备感知；在人工巡检方面，运行巡检和维护巡检项目设置时均应关注该设备，并发挥各自优势 以上中度风险中度风险值的设备巡检项目也应优先采用实时监测报警的方式进行监视；在暂时无法实现自动监测时，宜通过科研或技改增加设备感知；在人工巡检方面，优先考虑作为运行重点巡检或巡屏项目 一般风险一般风险值的设备巡检项目，优先考虑作为维护专业巡检项目 低度风险低度风险值的设备巡检项目，优先考虑以维护定期工作的方式进行专项评价 设备风险处置方案龚嘴电厂采用 法对设备的运行健康项目逐条进行评估，形成完整的设备风险数据库，并根据实际的评估结果制定对应的关注频次和处置方案，从而建立起以数据为驱动的龚嘴电厂设备健康度评价体系。设备健康度的风险值（）的管控措施见表。表 设备健康度的风险值的管控措施风险值（）风险等级关注频次描述 高度风险实时该类风险应优先 采 用 自 动 监 测 评 价 方 式，并辅助以运行、维护巡检的方式开展 中度风险低于每天该类风险宜优先 采 用 自 动 监 测 评 价 方 式，并辅助以运行、维护巡检的方式开展 一般风险低于每周该类风险宜作为维护专业巡检项目进行评价 低度风险高于每周该类风险宜作为定期工作项目进行评价（下转第 页）电力设备电工技术安装调试当主变压器的油箱出现渗漏问题时，外表面吸附空气灰尘，导致散热效果较差。对此，在安装完毕后，测试主变压器密封性，检查主变压器绝缘性能；对主变压器进行调试，依次检查线路连接、内部异物、各位置渗漏情况，以及各模块单元和零部件运转情况。确认各功能正常，输电数据处于标准范围后，检测主变压器、三相的局部放电量，判断是否符合电气规范要求。根据水电站 的电压等级要求，预加激磁电压 ，加压时长为 。当主变压器局部放电量未超过 时，符合电气规范中的加压条件。结语主变压器在水电站中通过电磁转换和能源分配的方式保证输电和变电过程的电压和电流稳定，从而提高设备服役寿命，降低运维成本。主变压器的安装工艺复杂，需要重视工程质量。本文对水电站 主变压器安装技术进行研究，保证线路连接正常，互感器与主变压器输入与输出两端接触良好，各位置不存在渗漏现象。检查连接导线、支撑装置和绝缘螺杆等构件结构稳定性，将引线与互感器连接，不断调整位置，保证管路与水电站现场不产生冲突。后续深入研究自动对点技术，减少人工操作对水电站作业现场的干扰，提高装置安装效率。参考文献 李丰，姒天军，何建明，等 一起 变压器套管渗油故障原因分析及处理 电瓷避雷器，（）：朱涛，王丰华 地磁感应电流作用下大型变压器的温升特性计算电工技术学报，（）：张建伟大型变压器的安装与调试关键技术分析电子技术，（）：王志远，胡祖俊，李圣，等 基于金属橡胶垫和弹簧的变压器竖向隔震振动台试验研究 工业建筑，（）：吴冰 变电站主变压器安装质量控制方法分析河南科技，（）：杨志芳，朱钊 乌东德水电站超高压大容量主变压器选型研究 人民长江，（）：郭述志，段琰璞，杨庆学核电厂主变压器绝缘受潮故障分析与对策核科学与工程，（）：汤忠敏变电站电气设备安装施工安全与过程管控分析现代制造技术与装备，（）：，杨玉新，杨海超，姚谦特高压变压器出线装置的结构及故障分析变压器，（）：贺鹏程电力变压器安装与保护调试要点分析中国石油和化工标准与质量，（）：（上接第 页）设备评价应用本文践行龚嘴电厂人机协同的建设理念，结合半定量评价法，梳理出设备风险管控薄弱环节或大量依靠人工的低效能项目，通过监控系统现有的海量数据，并借助图像识别技术、红外测温技术等其他技术手段补全感知数据，结合人工数据分析经验，挖掘数据间的关联关系，构建设备智能评价模型（如图所示）。这些模型可替换现有低效能管控手段，将生产现场的人员从重复性的抄表、数据统计等工作中解放出来，投入到新的设备评价模型的建设中，从而逐步实现高、中风险项目的自主可控，提高电厂设备风险的智能化管控，最终达到设备风险管控的无人图半定量评价模型结果图化，为“无人电站”的实现做出有益探索。结语本文通过分析龚嘴电厂多年的运行管理现状，详细描述了基于 法的半定量风险评估体系，并通过数字化手段，实现机组、大坝、主变三大类，涵盖三部轴承、中低压气系统、渗漏排水系统等 多个系统 余项设备风险评价模型，建立了基于人机协同的设备风险管控机制，有效提高了龚嘴电厂设备风险评价水平，为企业风险处置决策提供可靠的参考，将减少和避免企业风险损失。参考文献 涂扬举，郑小华，何仲辉，等智慧企业框架与实践北京：经济日报出版社，张泽彬，邱巍，严戴志，等 基于设备一体化的水电大数据应用平台设计与实现 西南民族大学学报（自然科学版），（）：胡健宁供电企业 作业风险评估法的应用改进机电信息，（）：李林紫基于 法的供电企业作业风险管控中外企业家，（）：秦吉浅析供电企业作业风险评估方法广西电力，（）：电力设备电工技术