发电设备可靠性和可用率的统计和评价

发电设备可靠性、可用率的统计和评价曾闲发电设备可靠性、容造可用率等指标的统计千瓦故发电量11000么度因此系统稳定性问和评价是电力工业现代化管理的一项重要内题突出起来全同时一旦大电网发生重大事它对促进企业的科学管理改进设备制不仅造成经济损失9“年16而且危及社会安安装质量有重要意义,同时也为制订各作为发电项电力系统可靠性准则提供依据靠性环节月2日日本发生御母衣事件设备中主要成份之一的汽轮机广可以借鉴可停电负荷340万千瓦1965年n可用率的统计评价提出在设计发现本身的薄弱月9日美国东北部电力系统工艺安装和管理上的改为了搞好汽轮机的可靠发生大停电事故大事故小时,这是国际电业史上一次重进措施为完成机组总体可靠性的任务而分停电负荷2100万千瓦经济损失达1停电长达13解各个部套的指标停电区域20万平方公里毖响居民性必须系统周密地研究发电设备的可靠3000万人,亿美元1977年73性筑计和评价月13日万千瓦832美国纽约市大停电经济损失达3停电负荷61停电区域1550平方公里5影响人日月,万乞美元,1978年12可靠性工程在西方是第二次世界大战时发展起来的,19口法国大停电停电负荷2900万千瓦但其理论形成于五十年代末的8%占全国总负荷的7这样美国军用电子工业领域的可靠性数学理论六十年代后国外人们迫切需要定量地评定和改善可靠性工程和可靠性管并得到了广电力系统的可靠性国家的政府,,也迫使一些工业发达的理在民用领域都有很大的发展泛的应用电力公司学术团体成立一国使它成为评价整个系统生命周期些专门组织来研究可靠性问题1968年美的一个最基本的判据成立“美国全国电力可靠性协会(NERC)月改称”“可靠性理论应用于电力工程从而形成1981年9北美电力可靠性协会(美国电力研究协会”,一个独立学科分支是在六十年代中期以后才NERC)以及“日发展起来的化一方面是由于社会经济的现代本的“电气专业联合会””,英国的“中央发人们对电的依赖性深刻对供电的要求电局(CEGB)EDF)”法国的法国电力公司(也就提高压另一方面电力系统不断向高,苏联自1968年起颁布了三个国”远距离大容量发展组成越来越大的家标准(rOCT)的可靠性研究用工作著等,都加速了电力系统,联网世界上最大的电力系统是苏联它将,并在实践中开展了可靠性应经济效益显西伯利亚同经互国家的8个电网组成庞大的联网系统1980年系统营装机容量取得了很大的成果门J.IJ,日号,J口为227亿供电可靠性也大为提高肠即吸L巨犷.卜`r可靠性理论是研究系统运行设备“设备元件在使用(过程中完成其功能在时间上稳(究,二)始可靠性研定程度和特性种,一个设备的可靠性“,应包括”关国电力工业从1960年开固有的可靠性”和使用可靠性二制到198。年公布第一个《统计评价发电所谓固有可靠性是指生产厂设计设备可靠性762,可用率和生产能力用的术语定,造及模拟实际工作条件的标准环境下所确定的该设备的可靠性参数义》美国国家标准联前后已是十二性即ANSI/IEEE标准,性能指标而使用,前后经历了20年英国历时25年苏可靠性是指设备处于用户使用状态中有可靠性在规定条件(环境条件条件率其固十三年维护使用我国在70年代中期开始研究电力可靠4年成立中国电机工程学会可靠性专业8组织管理条件,人员的技术水平条件完成规定功能的概“等)下规定时间内委员会并公布了“发电设备可靠性(试行)可用我们着重设备的固有可靠性”,,即对率统计评价暂定办法”,从85年起可修复元件事件证和数理统计方法—发电设备,,运用随机理论在全国各电厂进行统计上报四种报告规定统一采用来研究设备状态中的随机给于数学解释和验即基础数据表,,机组状态数据频发性非计划停即非确定性事件表,机组性能指标报告表,尽可能地反映设备固有的特征性参数(,运原因分类统计表水电部将定期公布各种即件入)而不考虑生产管理方法对设备系统类型机组(或各台机组)的主要可靠性指标和造成非计划停运的频发性原因等数据机组在投运后实际运行的影响改进设计巨的是算出可靠性指标,,完善设备进而提高可靠性其状态如小r可用J!I1|ll(AH)L{备用}匹门(SH)(RH)计划停运厂厂大修r在使1{}机戈刊月闷小修(POH)贬节日检修不可)净J组1态第下类、(UOH,)贬(UH)第二类卜(FOH)第兰类J强追停运L(贬停用停机(DsH)第四关第五类(UOH仁。)第一类非计划停运指急需立即停运者第二类非计划停运指需在6小时内停运者第三类非计划停运指需在72小时内停运者以上三类均属强追停机而第四五类非计198。年发划停运是指需在下次计划停运前停运者或超过原订计划工期的延长停运机组主要性能指标和定义表的试用标准1,完全参照美国电气和电子工程师学会(IEEE)在计划停运系数POF=计划停运小时POH统计期间小时PHX100非计划停运系数U3停运强迫FO非计=划停运小时UHOX统计期间小时PH11系数FFF二O强迫停运小时FHOX统计期间小时PHX可用系数可=用小时H4统计期间小时FHSH运行小时=统计期间小时PH二15SF运行系数X16机组降低出力系数UDF等效可用系数8量系数GCF毛容机组等效降低出力小时U统计期间小时PHHDHNX1F可用小时==一机组等效降低出力小时统计期间小时PHxUDHNX1毛实际发电量G人Gn毛最大容量G统计期间小时PG毛实际发电量GxC遍行小时SH毛最大容量GH=二CMX19出力系数FOX1强迫1停运率F11划停运率U非计1强迫停运率等效OR强迫停运小时FHO+强迫停运小时FHO运行小时SH火1一山OR措耀黔黯黑箭十HO第一X1FOR二1等效非计划强迫出力小时之和类~3十+1~3运行小时SH强迫停运小时FHO第类等效非计划降低3UDHRI出力备用停机小时之和强迫停运小时FX10013平均非计划停运间隔时间MTTuo斋常熬豁运行小时SH计划停运次数矿·1。。14平均计划停运间隔时间MTTPO=X10015平均非计划停运延续时间MUOD启动可靠度SR==非计划停运小时UOH非计划停运次数XX10016启动成功次数启动总次数10017启动间隔时间MTTS,运行小时并网次数0万千瓦机组投运第一台1台机组并网发电60万千瓦,由此可见这只是在美国IEEE标准中,,4年170月最后一,的23个指标中挑选了一部分二者在本质上历时15年x总电装机容量3x无多大区别由3100MW国产机组和(三),,MW苏联制机组统计期为1975年至1982年的48个台年其基本状态性能参数10国内有些电厂已经对机组做了可靠性统计和研究如下表如北京高井电厂于1961年4月一20一台年平均机其锅整汽发锅组台炉炉名称组4运行小时79249075972278299779247924可用小时79838184可用系数O口UU任八曰QO,9j强迫停用率自土U1n机1~38162,q甘061厅自任八`gU匕OC,1CC八乙`n口性一月,日nU左匕nO号:5~8号机814156…使停运时间增加,…:轮电90908101408251928257机系数他792490,65,台年平均运行时间7492平均可用时间79830小时9台年等原因8小时3,,台年平均强迫强迫停机率FOR发电机020%台年平均强迫停机率,停运为2时/台年5次/台一年停运时间189一8小为234%其中锅炉1一125%汽机130%,其它系统为014%6平均可用系数917%0锅炉为93%汽,汽轮机共有系数为92台,8年的台年平均可用机为92上42%,,4%以发电机及其它设备为942%,强迫停机率130%,非计其中汽机较低的原因是永定河循环水和修建冷却水塔划停运率217%时间为412小时台年平均非计划停运间隔量减少凝汽器结垢严重汽轮机各部件发生非计划停运部位列表如下一计|次/小时转子部分其中:划停用占总停运占总停运件部位次/台年0小时/台年52次数百分数%!时间百分数%77/25124八48021533142976大轴叶片叶轮/9541/786/3877八4811200曰八日调节系统1315t`,1一了OQ日a勺曰9IO1一白心9O1o了八八9O`CUOU00JCnD匕J勺只n自O口只612459油凝系汽统器循环水系统密封油系统加其热器它/915日n7八0205/3817/2529/58038/912……71412175510841209241475107149183978{4“51”g节日检修i87!{一兰竺一6遗憾的是没有把苏联和国产机组区别开来,停运率的分析从71年至83台2年1:5万千不能比较其优劣,瓦火电机组156台年的统计数据按四种类辽宁电厂对四种(捷克苏联哈尔滨型设备计算并列示如下和东德)不同类型机组进行了可用度和强迫一21一指号艺巡标逻一”丽~地可~~~~~一}徒犷}兰兄_一一}办`{德哈么滨0可用系数FOR689900强迫停运率F平均强迫停运间隔小时F故障率入9650320TMFB65483平均强迫停运延续小时故障修复率TMFR件F65595488929568四种类型的可用度以苏联机组最高捷克机组最低,故障率以苏联与东德较好2捷克,与哈尔滨较差79年至82年期间,机组故障率较前有显著减少平均强迫停运率达2%的水平1,其中,仍以捷克机组为最高达公5%苏联机组的可用度由911%提高到925%超过了相应美国机组的水平单就汽轮机而言__…一口一一指\\\\标机\\\\\\东德型{主设备捷克苏联…!:、尔可用小时强迫停运单元机组汽轮机0性勺自,刀斤`n斤oéJCOl匕勺了a了FOH次/台年发电机锅……oùdé,勺月碑伙月曰八土`厅上on110沙O料了斤才7920út口d,任UdQ了bQ只江95熟妇双浮.象.2一1.64洲895.J奥S一5!6自甘一JO山」,乙Q勺氏次数炉…9467149单元机组FOH小时/台年汽轮机171116179强迫停运发电机锅小时护197262,单元机组所以,375以捷克机组每台年可用小时为最低强迫停运次数与停运小时最高,,苏联机组可,用小时最高强迫停运次数与停运小时较低锅炉的强迫停运次数以捷克最高苏联较一22一低汽轮机的强迫停运次数以捷克鼓高;/538℃)对象,,从72年~7年均运行记录为分析,苏联最低最高,发电机的强迫停运次数。以东德但删除了正式投运后二年的记录入,其5万苏联最低可用率2万千瓦机组为098诉73二捷克汽轮机组的故障率也是较高的联汽轮机组可用度较高低为1苏千瓦机组为氏叨甘着来比较高一些达093,1故障率较3/年9机组及其各部件的平均维修时间五J飞TR由此可见苏联机组较好从上述四种类型机组比较其可用度高,平均连续运行平均停运延平均维修时间锅炉其它成份22万千瓦}375万干瓦9小时及大修停运间隔小时最长率及强迫停运率较低用度最低续小时及平均大修停运延续时间较短故障其可529895氏5112捷克机组较差锅炉高温部份汽轮机电气系统513298故障率及强迫停运率最高,,平均强迫停机小时最短平均停运延续小时最52883108883长,平均大修间隔小时及平均连续运行小时机组整体6较短在第十二届世界动力会议上曾对苏:(四)性联可用,美国和欧洲机组的可靠性作过统计1977一1981年火电机组停机率GE公司为丁改进设备的可靠率及易维护性,拥有一个强大的跟踪系统,跟踪着总容量超过2亿千瓦的850台以上的功率10~199万千瓦苏联美国19310984欧洲大型汽轮发电机组的每次强迫停机组约占全国发电总容量的一半,这些机停机维修率%计划性非计划性功率10~39沙万千有些机组已经使用了40多年产品维修中心一旦机组发生强迫停机现场维修工程师就立即用电话通知制造厂的瓦241211随即把信息递送给工程经理停机维修率%计划性非计划性为0一59功率435232113119部部内经理以至分部付主席,维修中心在调查了强迫停机以后如有需要工程师就8会快速赶到现场12GE规定汽轮机强迫停机率目标为9万千瓦土土自Qt1%发电机组的,目标为04%,分别下达,停机维修率%了匕八八QC0UQ,曰土卜勺0J9行行n才价占山甲八臼勺,1O主,八上O左指标给各有关部门负责承包很多研究实验室GE公司建立计划性%非计划性功率60万千瓦以上广泛开展科学研究使机………213113100组的计划和非计划停机的频率和时间减少到最低限度有资料表明GE的核电汽轮发电机组,,停机维修率%计划性%非计划性307/14316各种功率下的强迫停机率都比较低22平均为4日本对8台功率为2万千瓦和4台375苏联除50万千瓦机组外低,停机率都较万千瓦火电机组(参数为169k、/“m25郭℃一23一998机组停机率年核电的关~系功率万千瓦计划性非计划性690停机维修率蕊揣…`““54问题上对发展中的国~在提高可用率的,家和发达国家在效果上是不同的因为一般,发展中的国家具有单机功率在电网中的功率比重较高,``9”{`“功率6万千瓦以上0停机维修率62……“长95”255`“4电网的储备能力又低和/机4组停机4`维修率较高的特点02因而,发展中/国家提高/机组可用率更具有重要的意义485/334/4/计划性非计划性320{922206参考资料i/4/5313},/s6ANSI/IEEESTD一762根据一般文献记载对于156~26日万2水电部发电设备可靠性计评价暂行办法可用率统千瓦的火机组325一60,其正常可用率为0奸4;对于其正常可用率3万千瓦的火电机组亚临界火电机组的运行可靠性分析日本“为0961电气学会论文志”87地8根据以上数据况,,对照我尸自行设计的304第十二届世界动力会议关于保证动力装置可靠性问题的讨论苏Te二二oaae万千瓦机组的可用率最多平均为O要达到国际先进水平9454的情看来还有相当大5PreT二Ka19845的差距,石景山发电厂技术简讯19841其实机组可用率不能简单地以单机作比较它与机组结构和功率等级6辽宁电厂四种类型火电单元机组的运行水平可靠性分析宋嗣桐陈凯84燃料成本及输电线的负载能力都有密切3~24一