В систему в процессе эксплуатации постоянно заносятся результаты измерений по контрольно-измерительной аппаратуре, установленной на сооружениях и результаты визуальных наблюдений, которые ведет эксплуатационный персонал с целью выявления возможных локальных дефектов или повреждений на поверхностях сооружений: например - трещинообразование в бетоне, возникновение мокрых пятен на откосе грунтовых сооружений или источников фильтрации в основании. В системе, кроме того, хранятся основные чертежи сооружений, схемы размещения приборов, паспортные данные сооружений и приборов и другие необходимые сведения. При введении данных наблюдений или измерений в систему автоматически происходит первоначальный контроль достоверности вводимых результатов. После проверки и ввода всей информации происходит автоматическая диагностика состояния сооружений, результаты которой выводятся на экран монитора. Таким образом, контроль состояния гидротехнических сооружений обеспечивается в достаточном объёме.
В тоже время в последние годы обозначились серьезные проблемы, связанные с обеспечением безопасности энергетического оборудования. События последних лет показали, что аварии и инциденты, связанные с работой основного оборудования могут приводить к серьезным человеческим жертвам и значительным материальным потерям. Действующий парк гидросилового оборудования ГЭС России на многих станциях в значительной мере выработал свой ресурс. Неудовлетворительное состояние оборудования из-за его физического износа и морального старения ухудшает их эксплуатационные и экономические показатели, приводит к поломкам и авариям с недовыработкой электроэнергии, значительными экологическими и материальными последствиями, человеческими жертвами. В то же время достижение гарантийного срока службы для основного оборудования ГЭС не означает необходимость автоматического вывода этого оборудования из работы. Практика эксплуатации гидросилового оборудования ГЭС показывает, что физический ресурс гидроагрегатов имеет сугубо индивидуальный характер и поэтому оценивать его для каждого объекта с целью оптимизации расходов на ремонт или замену следует также индивидуально.
Оперативный постоянный контроль безопасности и технического состояния осуществляется оперативным персоналом каждой станции на работающем оборудовании. Для своевременного выявления и анализа причин повреждений и дефектов, включая скрытые, проводятся периодические осмотры выведенного из работы оборудования, по результатам которых техническим руководителем ГЭС могут быть назначены технические обследования (испытания) оборудования (элементов оборудования). А после длительного периода эксплуатации проводятся регулярные технические освидетельствования для определения мер, обеспечивающих безопасную работу оборудования в пределах срока службы или для продления срока службы. Периодичность контроля технического состояния различных типов и элементов оборудования определяется временем проведения очередного ремонта и инструкцией по эксплуатации оборудования. К сожалению, на большинстве станций нет электронной базы данных, где бы хранились все сведения об обследованиях, ремонтах и оценке состояния оборудования. А это крайне необходимо для принятия решений по ремонту или замене оборудования в рамках всей Компании.
Поэтому создание информационной базы данных, с помощью которой можно было бы оценить состояние оборудования, является одним из основных элементов Единого Диагностического Комплекса основного оборудования (ЕДК ОО), который разрабатывается в институтах НИИЭС и ВНИИГ им. Б.Е.Веденеева. При создании информационной базы должны постоянно накапливаться и актуализироваться следующие данные: - конструкторская (заводская) документация по всему составу оборудования ГЭС; - документация, связанная с ремонтом, модернизацией и заменой оборудования; - материалы постоянного мониторинга состояния оборудования, периодических осмотров, технических освидетельствований, технических обследований; - сведения об авариях, повреждениях, отказах, нештатных ситуациях, возникавших при разборке, монтаже и работе оборудования в обычных и непроектных режимах, о результатах расследования аварий и повреждений, о выполненных после этого мероприятиях. На гидроэлектростанциях Компании управление безопасностью оборудования осуществляется на 2-х уровнях: - оперативное управление (постоянный контроль работающего оборудования); - планирование и проведение технического обслуживания, ремонтов и технического перевооружения. На первом уровне техническое руководство станции осуществляет оперативное управление безопасностью с использованием информации, поступающей через АСУ ТП и контролирующих систем, реализующих традиционные и новейшие методики диагностики работающего оборудования. На втором уровне должна выполняться оптимизация технического обслуживания оборудования, обеспечивающая своевременность проведения ремонтов, обоснование необходимости и объёма реконструкций, а также приоритетов выполнения работ на станциях – филиалах Компании. Эффективность управления в первую очередь определяется полнотой и достаточностью информации о техническом состоянии и условиях работы оборудования станций за весь период эксплуатации, а также оперативностью доступа к информации: созданием единой электронной базы данных результатов всех видов контроля и автоматизированной системы ЕДК ОО (рис.1).
Рис.1 Схема управления безопасностью основного оборудования
Для эффективного функционирования ЕДК ОО в рамках системы управления безопасностью необходима унификация состава, объёма и форм представления информации, обеспечивающих обмен информацией между участниками системы, а также возможность анализа общей ситуации и принятия решений на уровне Компании. Обязательным условием для решения этой задачи является разработка системного классификатора и созданного на его основе реестра основного оборудования, эксплуатируемого на гидроэлектростанциях ОАО «РусГидро». В системе используется классификатор основных фондов РусГидро, но помимо типов и видов оборудования в систему введены также признаки, используемые для оценки его технического состояния. Системный классификатор основного энергетического оборудования ОАО РусГидро представляет собой набор идентификаторов. Идентификаторы позволяют детализировать по конкретным признакам техническое состояние оборудования ГЭС (рис.2).
Рис. 2 Схема идентификации в классификаторе.
Первая группа идентификаторов определяет вид объекта контроля и содержит типовые сведения о единице оборудования.
Данная группа подразделяется на три подгруппы:
- Вид единицы оборудования. В подгруппе идентифицируется типовая единица оборудования, признак технического состояния которой (или признак технического состояния элемента которой) требуется определить (гидротурбина, гидрогенератор и т.д.).
- Тип единицы оборудования. Классификация подгруппы определяется типом и вариантом конструктивного исполнения выбранной единицы оборудования (гидрогенератор синхронный вертикальный, турбина гидравлическая поворотно- лопастная осевая вертикальная и т. д.).
- Объект контроля.
В подгруппе определяется объект контроля, признак технического состояния которого учитывает данный идентификатор (обмотка статора генератора, рабочее колесо гидротурбины, бак трансформатора и т. д.). Объектом контроля может быть как элемент единицы оборудования, так и сама единица оборудования. Вторая группа характеризует состояние объекта контроля по признакам. Таким образом, идентификация строится по принципу принадлежности каждого набора элементов идентификатора к определённой группе, каждая из которых в свою очередь делится на подгруппы. Сочетание групп классификатора позволяет формировать типовые данные, характеризующие любой вид оборудования гидроэлектростанций. Благодаря этому классификатор унифицирует информацию о техническом состоянии основного оборудования, и обеспечивает возможность автоматизированной (программной) обработки этой информации (табл.1).
Таблица 1
Структура классификатора даёт возможность расширения перечня классифицируемых компонентов каждой группы (состав оборудования и позиции, связанные с его техническим состоянием), что позволяет адаптировать его в случае появления и внедрения новых методов диагностики оборудования.
При кодировании предусматривается возможность развития Классификатора и представленного ниже Реестра путём, как пополнения состава групп и подгрупп, так и изъятия из них каких- либо компонентов.
Предложенная система классификации обеспечивает:
- достаточную емкость и необходимую полноту представления информации, охватывающие все объекты классификации в заданных границах;
- достаточный объем представления элементов объектов контроля;
- возможность решения комплекса поставленных задач;
- возможность расширения множества классифицируемых объектов и их признаков;
- простоту адаптации классификатора к конкретным условиям.
Разработанный Системный классификатор используется для составления реестра основного оборудования Компании, в котором объекты контроля (оборудования) привязаны к конкретному производственному участку и/или технологическому процессу определённой станции. Таким образом, составленный реестр позволяет идентифицировать техническое состояние конкретной единицы (элемента) оборудования на конкретном производственном участке конкретной станции по конкретному признаку. Таблица 2 иллюстрирует на примерах содержание реестра. Единый Диагностический Комплекс (ЕДК ОО) предназначен для формирования в корпоративной сети Компании современного инструмента, повышающего как эффективность, так и надёжность управления безопасностью оборудования и сооружений.
Таблица 2
Задачи, решаемые ЕДК ОО:
- создание информационного поля контроля состояния энергетического оборудования на уровне каждой станции – филиале РусГидро и на уровне Компании;
- обработка информационных потоков, поступающих от станций (филиалов);
- совершенствование системы мониторинга технического состояния оборудования и оптимизация процесса подготовки управленческих решений, обеспечивающих своевременность вывода оборудования в ремонт и реконструкцию.
Рис. 3
В работе Единого Диагностического Комплекса предполагаются следующие участники процесса (рис.3):
• Станции – филиалы Компании осуществляют:
- оперативное управление безопасностью основного оборудования;
- проведение мониторинга технического состояния основного оборудования;
- ведение станционной электронной базы данных результатов мониторинга;
- подготовку и отправку в Аналитический Центр ОАО «РусГидро» информации, необходимой для анализа технического состояния основного оборудования Компании с целью планирования ремонтов и технического перевооружения.
• Аналитический Центр Компании осуществляет:
- ведение единой электронной базы данных и анализ информации, поступающей со станционных ИДС;
- разработку рекомендаций и отчётов для Компании по проведению воздействий на оборудование;
- отслеживание выполнения регламентных работ по техническому обслуживанию основного оборудования;
- координацию и распределение информационных потоков в ЕДК ОО;
- электронное хранение документов.
• Департаменты Компании осуществляют планирование и контроль воздействий (ремонтов, замен, модернизаций и т.д.) с учётом предложений станций по проведению ремонтов и работ по техническому перевооружению, а также материалов анализа и рекомендаций Аналитического центра.
Создаваемый Единый Диагностический комплекс по контролю основного оборудования при реализации на всех гидроузлах Компании позволит наиболее эффективно управлять ремонтами и техническим перевооружением, а также позволит существенно повысить контроль за безопасным состоянием оборудования.
Разработанная информационная система предусматривает возможность объединения со станционной информационно-диагностической системой по контролю состояния ГТС уже работающей на большинстве крупных ГЭС Компании. В качестве пилотного проекта диагностический комплекс внедряется на Новосибирской ГЭС, а в 2012 г. предусмотрена опытная эксплуатация его ещё на двух ГЭС.
