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自来水厂的运营管理优化研究
　　摘要　本文从对自来水厂各项消耗指标的评测入手，对如何强化用水管理、制定合理水价、实现污水资源化利用进行具体分析，为自来水厂的运营管理优化提供合理化建议。 中国论文网 /3/view-4017575.htm　　关键词　自来水厂　营运管理　用水管理　水价制定 　　中图分类号：TV675 文献标识码：A 　　人们的生活离不开水，特别是饮用水直接关系到人们的健康，因此政府必须加大对自来水厂的监管力度，保证自来水厂内部制水、销售等的良好运作，确保其销售的水是达到国家标准的，可放心饮用的。 　　一、对自来水厂各项消耗指标的评测 　　（一）电耗。 　　一级泵站在拦河坝的上游取水，所以扬程和河水位较稳定。在晚上二级泵站停止运作，在一级泵站运作时，依据清水池水位的上升速度来测出一级泵站的流量和消耗的电力。再用相似的手法测试二级泵站的电耗，在这个基础上分析照明和自用水量等影响因素，从而确定一级泵站的定额指标和二级泵站的指标，由此计算出两级泵站消耗的电量。 　　（二）药耗。 　　为了能规范操作、投入药量保证水质，自来水厂设定了消耗定额。消耗定额的设定，在防止浪费的同时还提高了自来水的质量。对低于或高于规定的使用情况，必须加以处罚，一次有效地管理水质。 　　（三）漏失率。 　　漏失率反映了自来水厂的经济效益和管理水平。小型自来水厂的规模小，产量不大，小规模的漏失占总量的比例相对较高，管网漏失造成的危害较大，所以是需要紧紧抓好的工作。进行实际测定是确定漏失率的有效方法。 　　二、强化用水管理 　　（一）自来水厂内部管理。 　　1、加强对员工专业技能的培训。自来水厂员工的综合素质直接影响自来水厂的运作。因此，必须进行严格的员工选拔，保证员工是持证工作的。另外，自来水厂还需要成立专业的培训机构，对员工进行专业知识和技能的培训，主要内容如下：一是了解自来水厂供水系统的组成和运转；二是掌握水泵方面的知识；三是认识净水流程和相关知识；四是对管网的维护知识；五是电气知识。 　　2、建立并完善相关的规章制度。健全的规章制度对自来水厂的运作有重要的影响。自来水厂必须建立规章制度，保证优质水的供给，实现利益的最大化。自来水厂必须根据自身的实际情况，以国家法律为指导，完善纪律组织、安全生产和规范操作三方面的规章制度。自来水厂在规章制度建立后，必须将其积极落实到位，保证规章制度发挥有效的作用，保证自来水厂的优质供水，获得更多居民的信任，进一步扩大自来水厂规模，促进我国自来水厂的发展。 　　（二）增强居民对自来水的商品意识。 　　自来水厂的经济利益受水费回收率的直接影响。目前我国的很多居民对自来水缺乏商品意识，拖欠水费或拒绝缴纳水费的现象十分突出，这些都在很大程度上减少了自来水厂的经济利益。对此，自来水厂必须加强宣传力度，让居民了解到自来水厂的困难之处，主动缴纳水费。对于拒绝缴纳水费的居民，自来水厂可以对其停水，也可通过法律手段要回居民所拒交的水费。 　　（三）改善供水基础设施。 　　我国目前的供水设施比较落后，主要存在以下几点不足：水表内部存有大量污垢；供水管道出现漏洞，导致水资源的大量流失，造成浪费现象。针对上面出现的问题，自来水厂必须对供水设施进行改造，定期打扫或更新居民的水表，保证水表的干净和指针的正常运转；定期对管网进行检查，找出漏洞，及时修缮；给维护工划分制定的维护范围，对于维护后仍存在的漏洞，追究负责该区域的维护工的责任。 　　三、对自来水实行合理定价 　　（一）居民用水的水价制定。 　　居民的日常生活离不开自来水供给，因此自来水厂必须对居民用水的水价进行合理制定，一般来说，其水价制定应遵循以下三个原则：（1）成本补偿原则。水价是保证自来水厂生产经营活动正常进行的基础，高水价能提高自来水厂生产的经济性和热情。政府部门在制定水价时必须考虑到对自来水厂的补偿，适当降低水价，对居民用水水价进行实际核算，加强对水价审核、制定的监管力度，保证水价制定的科学合理。（2）合理利润原则。水价关系到居民的日常生活，政府部门要鼓励自来水厂适当调低水价，保证居民能购得所需的用水量，减轻自来水厂对市场的垄断性。（3）用户公平承担原则。水对所有人来说都是必不可少的，不同社会层级的人所要承担的水价都是一样的。政府必须加大对水价制定的管理，根据具体的实际科学制定水价，保证水价符合市场经济的发展规律，保证用户的公平负担。 　　（二）实施污水资源化利用政策。 　　1、建立并完善水价体系。相比于一次自来水，二次自来水的生产成本高，基本没有自来水厂进行二次自来水的生产。这就要依靠相关部门的支持，建立并完善水价体系，在提高一次自来水的价格的同时调低二次自来水的价格。另外还要强化居民利用再生水资源的意识，鼓励居民使用再生水资源，以此缓解我国用水紧张的局面，保证我国的可持续发展。 　　2、进行分质供水、按质定价。分质供水指的是政府部门对自来水厂的水质进行分类，保证各类别的水资源可以得到高效的利用。按质定价指的是自来水厂和政府机构根据不同的水质进行不同的定价。通过上述两种方法完善自来水厂对用水设施的建设，保证污水的二次利用。 　　3、完善污水再利用的法律法规。我国的城市污水再利用起步较晚，一些制度保障不完善。因此政府部门要积极制定相关经济政策完善水设施建设，加大宣传吸引更多的投资者，营造双赢的局面。 　　四、结语 　　自来水厂能否实现运营管理的优化，关系到其自身的发展。只有加强用水管理、制定合理的水价、推广污水资源化利用对策才能保证自来水厂的优质供水，在促进自来水厂自身发展的同时推进我国自来水厂的进步。□ 　　（作者单位：苏州大学东吴商学院工商管理专业2010秋5班） 　　参考文献： 　　[1]林云.深化及完善自来水企业体制改革中急需解决的实质性问题.　公用事业财会，　2006，（02）　. 　　[2]刘新华.浅谈自来水营销收费系统升级对企业的影响.　公用事业财会，　2010，（01）　. 　　[3]王鑫，武文娟.天津自来水在国企股权转让方面的做法.　公用事业财会，　2009，（02）　.
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&&&&第二章 谈谈水电厂运营中的节能降耗工作 &&&&&&&随着水电厂运行技术的不断积累与创新，加之智能化、人性化以及用户二次开发技术的普及和应用，水库科学调度、水电机组的高效运行、辅助设备节能降耗等影响电站运行的主要节点，在新技术、新工艺的大量涌现下,均已具备效率和可靠性大幅提升的基础。利用现有条件创造更多的经济价值，成为我们新的课题，更是减少化石燃料的耗用和二氧化碳的排放，尽到更多社会责任的捷径。 &&&&&&&第一节 影响水电厂能耗的因素分析 &&&&&&&影响水电厂的能耗, 既有客观因素, 也有主观因素, 而主观因素又与运行管理和运行技术密切相关。 &&&&&&&一、厂用负荷的构成 &&&&&&&1、主机、主变自用负荷: &&&&&&&水电站自用负荷包括调速器压油装置的压油泵、漏油泵, 机组技术供水泵,蝴蝶阀压油装置压油泵和漏油泵, 可控硅励磁装置的冷却风扇和启励电源, 主变冷却风扇、强迫循环油泵等。 &&&&&&&2、电站的公用负荷: &&&&&&&水电站公用负荷包括电站的油、水、气系统的用电, 直流操作电源与通讯电源; 厂房桥机和尾水闸门起闭机; 厂房和开关站等的照明、电热; 全厂通风、采暖及空调等控温系统; 其他如检修电源等。 &&&&&&&3、电站附属负荷: &&&&&&&水电站主要包括泄洪闸门起闭机、冲沙闸门起闭机、进水口工作门起闭机、消防及生活水泵、坝区及道路照明等。 &&&&&&&二、影响发电耗水率的因素 &&&&&&&1、水头。水电厂依靠水头和流量发电。水头越大, 水轮发电机组在能量转换的过程中效率就越高。由于水库受水情、防汛和综合利用的影响, 导致水电厂在一些时段的发电水头较低, 从而发电耗水率增大。 &&&&&&&&2、机组负荷率。水轮发电机组在发电运行过程中, 水能需要克服固有的机械阻力和流动阻力, 并存在着水量损失。如果机组长期处于旋转备用状态、连续运行且负荷率长期偏低, 亦会造成发电耗水率增大。 &&&&&&&3、机组空载流量。这是机组负荷为零的一种情况, 水能全部用于维持水轮发电机组的运转, 却没有任何电量上网, 因而不能创造经济收益。某些特定时段的空载流量是机组正常运行所必需的, 如机组开机后为并网所进行的转速和电压调整、机组检修后所进行的开机试验等。但机组空载运行时间的长短, 决定着消耗水量的多少, 这对于枯水期影响非常明显。 &&&&&&&4、水库弃水。在防汛期间, 当库水位超过汛限水位时, 按照水库调度规程就需要水库开闸弃水。但是,如果在洪水到来之前, 能做到准确预报、科学调度, 及时加大发电量, 腾出库容, 可以减少甚至避免水库弃水。 &&&&&&&三、影响厂损电量的因素 &&&&&&&1、厂用电动机。电动机作为水电厂辅助机械设备的动力部分,这些设备的容量、效率、运行方式等对用电量有较大的影响。 &&&&&&&2、照明。水电厂中普遍安装有数量众多的、光源充足的照明设施, 加上全部室内空间昼夜不间断的照明使用, 使得照明在厂用电中占有相当大的比重。 &&&&&&&3、电热。水电厂中的电热, 主要用于设备驱潮和保温。由于电热大多采用常规的电阻丝, 功率大、发热效率低, 其运行和停用除少数设备有严格的规定外, 大多数凭值班人员的主观判断, 随意性较大。不仅对设备的运行有危害, 而且增加了能耗。 &&&&&&&4、变压器轻载运行。主变压器与发电机组的容量是配套的, 当机组负荷率长期偏低时, 主变压器亦处于轻载运行状态, 其铁损和铜损之和相对较大。在承担调频、调峰和事故备用的大型水电厂中, 变压器轻载运行是经常性的, 因而, 其功率损耗应予以关注。 &&&&&&&5、电压及功率因数过低。水电厂虽远离大中城市, 但亦有相当多的近区负荷。这些周边地区的用电负荷大、极少配置无功补偿装置, 完全依赖电厂提供的有功功率和无功功率。由于负荷重, 造成系统电压低,增加了线损; 电厂为改善电压质量, 只得增发无功功率、降低运行功率因数, 这同样造成包括电厂自身在内的整个供电网络损耗增大。 &&&&&&&6、运行机组发热。发电机运行中, 由于有电流和磁场的存在, 会产生铁损和铜损。这种损耗以热的形式传给绕组和铁芯, 如果不能及时有效地将热量散发出去, 最常见的后果就是使绕组温度升高、电阻增大,导致发电机的内部损耗增加、效率降低。所以发电机空气冷却器的散热效果、进出口风的温差、冷却水的流量和水温等因素都与发电机内部损耗有关。 &&&&&&&四、影响电能计量的因素 &&&&&&&首先, 发电厂在生产运行过程中, 由于设备故障或运行方式发生变化, 经常出现关口电能计量不正确、造成厂损电量偏大情况, 使企业蒙受损失。 &&&&&&&其次, 由于电量管理机没有相应的硬件和软件设置, 当电厂主接线在某些特殊运行方式下, 就无法正确识别、判断和归类线路的电量, 例如旁路母线带线路运行时, 必须由人工计时、计算, 增大了误差值。 &&&&&&&第三, 远程自动抄表系统运行过程中稳定性较差,受时钟漂移、温度升高影响，存在着故障率较高的问题。 &&&&&&&五、强调客观发电, 忽视主观节能 &&&&&&&要始终保持设备始终处于受控状态，就要对各种设备进行定期或不定期的检验和检测，了解掌握设备的技术状况及在运用中的变化规律。更要建立健全技术台账，整理完善设备试验报告、检修技改方案，及时、规范地做好设备技改、检修及重要缺陷处理后的台帐记录工作。要熟悉设备技术特性，在检修技改中，不断提高设备健康水平，为安全生产和节能降耗提供可靠的物质技术基础。 &&&&&&&考核水电厂生产用电, 在实施中曾遇到一些困难, 诸如: 工作人员怕出安全事故, 高耗能设备难于更换, 老设备改造缺乏资金, 习惯性的管理方式难于改变等。但笔者认为关键在于负责人对节能工作是否重视, 是否肯做深入细致的思想工作来提高职工的节能意识。如果这一根本问题解决了, 其余的一切就好解决了。 &&&&&&&很多电厂把主要力量用于完成或超额完成年发电量上, 对一些行之有效的节能措施, 很少认真执行与检查。然而，高效的节能管理工作可利用较少的投资而收到极好的效果。我们应建立健全节能管理机构, 制订节能法规及有效的奖惩方案, 杜绝“大锅饭”式的激励分配机制，在强调安全生产时，更提倡经济运行。 &&&&&&&第二节 水电厂增发电量的措施 &&&&&&&提高发电收益、降低厂用电率，最有效的一个办法，就是尽量多发电！ &&&&&&&一、降低单位电能的水耗率 &&&&&&&根据水轮发电机组出力的公式：N=9.81QHη或 W=0.0027QHηh式中N是出力，Q是流量，H是水头。从公式中可以看出，要使同样多的水量发尽量多的电，除了其他措施，首先就要降低单位电量的水耗率，即要在运行过程中尽量提高机组的水头（即公式中的水头H=H上-H下，即上游水位减去下游水位）,以提高电站的发电量。 &&&&&&&1、优化枢纽调度, 控制运行水位 &&&&&&&大型水利枢纽都具有综合利用功能, 其库水位控制曲线的制定需考虑各个方面的平衡。中小型电站水库，工作中亦应积极开展水情预测预报活动，更新洪水预报软件、提高预报准确率,并对各雨量站点数据进行研究,对水情测报系统、弧形闸门系统进行改造，提高了泄洪量准确率、减少闸门启闭时间，使每次汛情到来之前，及早联系调度安排机组满发，充分发挥水库汛限水位动态管理系统作用，采用错峰、削峰和弃头蓄尾的方法，在保证安全度汛的前提下，重复有效利用动态库容，尽力保持较高库水位（若库水位超防洪限制水位蓄水，必须在下次洪水来临之前将库水位降至防洪限制水位）。保证机组抓住水库来水的有利时机长周期运行发电，取得安全度汛和发电双赢。 &&&&&&&短期水情监测及水库优化运行的基础上，还应该注意：(1)重视并加强中长期水文天气预报及年度水库水文预报；(2) 考虑区域电网调频、调峰的需要；(3) 保证水库上游库岸安全稳定；(4)考虑下游沿线的工农业和生活用水的需求；(5)考虑机组运行中的振动、摆度、汽蚀等影响。 &&&&&&&2、提高运行水头 &&&&&&&枯水期（上游来水量≤机组满负荷流量）由于上游来水量比较小，这样水位壅高很小，因此主要考虑提高上游的蓄水位。在运行时，主要调节机组出力，使机组出库流量与入库流量基本持平，不让水位削落过大，使上游水位保持在最高水位运行。丰水期（上游来水量＞机组满负荷流量）当入库流量大于机组发电满负荷流量需开闸泄洪时，主要考虑降低下游机组尾水水位，尽量操作远离厂房的泄水闸门，可以避免泄洪弃水的水流与发电水流在同一水道汇合，以减少对尾水的顶托，降低下游水位。并加强尾水河道管理，抓紧进行尾水渠清理开挖，降低尾水位。 &&&&&&&3、减少水头损失和流量损失 &&&&&&&丰水期时，由于水流量大，流速较快，其挟带杂物也较多，电站机组全开时，在发电机前池进水口常发生堵塞现象，对机组进水流量及水头都造成极大的损失，有时甚至使机组无法带满负荷，影响机组出力。另外，因为进水口堵塞严重造成的水力不平衡还会引起机组剧烈振动，对机组的安全运行产生严重威胁。因此，在机组运行时应该采取措施减少损失，提高发电效益。 &&&&&&&4、泄水闸门在丰水期启闭频繁，枯水期时往往要全部关闭，保证发电水量。而闸门全关闭时常有杂物在闸门底部卡阻造成闸门漏水，或者由于闸门两边的受力轮受到杂物卡阻而使闸门在动水中关不到指定位置而造成漏水，这就要求电站运行人员及时发现漏水，及时检修。同时,检查闸门止水橡胶有无损坏，如有损坏则应尽快修好，以减少水量的损失。 &&&&&&&5、提高水轮发电机组的效率 &&&&&&&由于水轮发电机组的效率可随着机组运行工况或运行方式的改变而改变，根据公式N=9.81QHη或W=0.0 027QHηh可知，在Q、H固定时，提高η值，也可以提高出力N，增加发电量。根据机组制造厂家的《水轮机运行特性曲线》和《发电机效率曲线》可知，要在不同水头和不同负荷下都能使机组在高效率区运行，就要求电站操作人员在实际运行操作中改变导叶和浆叶的协联开度，使机组在高效率区及最优工况下运行，提高机组发电量。 &&&&&&&在给定负荷曲线的条件下, 要实现水轮发电机组的经济运行, 运行值班人员应保持高度的责任心, 做好以下几方面的工作: &&&&&&&(1) 根据负荷曲线, 合理确定机组运行台数, 及时开停机, 尽量提高机组负荷率、减少耗水率。 &&&&&&&(2) 根据各台机组的运行特性, 优化运行机组组合方式, 按等微增率原则并考虑机组的振动区和补气区,合理分配各机组的负荷并及时调整。 &&&&&&&(3) 做好操作前的准备工作, 缩短机组并网操作时间、减少机组空载运转时间, 降低机组空载耗水量。 &&&&&&&(4) 维持发电机电压及母线电压在额定范围运行,提高功率因数, 降低网络损耗。 &&&&&&&(5) 关注主变、联络变压器的经济运行, 控制其负荷大小及潮流方向,必要时请相关调度部门协助予以调整，以保证其安全运行和经济运行。 &&&&&&&二、强化内部管理对电站增发的影响 &&&&&&&1、建立运营部门及各电厂之间的联系, 及时了解公司各电厂、流域各电厂和电网有关的运行情况, 发现有不合理的运行方式时及时向省调度部门提出改进运行方式或调整负荷的建议, 通过站间的负荷优化合理安排各电站机组负荷; 在保证满足电网安全约束条件的前提下, 尽可能降低机组旋转备用容量, 根据机组负荷变化情况及时联系调度开停机组, 减少低负荷运行机组台数, 从而达到降低梯级电站旋转备用容量、提高机组负荷率、降低发电耗水率的目的。 &&&&&&&&2、水电机组开停机比较方便快捷, 一般从开机到带满负荷只有几分钟的时间, 特别是目前我国以巨型火电机组承担基荷，随着跨区电网及全国智能电网的实现，水电机组更多的承担起电网调频、调峰作用, 因而水电机组开、停比较频繁。与所属的二滩电站于2003年11月某日，曾有开停机22次的运行记录。 &&&&&&&以所处东北电网的双沟水电站为例，某年度5-8月份的运营记录中, 开、停机操作为234 台次,开机操作应为114 台次。 &&&&&&&水电站的机组从启动到并入系统一般需要3~ 4 min。在开机并网过程中, 如果遇到调速、励磁、流量、液位、压力等故障或异常, 就需要运行人员到就地检查处理或调整, 这样必然延长了机组的并网时间, 一般要达到5~ 8 min, 遇到较大问题需处理时会超过10 min，甚至半小时以上。假设每次开机缩短1 min,其经济效益也是十分可观的。 &&&&&&&&3、提高导水机构检修质量 &&&&&&&&水电厂备用机组一般采用停机备用方式。如果水轮机导水机构的漏水过大, 机组在停机备用状态将损失一定的水量,也即损失一定的电量。二滩水电厂在停机过程中,曾遇到2号机和3号机转速分别下降到额定转速的1% 和2%时不再下降的现象,分析可能是机组漏水量过大的原因。随后对水轮机组进行漏水量测试, 发现2号机和3号机漏水量分别达到11.6m3/s和11.3m3/s,远超设计漏水量(小于0.16m3/s)。 &&&&&&&&参考其他电站的运营记录，实际工作中必须合理设置自动准同期装置、励磁调节器和调速器参数, 优化相互之间调节配合, 使机组在最短的时间内具备并网的条件。另外, 运行人员要加强业务技术水平, 熟练掌握运行操作, 对开停机过程出现的问题要迅速处理, 同时平常巡检设备要到位, 及时发现并解决问题, 保证机组时刻处于备用状态。在运行方式上尽可能提高主轴密封质量，并让漏水量较大的机组多运行、少停机, 从而最大限度地减少备用机组导叶漏水量。 &&&&&&&&第三节 节省厂用电可以采取的措施 &&&&&&&&由于我国电力行业在上个世纪90年代以前，在设备的设计、制造时考虑可靠性、安全性、稳定性等因素较多，对节能减排因素考虑较少。科学合理的安排不同环境、不同工况下设备的运行计划，完全可以在保障电站正常运转的同时，达到更好的节能效果。 &&&&&&&&一、冷却系统 &&&&&&&冷即系统的安全系数在设计部门和制造部门的层层加码下，冷却水量趋于保守而偏大，故存在减少冷却水量的可能。 &&&&&&&1、适应环境，改变设备运行方式 &&&&&&&鉴于设计的保守性，这就需要根据机组各设备的运行特性和功能，改变设备的运行方式，从而达到节约厂用电的目的。例如，发电机的冷却风机的作用是冷却发电机的定、转子的温度，正常运行情况下，夏天跟冬天的温差有几十度，而设计人员考虑的是机组在极端环境温度所允许的最大温升时所选用和配置的冷却风机。然而，实际中，在冬天时，发电机定转子同样的温升，不可能达到像夏天时的温度，因此，即便减少冷却风机的运行数量，发电机定转子的温度同样可以符合要求，可以减少厂用电。 &&&&&&&参考其他电站多年运行经验表明，国家标准规定的上限温度值(85℃)有较大余度。因此，减小冷却水，甚至短时(1h以内)停止冷却水，设备温度也不会超过允许值。综上分析可知，在发电机空载( 或轻载) 工况、冬季和夜间时段可减少大量的冷却水; 既使在额定运行工况下，也存在减小冷却水的可能。 &&&&&&&2、发电机通风冷却系统技术改造 &&&&&&&水电厂在运行过程中, 通风冷却系统由于当初的技术设计缺陷、设备老化、冷却水水质较差等问题, 发电机通风散热效果会逐步变差, 进而影响到发电机的带负荷能力。一般情况下, 发电机运行温度升高, 经过调整冷却水流量和水压, 并适时清扫、疏通, 可以恢复发电机的散热效果, 但如果是设备设计制造问题, 就需要采取技术措施予以改造。采用优化设计的空气冷却器是最常见的技术措施之一, 除此以外, 近年来兴起的以在发电机转子上安装风斗、改善空气流通为特征的通风改造技术, 降温散热效果也非常好。 &&&&&&&相对于高水头电站采用顶盖取水的缺点如水量和水压波动较大、水压太高需要减压设备等问题，中低水头电站的这些问题并不突出, 相反,顶盖供水的优点如顶盖水非常清洁,不需要任何过滤处理,自流供水,不需水泵加压,节约厂用电等优点则相当突出。可以在充分论证分析的基础上,将机组冷却水供水系统由技术供水泵供水切换为顶盖自流供水。即在每台机组开机时开机流程自动启动一台水泵,以保证机组开机过程中冷却水供应正常,在机组开机流程执行成功后,监控上位机手动停运技术供水泵。技术供水泵仅仅在机组每次由停机转空转流程过程中短时间启动几分钟,其余时间技术供水泵为停机状态,技术供水泵成为备用水源,顶盖供水作为主供水源。 &&&&&&&经阿坝州黑河塘电站改造后运行实践证明:无论是枯水期还是丰水期,既使两台机组满负荷运行,在不启动技术供水泵的情况下,顶盖供水亦能满足机组冷却要求。由以上的电量及电费分析得知,由于停运技术供水泵,在枯期,平均每个月可以为公司节约厂用电2.9万kW/h,节约电费0.9万元;在汛期,平均每个月可以为公司节约厂用电4.7万kW/h,节约电费1.47万元。 &&&&&&&&二、厂用动力设备技术改造 &&&&&&&厂用生产设备中,电动机占的容量比重最大,对该类设备的节能更为重要。早期应用的电动机,由于材料、设计及工艺的局限性,运行中的能耗相对较大。随着时代的进步,许多具有节能性能的电力设备相继问世, 如今在各单位广泛应用的高效率电动机、直流电动机、变频电动机、或采用变频控制技术的调速系统,不仅节能效果良好, 降低了电力设备的铁损、铜损,而且运行完全可靠性也**提高。 &&&&&&&所以, 水电厂积极推广应用新型电力设备, 对全厂辅助系统进行改造, 彻底清查三漏问题, 在减少自身油、气、水渗漏的同时,为漏油泵（尤其是机组压油装置和蝶阀压油装置的电磁阀门）、渗漏排水泵、消防（及生活）水泵等频繁启动的电机加装变频器或换成节能电机，从而即减少了各油泵、空压机及水泵的启动次数, 提高辅助系统的利用率，又节省了宝贵的电能。 &&&&&&&三、减少备用泵的运行时间和启动次数 &&&&&&&将机组冷却水供水系统由技术供水泵供水切换为顶盖自流供水后, 技术供水泵成为备用水源。为进一步节约厂用电,还可以从以下三方面着手,减少技术供水泵备用泵启动时间。第一,在保证机组冷却水压、不影响机组安全运行的前提下,勤调整机组冷却水阀门,减少备用泵启动时间;第二,如果机组冷却水水质不好,水中杂物太多,往往导致技术供水泵过滤器堵塞严重,从而降低了水泵的出水压力。在维护中,应平均每月清洗一次滤水器,以提高水泵的出水压力。第三,电站投运之初，水泵密封漏水较大,通过对水泵密封进行妥善的维护, 水泵密封漏水明显减小或消除,从而使备用泵的启动次数减少。 &&&&&&&四、避免机组长时间空载带厂用电运行 &&&&&&&电站机组长时间空载带厂用电运行的保厂用电方式并不经济，可以在电站单回联络线运行同时遇雷雨等非常恶劣天气情况时,各电站(经调度许可)可以采用短时解列1台机空载运行的保厂用电方式,但当天气情况好转后立即取消机组空载带厂用电运行方式;电站正常单回联络线运行时,通过加强对本厂黑启动电源(柴油发电机)和厂用电系统的检查和维护,提高厂用电系统的运行可靠性和电厂的自启动能力, 保证电厂和电网的安全。 &&&&&&&五、提高电能的输送功率 &&&&&&&根据《同步发电机的U形曲线》可知，改变发电机无功功率和功率因数cosθ，可以在输出同样的有功功率时，改变定子输出电流的大小，当cosθ=1时，输出电流最小。根据公式P=I2R可知，电能在各个设备中的损耗均与电流的平方成正比。在运行中，尽量减少无功功率，提高功率因数cosθ，可以提高发电机效率，降低损耗。一方面可以降低定子和主变的温度，为机组的安全运行提供保证；另一方面，可以降低电能在发、供、送过程中的各种损耗，提高输送功率。 &&&&&&&六、照明系统技术改造 &&&&&&&传统的照明灯具大多是普通白炽灯、带电感型镇流器的荧光灯等, 使用方法则是全部室内空间昼夜不间断的照明,日积月累不仅消耗大量的电能,也加速线路的老化。统筹考虑、兼顾安全与节能,对照明系统进行科学的论证和设计,选用安全优质的节能材料及灯具,是许多电厂已经或正在实施的措施。 &&&&&&&1、使用高效节能的照明灯具、器具。 &&&&&&&电厂生产现场全部采用的是大功率普通照明灯，耗电高、易发热、寿命短，特别是夏季极易招惹蚊虫，维护量特别大，灯泡消耗高。可改造为更先进、更环保的LED照明灯具，优点是输入电压宽，启动速度快，发热量低，使用寿命长达5万小时，具备长周期免维护功能。据测算，在相同亮度条件下，LED灯具耗电量仅有普通灯具的1/8到1/10，节能效果非常明显。 &&&&&&&&2、采用按用途、场地分类控制的线路。例如在日常的工作中及夜间采用分区照明, 在检修工作期间采用全照明。 &&&&&&&&3、充分利用自然光。 &&&&&&&七、确保电能计量正确 &&&&&&&&1、电能计量是否准确、可靠，直接影响电能贸易结算的公平、公正，涉及供电企业的直接经济利益。而电能计量管理是保证电能计量准确、可靠的重要手段。发电厂电能计量是否正确, 既与电能计量装置本身的工作状态有关,也在很大程度上受其他设备的影响, 因此, 加强对运行设备的维护管理,减少设备故障率非常必要。 &&&&&&&（1）电力系统电能计量误差由电压互感器误差、电流互感器误差、电能表误差以及ＰＴ二次回路压降引起的误差四部分组成。其中ＰＴ二次回路压降引起的误差比较大，是电能计量误差的主要误差来源。定期检测PT二次回路压降, 对二次回路连接导线、PT二次回路开关、熔丝及接线端子应进行经常性的检查维护, 防止因绝缘破损、接头松动、锈蚀或腐蚀、接触不良等原因造成电能表计量误差。并就减少PT二次回路电流、减少PT二次回路阻抗、增加补偿装置、空开替换保险丝、更换高精度电子电能表开展论证。 &&&&&&&（2)由于大多数高压隔离开关安装在室外,其二次辅助接点极易生锈和腐蚀, 导致转换不灵活、卡涩、接触不良。所以,要重点维护高压隔离开关二次辅助接点,保证其转换灵活、接触可靠。 &&&&&&&2、加强电能计量管理 &&&&&&&对电能计量装置进行经常性的在线检查维护,对其工作电源、时钟、温度、走字、报表打印等要认真检查分析,如果某一方面有异常现象, 应立即予以消除。提高电能计量管理水平,应以确保设备安全稳定运行和电能计量的准确、可靠为前提,在关口电能计量装置的选型、安装、验收、运行维护等方面实行全过程管理,确保企业利益不受损失。 &&&&&&&&导致厂损电量指标异常的技术性因素很多,而负责电量统计工作的人员由于知识结构和对生产信息掌握的不全面,凭自身能力是很难处理这些问题的。统计工作人员与运行调度、仪表测量、自动控制等专业的技术人员保持密切的沟通联系,及时通报有关设备运行方式和工作状况,可以及时发现潜在的问题并予以处理。 &&&&&&&八、加强生产、生活用电沟通与管理，促进节约，降低厂用电率。 &&&&&&&厂用电量高、倒供电量大由多种原因造成，工作中还可以在以下几方面加以注意： &&&&&&&1、机组长时间低负荷运行 &&&&&&&由于电网的经济运行必须是在满足安全基础之上的经济运行, 为了配合电网调度部门搞好电网的安全稳定运行工作,水电站必须参与调峰、调频, 并承担自动发电控制、一次调频、PSS、备用等辅助服务功能; 据统计, 某水电站月单机最大出力运行在100MW 以下就有95日台次, 其中单机最大出力在60MW 以下有40日台次, 占100MW 以下总运行日台次的42.11% 。这说明该电站水轮机组有相当长的时间是在低负荷效率区运行, 导致发电耗水率增加的同时, 机组在低效率区运行加剧了对设备、建筑物的空蚀与震动损伤, 这样的损失是难以用经济指标来衡量的。 &&&&&&&2、机组空转耗水 &&&&&&&按贵州东风水电站运行规程规定, 东风水电站4号发电机在停机期间间隔一定的时间(视各种具体情况而定, 最长不超过240 h)需开机空载转动15min以上。因东风水电站4号机电价略高于1-3号机,贵州省调度部门在调开东风水电站机组时总是最后调开4号机, 因而在枯水期造成东风水电站4号机长期停机备用。而东风水电站4号机空转1次平均耗水约15000m3, 折算成电量约4500kW# h, 假如东风水电站4号机每年空转10次, 则每年因空转机组需耗水15万m3, 折算成电量约415万kW#h。 &&&&&&&3、减少设备缺陷，及时检修维护 &&&&&&&由于设备缺陷，往往会造成厂用电量过大。例如，主轴密封、伸缩节漏水，调速器、受油器窜油等问题；各气体管路漏气量过大造成机组限负荷或停机消缺；单位时间内抽油、抽水、打气次数增多，造成用电量增大，引起厂用电率上升等等。 &&&&&&&例如，单竹窝电站由于有2台机组的主轴密封损坏，造成流道内的水通过主轴密封流入厂房的集水井，漏水量最多时达到80m３/h，而每台渗漏排水泵（37kW）的排水量为210m３/h，即每天用于抽水所耗费的用电量为37×24×80/210=338.3kW?h。按照上网电价0.395元/kW?h（税后）计算，每天抽水所需电费约为：338.3×0.395=133元。同时，由于漏水量过大而不得不用低压气去冲主轴密封橡胶，造成用气量过大而使（22kW）低压气机频繁起动，按每天6小时计算，其用电量为22×6=132kW?h。这样，由于漏水量过大而造成的厂用电费约为每天（338.3+132）×0.395=185.77元。 &&&&&&&4、注意节约非生产用电 &&&&&&&非生产用电不注意节约也会造成厂用电量的增加。主要是生活区的用电，要求各电站向员工发出倡议，开展“节能降耗从我做起”活动，树立“节约用电，人人有责”的观念，尽量使用节能灯，做到人离灯息，夏天空调温度控制在26℃以上等。 &&&&&&&5、节约润滑油等原铺材料 &&&&&&&润滑油在电站中起到冷却润滑等作用，使用中是循环利用的，但由于设备缺陷或者是操作不当，很容易造成润滑油的“跑、冒、滴、漏”现象。要求平时注意设备及管路的维护，降低润滑油损耗。其他原辅材料和易损易耗件，做到能修则修，更换时尽量采用质量可靠、价钱合理的产品。 &&&&&&&综上所述，水电站的节能降耗就是充分调动电站广大员工的积极性和主动性，充分利用水能，充分发挥机组优越性，利用新材料、新技术、新方法，保证电站安全生产，节能降耗，增加发电量，最终提高电站效益。除了加强与调度部门的沟通协调与积极营销之外，针对设备缺陷问题，一定要从源头上解决，将电站所有的缺陷进行彻底地整改消缺，同时还要加强对机组各个设备的保养和维护，既能消解机组各设备的缺陷问题，又节约了厂用电，还能延长设备的寿命，提高电站的效益。 &&&&&&&第四节 建立水电站BI运行辅助系统的必要性 &&&&&&&做好节能降耗工作, 是我们大家的共同责任。水电厂节能降耗的措施有许多种, 前文仅就电站常规、传统运行工作中，其中的一部分原因和解决思路进行了分析。期望通过不断推进技术进步, 加强运行管理, 及时分析处理电能计量中的各种问题, 将会促进企业经济效益不断提升。 &&&&&&&然而，随着计算机软、硬件及网络技术的不断发展，商务智能技术于90年代初起源于北美，近两年传入中国。经十余年的发展，商务智能技术在欧美等国已经成为一项十分成熟的技术，是各行各业在信息化达到一定程度后的一种依赖性技术。无论是商业公司还是政府职能部门，都在广泛地利用商务智能技术。商务智能的英文叫做Business Intelligence（简称BI），所以也有人把它翻译成“业务智能”。也就是说商务智能基于信息和数据从行业或部门业务的角度对管理和决策提供智能化的帮助。 &&&&&&&从国内来看，BI已经被电信、金融、零售、保险、制造等行业越来越广泛的应用，操作型BI逐步在大企业普及，也就是说BI不仅限于高层管理者的决策之用，也日益成为普通员工日常操作的工具。 &&&&&&&一、水电厂BI运行辅助系统简述 &&&&&&水电厂BI运行辅助系统是指电厂利用现代信息技术收集、管理和分析结构化和非结构化的运转数据和信息，创造和累计运行知识和见解，改善运营决策水平，采取有效行动、完善技术流程，提升各方面经营绩效，增强综合竞争力的智慧和能力。 &&&&&&&辅助系统以现行管理信息为基础，经权威人员分析、整理、论证后，可将电站的设计、招标、投资及各种经济指标、建设规模、发电量、运行情况、分布情况、维护管理情况、与流域及行政区域的关系等等灵活的分析，并将分析的结果进行导出。他的特点包括： &&&&&&&&1、准确及时地掌握水电站的整体情况 &&&&&&&&系统不但保证将各电站的数据通过远程数据传输功能及时、准确地汇集到数据中心，更在第一时间给出正确、清楚的分析结果、各种异常都自动地标记在报表或图表中。水电站的管理者可以一目了然地掌握整个电站的重要情况。 &&&&&&&&2、快速分析和发现问题的原因 &&&&&&&&系统除了提供汇总和分析结果外，同时还提供详细的数据统计和分析结果。通过数据的深化及数据的交叉引用，并配合地理信息系统的对接，可提供各所属电站的准确分布。并在地图上直观的访问数据和进行分析比对。 &&&&&&&比如，如果系统发现某区域某一电站某年（甚至某日、某时）的发电量较历史平均值偏少，将通过突出显示或报警的方式自动提示管理人员。管理人员可以轻松的通过以上功能马上知道此电站其它年份的发电量及发电量的变化情况、与其它年份的比例如何、同一流域（梯级电站）的发电量变化情况、电站的设备及维护情况，甚至该地区的当年降水情况等等相关信息。这样一个以所关心内容为核心的全景图就展现出来了，问题也就得到准确的回答。 &&&&&&&&3、简化问题、提高工作效率，实现科学的管理和规划。 &&&&&&&&系统通过对复杂数据的智能处理，及丰富和灵活的分析功能，使得水电站的管理者不必了解和关心具体的数据，而是把精力集中在数据深层的含义上。也不必求助于任何技术人员，自己就能按照自己的想法轻松地分析数据。进而通过对历史数据的综合分析及规律性的总结，实现科学的规划和正确的决策。 &&&&&&&&4、附带的OA系统功能帮助实现各种办公文件（如Word、Excel、图片、图纸等）的共享。也同时实现文件的分发、政策法规的宣传、信息的发布、技术的培训与普及等工作。 &&&&&&&二、值得重点研究的方向 &&&&&&&前款所述仅是BI系统的基本功能，业内已有一定的使用经验和成熟产品。但其还停留在数据的简单分析与展现上，基于大数据的统计、分析，进而辅助管理功能，还远未实现。结合水电厂的日常运营和管理实务，笔者认为以下课题是值得潜心思考的。 &&&&&&&1、 &&&&&&&2、3、4、 &&&&&&&三、运行辅助系统的建立与运行 &&&&&&&运行辅助系统的基础是数据，如何利用好数据，用数据说话，关键在于对数据的分析。提到数据，特别是数据库，许多人的感觉是枯燥、繁琐，认为处理数据只有IT技术人员胜任，但数据对部门业务和决策人员才真正有意义。因此使用和分析数据不应该只是少数IT技术人员的专利，不懂数据库的行业管理者也能方便、轻松地使用数据进行水电管理的分析和决策，商务智能技术恰好解决了这一问题，它让数据的使用者无须了解烦琐的数据库本身，只需要从水电行业业务的角度出发使用和分析数据。从而提高精细化管理能力，杜绝个人经验主义的影响，增加整体工作效率。工作中我们应该做到以下二点： &&&&&&&&1、技术档案数据库的初步建立与管理。 &&&&&&&信息=数据+处理。故技术档案数据库是运行辅助系统的前提和基础，应由专业人员负责采集、管理，确保其资料的完整性、系统性、准确性和及时性，应利用人工与电子系统相结合的方式，认真收集、整理和归类有价值的，全部的数据、图表，机组的原始数据资料（设计、施工、安装、调试、试运行记录、设计文件图纸资料、运行、检修、试验、检验记录等）。特别注意收集散落在各工作面、班组的数据，将其分类汇编归档，并实时更新。 &&&&&&&&&2、统计分析数据库数据的使用与加强。 &&&&&&&&由于水电厂往往强调对发电收入和设备运行维护的直观管理，虽制订了相应的计划，但由于信息渠道的闭塞及技术人员水平的差异，要么相同的问题，却采取了不同的处理方式，进而产生不同的效果；要么针对同一事项，各自为政，没有配合协作。最终都导致了效率的低下、不合理费用的浪费。 &&&&&&&在运行中应建立健全各项制度，加强对机组设备的运行、检修和事故或故障的统计与分析。将各个电站的相关信息汇总后录入数据库，通过对各种数据、文件、资料的集中、数字化和有机整合，再加上对数据智能化的分析，就形成了一个可以参与辅助决策的智能数据库。数据库中包括几乎所有与管理相关的信息。除了上面提到的电站数据、图纸、文件等内容，库中还可以包括水电站相关的技术文献、政策法规、有关新闻、国内外水电动态等一系列的相关信息。这些信息都可以通过简单的操作从系统中快速找到。 &&&&&&&随着系统的使用，不断有新的内容（数据、文档、资料…）在系统中积累下来。而且这些信息又被自动地融合在已有的数据中，为再选用做好了准备。从而形成一个成长形的数据库，可以借用更多资源，得到更具参考性的指导意见。随着智能数据库的形成，除了轻松提供解决单个电站某一问题的最优方案，当多个电站涉及同样的问题时（例如机组检修），还可以依据不同权重和紧迫性科学调配资源，达到最高的操作效率。 &&&&&&&&长期积累了统计分析数据后，针对出现较多的各种情况，还可以组织专业人员重新编写《水轮机及辅助设备运行规程》、《电气设备运行规程》、《水工建筑物运行规程》等有关运行规程。以做为其他电站的设计或改造参考，采取针对性的措施来提高设备的利用率，减少设备损坏率，避免相关问题的重复发生，起到增收节支的作用。 &&&&&&&&知识是信息基础上的又一次升华，是浓缩的系统化了的信息。需要通过信息，使用归纳、演绎的方法得到。知识只有在经过广泛深入地实践检验，被人消化吸收，并成为了个人的信念和判断取向之后才能成为知识。商务智能实际上是通过分析获得隐含在数据信息中的知识，并在商务决策中加以利用。 &&&&&&&以商务智能技术为核心，结合水电站信息化建设的特点，用发展的眼光进行整体规划，并从关键的数据收集及分析问题入手，综合信息化建设的具体需求而建立水电站运行辅助系统是一个实用、高效和经济的智能系统，有机地整合了各种数据，建立了一个科学、完整的电站管理平台，实现了对众多下辖电站的科学管理和决策，如能下大力度建成，必将令公司的水电管理水平上一个新台阶。 &&&&&&&结语 &&&&&&&随着电力市场不断发展和完善,发电企业经济效益与电力市场紧密联系在一起。按照市场原则及电力行业的特性，发电企业必须立足长远，充分考虑长周期下如何提高管理水平、提升人员整体素质，形成良好的企业文化，从而加强企业的赢利能力，才可以更好的面对竞争。也只有下狠心摸索出一条更适合本企业的管理方法，利用高效的管理手段、高向心力的职工队伍,才能创造最大经济效益,以便维持企业长期持续性发展。 &&&&&&&笔者在写作本文的过程中，参考、借鉴并查阅了大量的专业人员论文及资料，也受到了数位专家、领导、同事和朋友的指点和建议，但因水平有限，只能做一些简单的归纳整理工作，不妥及失效之处，还望指正。 &&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&大 杨 &&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&2013年1月}