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向“智”而行 向“新”而進——溪洛渡水電站加快培育新質生產力觀察

2024-08-08新聞來源:三峽集團

本網訊(袁向南)“巡檢機器人已準備好,可馬上執行巡檢任務。”

“好的,立即執行巡檢任務!”

溪洛渡水電站,隨著電廠工作人員一聲令下,一台外形酷似汽車的機器人開始沿著設定路線前進,對出線場各種設備進行日常巡檢。

溪洛渡電廠巡檢機器人 攝影 袁向南
▲ 溪洛渡電廠巡檢機器人 攝影:袁向南

“智能化電站的建設,必須通過科技創新來實現,我們要圍繞電站運行狀態大膽運用新技術、新裝備、新材料、新工藝等來提質增效,用硬核科技助力發展新質生產力。”三峽集團所屬長江電力(以下簡稱“長江電力”)溪洛渡電廠廠長、黨委副書記劉誌輝說。

巡檢機器人正在工作 攝影 袁向南
▲ 溪洛渡電廠巡檢機器人 攝影:袁向南

溪洛渡水電站地處四川省雷波縣和雲南省永善縣交界的金沙江河段上,總裝機容量1386萬千瓦,是國家“西電東送”骨幹工程。

2014年6月,溪洛渡水電站全麵投產發電。十年間,溪洛渡電廠以科技創新為驅動,探索新技術新應用,核心技術持續突破,在培育新質生產力的路上不斷探索著自己的答案。

水電巡檢來了“新員工”

廊道監控顯示屏上,智能巡檢機器人正按照既定軌道,將水墊塘和二道壩廊道各個點位的情況逐一記錄上傳,稍後它還將完成本次巡檢的報告——這是溪洛渡水電站智能巡檢的應用場景之一。

“它剛開始工作的時候,我們還不適應,現在它已經成了我們不可或缺的‘員工’。”溪洛渡電廠生產管理部水工金結設備管理主任侯春堯說。

溪洛渡水電站是目前世界第四大、中國第三大水電站,擁有超大規模地下洞室群,永久運行期有大量的廊道洞室需要巡檢。

“溪洛渡水電站水墊塘廊道總長超3公裏,大壩廊道總長超5公裏,員工每巡檢一次需花費大量時間精力,我們想探索一種新型巡檢方式,也就是用智能機器人替代人力進行巡檢工作。”侯春堯說。

2021年,溪洛渡電廠開始了廊道巡檢機器人的研究。“在此之前業內水電巡檢從未使用過智能機器人,對我們來講,一切都是新挑戰。”侯春堯回憶道。

為此,溪洛渡電廠成立專門的研發團隊,與相關單位進行聯合研發,從算法到組裝,每個環節都進行獨家定製。

研究團隊問題解決了,但還有一個重要問題,地下廊道這麼多,該將哪段廊道作為實驗地點?溪洛渡水電站在泄洪期間,巨型水柱從大壩飛流直下,以千鈞之勢砸入水墊塘。這時候,為了巡檢員工的人身安全,會暫緩水墊塘及二道壩廊道巡檢,這就產生了巡檢真空地帶。經過反複研究、討論後,研發團隊決定將水墊塘及二道壩廊道選做智能機器人巡檢地點。

曆時一年,經過研發團隊的不懈努力,這套全稱為“溪洛渡水電站水墊塘及二道壩廊道智能巡檢係統增設項目”的智能機器人巡檢係統,在2022年11月正式運行。

“從運行數據來看,智能機器人進入水電巡檢領域,極大提高了水電巡檢自動化程度和巡檢效率。”侯春堯介紹說,“隻要有電源保障,智能巡檢機器人就可以實現24小時不間歇巡檢,巡檢精度更是到了毫米級,能比人眼更精準察覺到問題點位。舉例來講,某個點位第一次巡檢的水泥裂縫寬度在1厘米,第二次巡檢時,相同點位水泥裂縫為1.1厘米,機器人能夠精準捕捉到這0.1厘米並在巡檢報告中體現。”

“溪洛渡電廠智能巡檢機器人二期項目即將啟動,我們將在一期示範項目的基礎上,細化需求、升級算法、完善功能,讓智能巡檢機器人繼續迭代,全麵提升大壩安全管理手段和水電工程運營能力。”侯春堯說。

GIL檢修技術的突破

GIL(Gas Insulated Transmission Lines的縮寫),中文名為“氣體絕緣金屬封閉輸電線路”,常用於地下廠房輸送到地麵的電力輸送通道,被稱為電站電能外送的“主動脈”,一條GIL線路故障就會造成兩至三台發電機組同時停運,掌握GIL檢修關鍵技術是水電運維的重中之重。

GIL管道 攝影 孫愷
▲ GIL管道 攝影:孫愷

2019年,長江電力檢修廠通過對溪洛渡水電站溪賓I線的搶修,成功掌握了500千伏焊接型GIL檢修核心技術,但GIL的“體征監測”和“故障早期診斷”,以及間歇性非周期局放信號精準定位仍存在技術瓶頸。之後,長江電力成立“GIL故障預控專項小組”,決定進行GIL檢修關鍵技術攻關。溪洛渡電廠人員先後到30餘家企業單位開展考察交流,逐點提煉GIL閃絡機理、電場畸變等運行規律,一項一項論證陡波法、超聲波、X射線等GIL狀態監測新技術,苦練內功。

世上無難事,隻怕有心人。2020年4月,一本5萬餘字的《溪洛渡水電站GIL故障預控研究報告》問世,裏麵包含了7項設備狀態監測研究、7項檢修維護策略優化研究、3項設備技術改造研究。每一份研究報告和仿真計算,都是長江電力員工嚴謹細致的工程技術“手稿”和“繪本”,也是自我修煉悟出的“內功心法”。

GIL管道 攝影孫愷
▲ GIL管道 攝影:孫愷

隨後,在傳統的GIL特高頻局部放電監測基礎上,老練耐壓試驗、超聲波局放定位等檢測監測手段不斷“上新”,GIL故障機理研究與故障預測研究“齊步走”的實踐探索也有了新的突破。

“當時宣布GIL檢修技術被攻克的時候,我首先想的是,電站安全穩定運行又多了一層保障。”溪洛渡電廠紀委書記、副廠長孫昕回想起當年還是難掩激動。

“現在,GIL檢修技術已經在水電行業推廣開來,也在其他行業有了新的拓展,未來這項技術還有很大的想象空間。”孫昕表示。

創新工作室的領跑

“過去是兩三人的發明小組,現在是誰有新點子,誰有創新想法,都可以來這個創新工作室尋找技術、人才等支持。”在葛洲壩、三峽、溪洛渡等三座水電站都工作過的張承俊,是溪洛渡電廠“張承俊創新工作室”的負責人,他對這間工作室所釋放的創新能力和人才集聚效應感慨良多。

“張承俊創新工作室”於2016年10月成立,截至2024年6月,該工作室累計獲得授權專利59項(其中發明專利4項),發表論文19篇,共2人獲得長江電力“青年科技創新能手”稱號,1人獲得長江電力“技術能手”稱號。此外,該創新工作室入選了“四川省勞模和工匠人才創新工作室”,被三峽集團授予“優秀創新團隊”以及首批“示範創新工作室”等榮譽稱號。

“工作室的關鍵字就是‘創新’,主要圍繞降本增效、節能減排、技術改造、技術革新、安全生產等內容,解決電站水輪發電機組運行、維護、檢修工作中的技術問題。可以說,這間創新工作室,是溪洛渡水電站技術難題的‘攻關站’。”張承俊說道。

“新質生產力的核心是創新,這間創新工作室最重要的作用就是為年輕員工提供了一個創新平台,鼓勵年輕員工去創新去實踐。”張承俊說。

張承俊創新工作室攝影 袁向南
▲ 張承俊創新工作室 攝影:袁向南

“張承俊創新工作室”是溪洛渡電廠搭建創新平台的縮影。近年來,為了給員工營造良好的創新環境,溪洛渡電廠圍繞“創新”二字進行了諸多探索。

2023年,溪洛渡電廠增設了科技與管理創新領導小組及其辦公室,專門負責科技創新事宜。除原有的3個集團示範創新工作室外,新建“精益運行創新工作室”“器重創新工作室”及“溪行創新工作室”助力電站科技創新工作。

在群山翠綠的金沙江邊,溪洛渡電廠加速培育新質生產力,多項技術持續突破,創新成果接連轉化應用,溪洛渡水電站正在煥發出新的生機與活力。