浅谈大型水轮发电机组启动试运行期间的管理

浅谈大型水轮发电机组启动试运行期间的管理本文分析了大型水轮发电机组启动试运行期间管理的重要性及特殊行。并从计划、组织、信息、控制等方面介绍了以项目管理理论为指导的，创新工程组织与管理创新的具体做法和经验。浅谈大型水轮发电机组启动试运行期间的管理陈丰清华大学水利系工程硕士班摘要：本文分析了大型水轮发电机组启动试运行期间管理的重要性及特殊行。并从计划、组织、信息、控制等方面介绍了以项目管理理论为指导的，创新工程组织与管理创新的具体做法和经验。关键词：管理水轮发电机组启动试运行组织信息1．概述在大型水利枢纽工程中，机电项目虽然投资少，但却占据重要地位。特别是机组发电的收益占项目总收益的较大部分。以三峡为例——三峡总公司的自身发电收益，葛洲坝电站以及三峡电站自2003~2009年建设期的发电收益，约占三峡总投资的20%。水轮发电机组启动试运行包括机组的调试、启动、试运行，是机电项目中水轮发电机组的最后调整、试验阶段，也是单台水轮发电机组项目与运营的交接阶段。在小浪底首台机组启动试运行时，运行试验人员200余人、外国专家几十人、十几家供货商、承包商以及业主、监理，同时积聚现场进行调试、试运行的工作。水轮发电机组启动试运行主要工作是按照合同及国标要求对机组采集试验数据，判断水轮发电机组的设计、生产、安装质量是否合格，为正式营运提供水轮发电机组性能参数。其最大特点是技术难度大，时间要求紧，就其所需要的知识是任何人无法全面掌握的，怎样在有限的时间内组织人员高效的完成调试、启动、试运行，管理提到了重要的地位。2．进度计划、试运行方案由于合同条款的约定，业主、工程师、承包商和设计院都对工程的进度计划会表示极大的关注。要将旧管理模式的“计划赶不上变化”不严肃性现象，变为“计划赶上了变化”，还要到“计划指导变化”的良性管理环境中。2．1使用WBS编制进度、描述工作项目应遵照《水轮发电机组起动试验规程》，规程规定的项目一定要在计划中涵盖。对合同中另有规定或说明的试验项目，在编制计划前要求业主、监理的认可，并要直接通知相关工作人员(仅限国内水轮发电机组，因每一家供货商均要满足国家标准)。2．2水轮发电机组在启动试运行前主要的施工项目已经施工完毕，发电机组每提前投产一天其经济效益都相当可观，所以我们要树立在水轮发电机组启动试运行期间的进度、质量、费用三控制中，进度计划是导向旗帜的管理观念。2．3进度计划虽然有其科学性和严密性，但也必需与环境有密切的协调性；2．4进度计划评估的唯一依据是遵照国家行业标准，全面、准确地体现合同文件中规定的和隐含的内容，对于进口设备要参考国外行业标准；2．5参与进度计划、试运行方案编制或评审的骨干应是“杂家中的专 家”，知识面要广，对进度计划实施的未来状况判断，要有超前意识；2．6一个成功的计划，是在最大限度地权衡各方（或部门）、专业（或学科）的得失后，能最终实现其总体目标的计划；2．7一个符合实际的计划是修改出来的，不是“编”出来的；2．8编制和评审进度计划，要使用已经商业化的项目管理软件，如P3、Project等。2．9制定完计划后要使项目有关的人员或公司都明了为完成项目所需作的工作以及项目的进程。对于使用英文P3或Project输出的进度计划，要将其汉化，并加以通俗化的提示、注释和阅读导向。3．现场指挥、协调3．1以人为本人是大千世界的中心，是工作者，要完成计划必须依靠人。现场指挥是整个启动试运行期间的灵魂，现场总指挥一定要是技术上的专家，对机组控制的各个系统都要有一定深度的了解，并能够对试验中出现的紧急危险情况迅速地做出准确判断，并采取果断措施将危险损失降低到最小。现场指挥是目标管理的执行者，即要向业主、监理汇报启动试运行的工，作、试验情况，又要面对不同领域的技术专家，工作运行人员，电厂营运人员。在实际工作中现场指挥经常处在多面夹攻的地位，一面是电厂决策人员，一面是业主、监理，一面是现场专家、工作人员。电厂决策人员在调试、启动试运行过程中经常会提出这样、那样的问题，或要求增加调测项目，而现场工作人员往往总是找出各种理由(如影响进度、对机组有破坏性、机组性能会受影响等)予以否定。作为现场指挥即要平衡各方的得失，又要充分调动现场工作人员的积极性。3．2人员的角色认知每台机组启动试运行期间是承包商、制造商、电厂、监理、业主、设计最关心的一段时间，也是各方集中在一起共同协作的唯一一段时间。整个团队各方人员各自扮演不同的角色。每个人应当清晰地知道自己应作的每一项工作，为什么要作，怎样作，工作部位在哪儿，衡量的标准是什么，于我合作的人是谁，我的工作会影响到哪些控制系统、那些人的工作。3．3创造和谐，可持续的协作气氛现场指挥及业主应吸收各企业（公司）团队文化之长，并倡导具有本地特色的有魅力的团队文化。现代社会，人们对工作赋予了更多的精神需求。水轮发电机组试运行试验虽时间不长，但需要密切的合作及广泛的交流，所以倡导和形成一个有魅力的团队文化是必要的。一个有魅力的团队文化应该包括认可和尊重、自信和信任、分工协作的良好平衡、愉快和上进的气氛、遵守共同规范、多层次交流和沟通等。先前我们把机组启动试运行是否成功的标准定为水轮发电机组是否满足国标要求、满足设计要求，并且是在多么短的时间内完成发电机组启动试运行工作。如今我们把成功的标准定为试运行结束后整个团队的士气，即在结束之际团队的各个成员觉得他们从自己的经历中学到了重要知识，积累了经验，喜欢这次工作，以及希望共同参与、合作下一个电站项目的工作，也就是和谐、可持续的协作气氛。4试运行组织架构 试运行的工作人员通常素质较高，我们一般采用混合方案的组织架构，即包括一些专家又包括一些有丰富现场经验和快速反应能力的多面手和毕业时间不长的大学生。混合方案的组织架构优先考虑的是试运行按时顺利的完成以及团队的合作。4．1混合型架构的优点由主题专家领头的各项目小组能高质、高效的完成，专家可以集中精力从事他们所擅长的工作。新人和多面手能迅速从专家那里吸取知识，在实践中积累经验。4．2混合型架构的缺点主题专家必须与项目小组在一起，由于多面手水平参差不齐，个别主题专家可能负担很重。运行、检修人员只需要与了解他们确切要求的一小部分专家进行交流。个别项目小组专家可能对其它项目小组的重要性认识不足。由于专家们的优先权、看法和需求互不相同，加大了现场指挥的难度。并且很难找到非常合适的多面手，而由于试运行期间公司众多，有能力的多面手又很容易被挖走或跳槽。5．信息系统――控制手段在调试、启动、试运行过程中，所有工作人员都非常关心现在正在作什么试验、进展怎样，有没有什么事故，机组的状态怎样、什么时间可以完成这项试验等问题。先前一般都是通过电话及当面交流，但实际工作中一旦出现紧急情况依靠电话、当面交流的传统方式根本无法满足对信息收集和快速反应的要求。如何科学、有序的利用现代技术收集信息和快速反应是试运行期间的重要课题。5．1组建试运行信息系统由于机组试运行试验的时间较短，并且发电机组是处在试验运行的阶段。我们把试运行信息系统定位在信息的发布和对现场指挥快速反应的参考及技术支持。试运行信息管理系统的主要任务有两方面：第一，实时收集机组状态信息。第二，收集当前工作、试验信息并实时发布。组建机组试运行信息系统我们必须充分考虑系统的性价比。现代工程业主、电厂很重视工程管理系统及信息系统的建设。所以在组建机组试运行信息系统是近可能的使用已有人力、设备资源。电站计算机监控系统主要采集发电机、水轮机及辅机和相关设备的状态数据，在机组发电前计算机监控系统已经单点调试完毕。试运行信息系统对发电机、水轮机及辅机和相关设备的状态数据主要依靠计算机监控系统采集来的数据，读取后实时的写入MySQL数据库。但由于在机组试运行期间，计算机监控系统的部分采集点要跟随试运行试验的要求而变动，所以对计算机监控系统因某项试验而不能够准确采集的个别数据，在试验前要由专职的信息员作详细注释并写入MySQL数据库。业主TGPMS系统（集成工程管理数据库系统）在机组发电前通常已经成功运行多年，已经具备完整的工程设计、物资、设备、施工管理、计划合同、工程财务会计等的信息采集和完整的数据发布系统。将MySQL数据库与业主TGPMS系统连接充分利用TGPMS的信息采集和发布网络。电厂MIS系统在电站首台机组试运行时通常已经投入使用或处在调试状态，尽可能的使用电厂MIS系统的数据采集和发布系统的网络，亦可要求电厂MIS系统在首台机组投运前投运，以保证电厂工作人员在发电机组试运行期间对信息的要求。由于电站计算机监控系统的信息的发布面较小，一般仅限于发电机组旁、中控 室、监控系统计算机房。而业主TGPMS系统、电厂MIS系统通常在施工现场无网络或站点很少，不能满足机组试运行信息系统对现场工作人员信息收集和发布的要求。所以试运行信息系统的网络布线要到现场指挥部、励磁屏、计算机监控屏、调速屏、水车室等将MySQL数据服务器、Switch安装在计算机室等条件较好的地方，在发电机组旁安装一个18口或24口HUB。如果计算机室与发电机组旁距离较远（如小浪底计算机室在地面副厂房，发电机组在地下厂房），可使用计算机监控系统或电站通讯系统的通讯光缆备用芯。在经济条件允许可的情况下我们建议使用802.11AdHoc协议的无线以太网或租用电信系统的GPRS无线通讯网，这样可以减免非常多的临时布线。我们采用一台性能较好、稳定性优越的Linux服务器提供MySQL数据服务。Linux和MySQL是共享软件，软件几乎是免费的。Linux是一种Unix的派生操作系统，而计算机监控系统通常采用Unix操作系统，其调试人员可担当试运行信息系统的网管。MySQL是一个快速、多线程、多用户和强壮的SQL数据库服务器，主要优点是小巧、高速、稳定。但在大量数据迅速涌现（如机组出现紧急状态）使用MySQL数据库有可能对计算机监控系统实时采集来的信息在实时发布过程中产生一到二秒的滞后，但这与传统通讯方式有质的飞跃。该系统性价比非常高，能够满足机组试运行试验对信息系统的要求，但网管人员的水平要求很高。5．2安排专职信息员专职信息员要监屏，出现紧急情况要向试运行指挥及时汇报，并实时的发布机组调试试运行的进展情况、试运行指挥的指令，时实发布调整后的计划方案等。5．3　传统电话目前电力系统运行仍然使用电话来发布决策指示，我们沿用。对发布指令的电话要求工作人员不作它用，并保存录音记录。6．过程控制试运行信息系统及时提供准确状态和数据，加快了信息采集和反馈的速度，有效的辅助试运行期间的管理和控制。根据预先制定的试运行方案计划控制基准，在实施过程中及时获得信息反馈，及时地予以纠偏和调整，加快现场控制、反馈控制的速度，增加了控制力度。批准YesYes修改7．健康、安全――基于零误差带有预先领导的管理是机组试运行成功执行的基本条件，为了达到这一目标。考虑到机组试运行试验是机电项目到正式运营的交接阶段，是一个综合性的，不通于营运的特殊阶段。要制订出详细的健康、安全措施来并予以执行。这一方式要求在试运行团队的各个层次推广"安全文化"，包括对业主、设计单位、承包商、供货商和分包商。安全文化施行基于零误差安全政策――决不接受任何事故。达到世界级的健康、安全标准。 7．1工作时间　　KentBeck曾说“...每天早晨都感到有活力有激情，每天晚上都感到疲惫而满足。”在机组试运行期间，由于受原计划和试验进展情况的影响一周40小时工作可以很难做到。但确切的小时数并不重要，重要的是原则。长时间地持续工作会扼杀工作绩效。疲劳的工作人员会犯更多错误，从总体来说，将比按“正常”时间表进行的慢得多。即使现场工作人员可以长时间很好工作，这也不意味着他们应该这样。最终工作人员会厌倦，会影响他们的工作，或者产生影响他们工作绩效的非工作问题，甚至安全事故，如果打乱了工作人员的生活，将会尝到它所带来的恶果。所以长时间加班并不是解决问题的答案。实际上，它是更大问题的症状。我们的原则是近可能的抓紧工作时间，在迫不得以的情况下安排部分人加班，但人均每周工作时间不超过60小时。7.2基于零误差在机组试运行团队中，由于工作人员素质较高（全部接受过严格的学历和职业教育），基于零误差的安全思想在领导重视、贯彻得力的情况下，不难做到。8．可视化的经验总结发电机组试运行结束，并投入运行后要进行准确的总结评估，使其建立在严格的科学分析基础之上。我们认为要进行科学的分析，必须进行准确、实事求是的可视化工作，即将每一项工作量化，使它适应计算机处理分析。并逐渐形成自己的案例库、工具库和规章库。这样既便于比较、吸收经验教训又便于成果和经验的管理，及不断的深化改进大型水轮机组的试运行管理。9．结语怎样作好大型水轮机组启动试运行期间的管理工作，是每一个大型水利工程机电项目中的重要课题。随着社会主义经济体制改革的逐步深入及我国WTO的加入，我们的水电企业面对的不是人家进不进来的问题，也不是自己能不能走出去的问题，而切切实实地是如何进行管理改革和创新的问题。本文写在三峡机组发电之前，希望能对三峡首台机组的启动试运行有所启迪。参考文献：1.《项目管理课程讲义》，清华大学王綦正教授讲授。2.《水轮发电机组起动试验规程》，（2001年报批稿）主要起草人：付元初、马军领、牟官华。3.《管理学》，清华大学出版社，1998年10月第一版，徐国华等著。