关于水电站机电安装的思考

2013-01-26朱富春

中国水能及电气化 2013年5期

朱富春

(中国水利水电第七工程局有限公司，四川彭山 620860)

近年来，随着人民生活水平的提高，我国对水资源的需求越来越高，加快了对水资源的开发与利用，水利工程项目的建设逐年呈上升趋势。机电作为水利工程的重要组成部分，主要涉及机电设备的安装、使用、检测以及维修环节，可以说机电设备的安装对整个水利工程具有举足轻重的作用。各个环节的质量对整个水利工程项目的安全性能以及运行效率具有不可小视的作用，合理正确的机电安装能够在保证水利项目正常运行的条件下创造出最大的社会和经济效益，真正发挥出水利工程的巨大作用，满足人民生产和生活的需求。

1 工程概况

龙滩水电工程是我国在建的仅次于长江三峡电站和位于金沙江下游的溪洛渡电站的特大型水电工程，是红水河梯级开发龙头骨干控制性工程，是国家实施西部大开发和“西电东送”重要的标志性工程。龙滩水电工程总投资300多亿元，规划总装机容量630万kW，安装9台70万kW的水轮发电机组，年均发电量187亿kW·h，总库容273亿m3，防洪库容70亿m3。龙滩工程主要由大坝、地下发电厂房和通航建筑物三大部分组成。整个项目配置了包括水、油、气、暖通、消防、给水等在内的系统。机组与主变通过2机1变的方式进行扩大处理。发电机电压母线采用离相封闭母线，励磁装置为三相全控自并激静止可控硅整流装置。整个电站主要采用以简化常规设备为辅，通过控制测量信号系统、计算机监控系统、继电保护系统、设备控制系统、直流电源系统、工业电视系统和火灾报警系统完成以计算机监控为主的控制模式。

2 机电安装概述

2.1 机电安装的特点

(1)涉及的设备多。工程项目中机电安装所牵连的方面很多，比如从大局上必须与整体组织协调，因此涉及到除机电专用设备以外的许多方面，比如:通风、消防、自动化控制等。

(2)需要复杂的工艺。机电安装需要的材料设备较多，且材料以及技术在不断地更新，因此需要投入大量的人力和物力以及精湛的技术作支撑。

(3)涉及多方面且影响长远。水利项目整个过程几乎都涉及机电的安装，且其质量对项目竣工后的使用起着重要的作用。

2.2 机电安装中存在的不规范操作

(1)操作流程不规范。比如:在进行变配电所位置的选择之前应该对运输条件进行考虑。

(2)设备标注不明确，引起型号不对，最终造成人力物力的大量浪费，严重者甚至造成安全事故的发生。

(3)机电设备中安装的不配合。机电设备安装时所涉及的项目较为广泛，需要科学组织和协调配合。例如:在进行防雷设备安装时，通常的做法是以建筑物种的结构钢筋来做引下线、防雷接闪器、等电位与接地端的连接器。若是不按照此方案进行，造成公众工序的不恰当配合，便会造成不可预估的后果。

3 机电安装中常出现的质量问题

3.1 螺栓连接、部件焊接问题

机电安装中涉及的元件众多，其中螺栓和焊接是连接各种元件的关键手段。螺栓连接的质量好坏以及部件间的焊接问题将对整个机电安装质量造成重大影响。如果螺栓连接过紧，将提前引发金属疲劳，缩短使用寿命，反之过松则会造成部件间的装配松动。同时，未焊透、未熔合、产生气孔、夹渣与夹杂物、裂纹、偏析、咬边或烧穿、焊瘤、内凹或下陷、溢流和弧坑等是焊接时最容易留下的缺陷，以上所述的质量问题在投运前必须经过严格的验收调试工作，否则将造成巨大的安全隐患。

3.2 电气设备问题

电气设备问题主要涉及两个大的方面:

(1)因开关和闸刀安装不当而引起的问题。开关触头装配不正确，插入行程、分合闸速度达不到要求，将使触头过热，导致绝缘介质分解，从而引发开关爆炸事故。此外，安装刀闸时，动、静触头的接触压力与接触面积不够或操作不当，可导致接触面的电热氧化，使接触电阻增大，灼伤、烧蚀触头，造成事故。

(2)主变绝缘破坏、电流互感器绕组开路故障。引起变绝缘强度受到破坏的因素很多，在安装过程中比较常见的，如:掉入螺帽等杂物或者排水不彻底、密封装置安装错误或损坏等，都会降低主变绝缘的强度，从而造成不良后果。

4 机电安装质量控制

水电安装的质量控制应从安装的方方面面抓起。事前做好施工准备的控制，比如:严格审查施工方案、周密部署施工计划、对材料进行详细的审查、建立机电安装的质量控制成员组、健全质量控制系统组织、对新技术新材料新工艺进行核实等;事中进行及时的检查，发现问题当场分析并采取合理的处理措施，及时进行问题的反馈;事后做好工程的验收。具体来讲，应做好以下几个方面的工作:

4.1 认真审图，结合具有不确定的影响因素进行分析，做好预控对策

水利工程机电安装所涉及的设备繁多，且每种产品可能来自于不同的生产厂家。这无疑就造成设备的交界面衔接存在不吻合的可能，而恰好设备的结合面的处理缺陷修补困难，必须高度重视。在对水轮机埋入部件安装图进行审查时，座环安装完毕后要先浇混凝土。水轮机埋入部件具有自身的结构特点，根据该特点，如果座环安装调整完毕后即进行混凝土的浇筑，最后将造成无法对蜗壳下蝶形边进行焊接，而反过来如果不进行基础混凝土的浇筑就会导致座环不牢固，而后继续进行蜗壳的安装，就会最终造成座环水平变化。综合分析讨论决定先不对座环支墩上的千斤顶和拉紧螺栓进行点焊固定，全部装焊完成并检查调整后，再对其进行点焊固定。实际的施工时间证明，经过上述方法进行施工后，大大地避免了座环安装的返工。

4.2 对安装作业指导书进行严格的审查，优化安装方案

安装作业指导书，是在机电安装项目进行开工前，安装单位必须编制好，提供给监理工程师进行审查的材料。在审查的过程中可以指出其中的不当方案，并且结合项目的实际情况提出更佳的实施方案，避免由于方案的不当造成返工甚至延误工期。另外，机电安装正式开工前进行审查能更好地控制安装的质量。不经审查合格，严禁施工。在机电安装中，发电机定子现场叠片，其定位筋的安装质量至关重要。在实际施工中发现装筋样板和定位筋之间有缝隙，按照厂家提供的作业指导书进行安装发电机定子的基准定位筋就位后，以基准定位筋作为起点，其他定位筋利用装筋样板沿周向依次安装，误差累积，最终导致安装的精度不能达到设计的要求，造成返工的必然。由于定位筋本身质量因素造成返工后，必然引起其质量得不到保证。因此，面临此情况，不再按照厂家提供的作业指导方案进行安装，并对方案进行优化处理，决定采用大等分的定位筋进行安装，先以基准定位筋为起点沿周向分为六等分，利用定位筋对每等分进行准确定位。实践证明，改进后的方案加快了安装的进度而同时又保证了安装的质量。

4.3 认真进行设备开箱验收，发现问题及时处理

机电安装所涉及的设备诸多，设备运抵工地后，须进行仔细的检查验收。主要检查核对产品设备的型号、生产厂家、参数、出厂合格证、试验报告、技术说明书等资料。对不符合要求以及残缺的设备进行登记，作好记录。

4.4 加强巡视检查、重点部位和重要试验旁站监理

监理工程师现场的巡视和跟踪是非常重要的，机电设备的质量控制要涉及全过程全方位，但也要突出重点，进行重点监控。比如:水轮机座环的安装是影响质量的一大关键，关键技术在于当座环与蜗壳连为一体浇筑混凝土时，浇捣混凝土时的振动力和混凝土对蜗壳的上浮力，将对座环的水平有较大影响。有些电站正是因为座环的水平不满足要求，只能人工修磨，花费了较长时间，对工期产生了重大影响。另外，对电气设备的试验包括参数、方法等进行检查也非常重要。如定子线棒及整体耐压试验、主变压器的吊罩检查、计算机监控系统的整体调试等，监理工程师均现场监督，直到试验完成。