水轮发电机组改造全过程技术监督管理实践

张长伟，李德红

（国网浙江省电力公司紧水滩水力发电厂，浙江 丽水 323000）

水轮发电机组改造全过程技术监督管理实践

张长伟，李德红

（国网浙江省电力公司紧水滩水力发电厂，浙江 丽水 323000）

紧水滩电厂水轮发电机组改造项目范围广，程序复杂，涉及新旧设备匹配性，技术要求高，费用预算限制严。在机组改造中采取全过程技术监督管理手段，充分考虑改造实际情况，依据技术标准和管理规范，全过程、全方位、全覆盖地开展技术监督管理工作，确保实现改造目标要求。

水轮发电机组；改造；技术监督；实践

1 引言

技术监督是指在电力设备全过程管理的规划可研、工程设计、设备采购、设备制造、设备验收、设备安装、设备调试、竣工验收、运维检修、退役报废等10个阶段，采用有效的检测、试验、抽查和核查资料等手段，监督有关技术标准和预防设备事故措施在各阶段的执行落实情况，分析评价电力设备健康状况、运行风险和安全水平，并反馈到设计、运检、科技、物资、施工等部门，以确保电力设备安全可靠经济运行。

国网紧水滩电厂机组改造是建厂以来最重大的工程项目，改造范围广，程序复杂，涉及新旧设备匹配性，技术要求高，费用预算限制严。通过机组改造主要解决定子铁心矽钢片松动滑出、水轮机性能低下等问题。在机组改造中采取全过程技术监督管理手段，充分考虑改造实际情况，依据技术标准和反事故措施，全过程、全方位、全覆盖地开展技术监督工作，确保实现改造目标要求。

2 通过规划可研和工程设计阶段技术监督控制改造规模

紧水滩电站设计有6台单机50 MW的混流式机组，总装机300 MW，发电机型号为SF-K50-30/6400，水轮机型号为 HL220-LJ-300，立轴悬式。年设计发电量4.9亿kW·h，于1988年全部投产发电。水轮发电机组设计寿命一般为30～40年，紧水滩电站水轮发电机组改造基于两个关键因素影响。①机组转轮存在两个明显振动区，且受当时设计、材料水平，制造、安装工艺等所限，难以长期适应频繁启停和AGC运行要求。②机组长期运行，多台机组相继发生发电机定子下端部矽钢片单片滑出割伤定子线棒绝缘事件，存在严重安全隐患。

针对机组改造的必要性，厂部、网省公司多层次组织专业技术和技经人员参加可行性研究报告与估算书、初步设计报告与概算书会审，确定改造范围及目标。通过设备选型与方案分析比较，确定最佳改造方案，通过计算分析确定改造方案的可行性，确定合规、合理的预算。对机组不更换部件进行计算分析，分析与改造方案的匹配性，确定部件刚强度是否符合标准规范要求，确保改造方案的安全可行。

在设备状态评价及金属、绝缘监督评价基础上，通过结构和电气复核，发电机改造确立了保留定子机座、结构不变，延迟实施转子改造的目标，实施定子铁心、定子线棒更换改造，关键解决定子端部铁心滑出问题，提高定子线棒绝缘等级，并增容10%。水轮机转轮作为关键核心部件是改造成功的关键，在不改变机组工作水头及原有流道、蜗壳基坑尺寸的情况下，对水轮机进行重新设计。水轮机改造内容包括转轮、顶盖、底环、活动导叶及导水机构等部件，实现增容10%。通过模型选型、真机运行验证、分步推进的改造原则，实现了改造阶段规模成本的有效控制。

3 通过设备采购、设备制造和设备验收阶段技术监督提高设备性能

组织专业技术人员对设备采购招标文件进行审查，确定设备采购技术规范提出的性能指标是否符合标准规范要求，要求的新技术、新材料、新工艺是否成熟可靠，组织召开设计联络会，审查设计方案所选设备是否符合安全可靠、技术先进、运行稳定的原则，是否满足反事故措施要求。设备制造与验收阶段，委托富有经验的监造单位驻厂全过程监造，监督制造工艺、质量、试验、包装发货、技术资料及进度是否符合要求。对关键制造工序采取设置停工待检点，业主亲自监督见证，重要设备委托第三方检测，确保质量符合要求。设备出厂验收由业主组织检查验收，对设备尺寸、加工技术资料及出厂试验全面检查。为保证设备制造质量，控制好设备供货节点，保持与监造、制造厂家的密切联系，认真审核监造周报，及时发现偏差，必要时对关键环节派出驻厂代表督促解决相关问题。加强关键性工序和设备的出厂验收，立争将问题解决在出厂之前，不把问题带到工地而导致被动。

采取过程见证、部件抽测、试验复测、报告审查、项目抽检等方式开展专项技术监督。查验主要生产工艺设备、操作流程、检测手段、测量试验设备、设备制造和装配场所的环境；查验外购主要原材料、机组部件的质量证明文件、试验检验报告；查验在技术协议中约定采用的重大新技术、新材料、新工艺的鉴定和试验报告；审核供应商的质量管理体系及运行情况；确认供应商各制造阶段检验、试验的时间、内容、方法、标准以及检测手段，监督设备的装配和整体试验等过程；检查设备包装质量和资料清单及装车运输情况等。监督机组部件的主要尺寸、结构强度应符合要求，与原固定部件是否匹配；技术材料性能应成熟可靠，计算报告结论应符合技术标准要求，以往改造存在的问题是否得到解决。

4 通过设备安装、设备调试和竣工验收阶段技术监督控制设备质量

编制机组改造技术监督管理网络、施工进度计划表、改造工程技术监督实施方案、定子施工质量监督方案等，对机组改造全过程进行监督管理。组织开展定子改造施工全过程旁站监督工作，记录监督日志。监督内容包括施工工艺方法、材料、质量、工期进度、异常情况，做好施工方、厂家驻现场代表的现场沟通联系。定子改造设备到货质量检查与交接监督、施工质量见证点检查、验收，质量见证点审核；监督落实施工工艺及质量，对不符合工艺质量要求的应及时向施工单位指出并监督整改。监督日志每天记录一次，主要内容包括：施工内容、施工工艺、质量情况、施工技术工艺交待、监督检查内容、存在问题及处理情况。

质量验收执行质量控制点（W/H点）验收和项目3级验收相结合的方式。明确见证点（W点）实施2级验收，停工待检点（H点）实施3级验收；第1级为施工单位验收，第2级为点检员与驻厂代表验收，第3级为专责工程师验收。必须前一级验收合格后方能申请后一级验收。改造施工质量监督实行例会制度，会议内容包括：当前施工内容、施工质量情况、存在问题及处理情况、施工进度情况，并做好会议记录，重要事项形成会议纪要。机组安装调试性能符合《水轮发电机基本技术条件》与《水轮机基本技术条件》要求，同时符合“合同”性能保证要求，机组振动、摆度、水压、压力脉动、机组各瓦温、定子各温度符合要求，机组甩负荷试验、转速上升及压力上升值、机组出力、效率符合要求。

5 通过运维检修和退役报废阶段技术监督实现检修策略的优化

在日常运检管理实践中做好设备运行监测，充分利用现有的机组状态监测、发电机局放、主变油色谱、发电机定子引出线温度等在线监测和PI数据库等先进技术和工具，认真开展月度、季度、年度设备状态评价分析和设备运行分析工作，不断提高分析报告的质量和内容深度，不断积累状态评价成果与经验，从而全面掌握设备运行性态。认真分析改造机组各项运行、试验、检修数据，预判机组状况。强化对机组调试运行期间疑难问题的分析和研究，召开设备专题分析，加强设备分析成果应用，更好指导设备运维工作，提升设备健康水平。

强化日常技术监督管理，在电气设备性能、金属、水机、水工等专业深入开展专项监督，修订各专业技术监督实施细则，补充、完善和细化技术监督的标准，建立制度完善、目标明确、责任落实、分析精细、措施有力的专业技术管理模式。明确技术监督的管理和要求，规范设计方案、图纸异动、定值准确、作业标准的技术管理要求。通过现场检查、试验抽检，机组运行状态评价和检修维护信息收集，科学合理制定机组检修策略、编制检修计划，开展机组检修实施和绩效综合评价。

6 全过程技术监督管理实践成果

10年来，全过程技术监督管理已在电厂5台机组改造中得到了充分实践，技术监督坚持以提升设备性能和保障设备改造质量为重点，有效辨识设计、制造、安装调试和运维等环节质量控制的重点、难点。通过全过程技术监督管理，合理控制水轮发电机组改造规模，总投资控制在3千万以内，在同类型机组改造中有较大的比较经济优势。做好关口前移，严格工厂验收与到货验收，先后发现发电机定位筋质量差、水轮机连轴升长量不足，机组摩擦传递扭矩设计安全系数偏大、接力器设计行程偏差、导水机构摩擦机构传递扭矩不足等制造安装阶段问题。发现技术供水流量不足、顶盖压力过高、水轮机轻微裂纹、机组开机振动偏大等调试运维阶段问题，实现水轮发电机组改造预期目标和安全稳定运行。逐步推行状态检修，实现机组检修A-C-C-C-B-C-C-C-A或A-C-C-B-CC-B-C-C-A的检修模式，机组A级检修达8～10年以上。

F406.9

A

1672-5387（2017）11-0066-03

10.13599/j.cnki.11-5130.2017.11.024

2017-08-25

张长伟（1966-），男，高级工程师，从事水电厂生产管理工作。