景洪電站機(jī)電安裝施工技術(shù)分析

陶 氫

（中國(guó)水利水電第八工程局機(jī)電安裝分局 長(zhǎng)沙市 410007）

1 概 述

景洪水電站位于云南省西雙版納州景洪市北5 km，電站距昆明公路里程約575 km，是云南省境內(nèi)瀾滄江中下游河段規(guī)劃8個(gè)梯級(jí)電站中的第六級(jí)。電站為壩后式地面廠房，裝機(jī)容量1 750 MW，裝機(jī)5臺(tái)，單機(jī)容量350 MW。水庫(kù)具有季調(diào)節(jié)能力，其上游的糯扎渡及小灣電站具有多年調(diào)節(jié)水庫(kù)。電站以發(fā)電為主，兼有防洪、灌溉及航運(yùn)等綜合利用效益，景洪水電站以500 kV及220 kV電壓等級(jí)接入電力系統(tǒng)，是云南電力系統(tǒng)中的主力電站，在系統(tǒng)中擔(dān)負(fù)基荷、調(diào)頻、調(diào)峰及事故備用等任務(wù)。電站按無人值班（少人值守）原則設(shè)計(jì)。

2 主要設(shè)備的布置與參數(shù)

（1）機(jī)組主要參數(shù)：水輪機(jī)型號(hào)HL-LJ-830；額定水頭60 m；額定流量667.9 m3/s；額定轉(zhuǎn)速75 r/min。發(fā)電機(jī)型號(hào)SF350-80/1890；額定容量388.9 MVA/350 MW；額定電壓18 KV；額定功率因數(shù)0.9。

（2）封閉母線（IPB）及相關(guān)設(shè)備：景洪水電站的發(fā)電機(jī)—主變壓器通過全連式離相封閉母線的連接構(gòu)成單元接線。主要包括離相封閉母線、發(fā)電機(jī)斷路器和18 kV廠用變壓器、勵(lì)磁變壓器、VT柜、VT及SA柜等。

（3）主變壓器：戶外雙線圈強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷升壓變壓器。整個(gè)電站共16臺(tái)單相變壓器（其中包括一臺(tái)備用變壓器）。主變壓器的低壓側(cè)通過油/空氣套管與離相封閉母線相連，高壓側(cè)通過油/SF6套管與GIS相連，高壓側(cè)中性點(diǎn)采用油/空氣套管引出并經(jīng)中性點(diǎn)設(shè)備接地。額定容量130 MVA，電壓比：500/18 kV。

（4）斷路器：型號(hào)SF6/25.3 kV；相對(duì)地電壓12 kV；額定電流18 000 A；額定短路開合電流（峰值）280 kA。

3 安裝施工進(jìn)度的技術(shù)設(shè)計(jì)

3.1 應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃技術(shù)

在景洪水電站5臺(tái)機(jī)安裝中，應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對(duì)安裝過程起到了宏觀控制作用。機(jī)電安裝是一項(xiàng)參建單位多、工序比較復(fù)雜的工程，為了使各單位都明確各自承擔(dān)的任務(wù)與工程目標(biāo)的關(guān)系，使各級(jí)管理單位統(tǒng)一思想、明確主攻和主控的對(duì)象，景洪水電站機(jī)電安裝采用了網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃技術(shù)進(jìn)行工程進(jìn)度控制。在投標(biāo)階段，中國(guó)水電八局機(jī)電安裝分局做了替代進(jìn)度計(jì)劃和建議進(jìn)度計(jì)劃兩套技術(shù)方案。為了確保安裝施工快速高效地進(jìn)行，結(jié)合景洪項(xiàng)目的具體情況，分局采用了建議進(jìn)度計(jì)劃的施工方案。建議進(jìn)度計(jì)劃比原計(jì)劃提前2個(gè)月竣工。本進(jìn)度計(jì)劃的關(guān)鍵線路為：4＃機(jī)組座環(huán)交貨→4＃機(jī)組座環(huán)安裝→4＃機(jī)組蝸殼、機(jī)坑里襯安裝→4＃機(jī)組蝸殼層至發(fā)電機(jī)層混凝土澆注→主廠房4＃機(jī)組段封頂→1＃機(jī)組定子吊裝、調(diào)整和鐵損試驗(yàn)→1＃機(jī)組定子下線及耐壓試驗(yàn)→1＃機(jī)組轉(zhuǎn)子吊裝→1＃機(jī)組機(jī)組總裝、軸線調(diào)整→1＃機(jī)組無水聯(lián)調(diào)→1＃機(jī)組沖水、啟動(dòng)試運(yùn)行。為了確保建議進(jìn)度計(jì)劃的全面實(shí)施，實(shí)際操作如下：

（1）加強(qiáng)與土建承包商的協(xié)調(diào)力度和強(qiáng)度，措施到位，減少中間環(huán)節(jié)，使土建交面和反交面順利進(jìn)行，減少時(shí)間延誤。

（2）協(xié)調(diào)設(shè)備廠家，要求設(shè)備供貨商按合同規(guī)定的設(shè)備供貨時(shí)間按時(shí)或提前交貨，加強(qiáng)設(shè)備監(jiān)造力度，確保設(shè)備出場(chǎng)質(zhì)量良好，減少設(shè)備在現(xiàn)場(chǎng)的處理而耽誤工期。

3.2 優(yōu)化施工方案

首先，在實(shí)施建議進(jìn)度計(jì)劃同時(shí)，充分考慮大壩的可能蓄水時(shí)間和盡可利用汛期多發(fā)電，對(duì)安裝的工序和場(chǎng)地安排進(jìn)行了綜合考慮，充分利用了5＃機(jī)坑首先形成的良好條件，5＃機(jī)坑作為 2＃、3＃、4＃定子的組裝工位，安裝間定子和上機(jī)架的組裝工位作為1＃定子、5＃定子和所有上機(jī)架的組裝工位，以加快施工進(jìn)度，保證機(jī)組提前發(fā)電。5＃機(jī)坑內(nèi)定子組裝示意圖見附圖，定子機(jī)坑內(nèi)組裝臨時(shí)工裝包括施工承重平臺(tái)及測(cè)圓架鋼結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)，均由中國(guó)水電局基礎(chǔ)分局設(shè)計(jì)制作。

附圖 5＃機(jī)坑內(nèi)定子組裝示意圖

其次，由于景洪水電站蝸殼等埋件由基礎(chǔ)分局制造，合理安排蝸殼等埋件的制造進(jìn)度，提前交貨，為單位控制安裝工期提供保證[2]。蝸殼、伸縮節(jié)、延伸管段內(nèi)的支撐割除及打磨、清掃、防腐處理、座環(huán)的清理修磨等機(jī)坑內(nèi)的工序，若等到期混凝土澆完再去進(jìn)行，將占用很長(zhǎng)一段直線工期。為此，專門制作了個(gè)直徑大于機(jī)坑里襯的鋼結(jié)構(gòu)安全罩，埋設(shè)臨時(shí)排水管，待混凝土到機(jī)坑里襯頂部時(shí)，蓋上安全罩，形成雙層作用的條件,使上述工序與后兩層期混凝土澆筑同時(shí)進(jìn)行施工，縮短了安裝直線工期。

第三，調(diào)整系統(tǒng)尚未形成,而導(dǎo)葉安裝已經(jīng)需要調(diào)試。過去安裝使用的鋼絲繩法對(duì)于大型機(jī)組不太適宜，決定采用發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子頂起的高壓油泵裝置配制臨時(shí)管路，形成臨時(shí)液壓操作源，解決了客觀存在的附屬系統(tǒng)跟不上局部安裝調(diào)試需要的問題。

3.3 選用新設(shè)備、探索新技術(shù)、革新工器具

隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，各個(gè)設(shè)備制造廠的設(shè)備選用了一些新型材料，對(duì)安裝提出了許多新的工藝要求。有的焊接件要求高質(zhì)量的溫控過程才能實(shí)施焊接，保證焊接質(zhì)量的一次合格，有的件屬下道工序要求，必須先加熱到一定溫度[1]。景洪水電站機(jī)電安裝，全部采用了各種電加熱設(shè)備進(jìn)行加溫。焊接采用履帶式紅外線加熱板進(jìn)行升溫、保溫磁扼采用了電熱管加溫，絕緣采用了盤車柜供給直流電進(jìn)行干燥。這些新設(shè)備，操作簡(jiǎn)便、實(shí)用、可靠，還能減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，對(duì)提高安裝質(zhì)量、加快安裝速度起到了重要的作用。

主機(jī)、主變和輔助設(shè)備有20多個(gè)管口布置在尾水副廠房下游墻外，3期導(dǎo)流后這些管頭浸泡在尾水渠水下長(zhǎng)達(dá)兩年多。第1臺(tái)機(jī)發(fā)電前要打開這些管口的封堵法蘭。水庫(kù)下閘蓄水期間，尾水位最低，是施工的最佳水位,但仍有十幾個(gè)管淹沒在的水深之中，螺釘已銹死，修筑圍堰建臨時(shí)泵站排水，成本高、工期長(zhǎng),地下水情況不清楚，能否排干難以判定。經(jīng)比較施工方案,最終確定跨行業(yè)引用先進(jìn)成熟的水下切割技術(shù)解決這個(gè)難題。

導(dǎo)水機(jī)構(gòu)的安裝，廠家要求進(jìn)行預(yù)裝。這是一項(xiàng)作業(yè)時(shí)間長(zhǎng)，作業(yè)環(huán)境差、工作量大的工序。根據(jù)機(jī)組制造技術(shù)質(zhì)量水平，結(jié)合1號(hào)機(jī)組的預(yù)裝結(jié)果分析，對(duì)其余4臺(tái)機(jī)組只進(jìn)行底環(huán)預(yù)裝，對(duì)其余部件進(jìn)行重要數(shù)據(jù)復(fù)測(cè)校核分析的方法，改變了原先預(yù)裝的工藝要求。正式安裝調(diào)試后驗(yàn)證了校核分析的正確性。

景洪水電站發(fā)電機(jī)定子分瓣到貨，工地合縫下線。每瓣定子重約78 t，鐵芯向上仰臥運(yùn)往安裝場(chǎng)，卸車并轉(zhuǎn)90°直立，如不采取措施將損傷線棒和絕緣體。為此,專門設(shè)計(jì)了一個(gè)“砂”型工具，使定子能夠安全快速的卸車和安裝。類似這祥的情況，需要進(jìn)行安裝革新設(shè)計(jì)的項(xiàng)目很多，例如，利用轉(zhuǎn)輪切削磨圓加工架改裝成發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子磁扼疊裝測(cè)量工具等[3]。

3.4 進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)修改

鋼管伸縮節(jié)和蝸殼的部分延伸管段原設(shè)計(jì)和施工方案中，都是確定在伸縮節(jié)室土建施工封頂前和主廠房上游墻澆筑前完成安裝[4]。由于種種原因，形成了這些設(shè)備隨主機(jī)分批到貨，致使這些部位的土建施工一度停工，這將嚴(yán)重影響施工總進(jìn)度。鑒于這種情況，在主廠房上游墻預(yù)留Φ7.5 m孔洞，上述設(shè)備改為后期安裝。并校核了主廠房牛腿等部位的強(qiáng)度等技術(shù)參數(shù)而且符合設(shè)計(jì)要求。修改后的安裝方法是從伸縮節(jié)室至蝸殼大頭之間設(shè)置鋼結(jié)構(gòu)支架輔設(shè)軌道，將伸縮節(jié)和延伸段吊放到軌道上，用拉鏈通過預(yù)留孔洞將其拉到安裝位置。

3.5 確保每道工序的施工質(zhì)量

每道工序的技術(shù)質(zhì)量落實(shí)到位，快速安裝是建立在質(zhì)量合格的基礎(chǔ)上，控制每道工序的安裝質(zhì)量合格而不返工就確保了進(jìn)度。安裝前要統(tǒng)一規(guī)格、統(tǒng)一規(guī)范、統(tǒng)一技術(shù)思想。安裝中無論是裝配、焊接、還是調(diào)整試驗(yàn)，其工藝過程必須責(zé)任到人，做到測(cè)量、記錄、簽字一人負(fù)責(zé)到底，在此基礎(chǔ)上實(shí)施內(nèi)部質(zhì)量分級(jí)檢查負(fù)責(zé)。

為了防止安裝引起前面工序的質(zhì)量變化，有的工序之間必須增加必要的工序。景洪水電站機(jī)組的座環(huán)和基礎(chǔ)環(huán)之間是螺栓聯(lián)接，座環(huán)與基礎(chǔ)之間由干斤頂支承、螺栓把合。盡管蝸殼掛裝和焊接有成熟的工藝，但焊接產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力仍然不小，可能導(dǎo)致已安裝座環(huán)產(chǎn)生位移[5]。因此，在座環(huán)安裝合格后，增加了一道座環(huán)與基礎(chǔ)之間回填一次混凝土的工序，保證了座環(huán)的安裝質(zhì)量不發(fā)生變化。

有的工序雖然已安裝調(diào)試合格，在進(jìn)入下道工序前仍有必要驗(yàn)證其正確性。景洪水電站機(jī)組在并網(wǎng)運(yùn)行前，對(duì)同期系統(tǒng)和斷路器進(jìn)行了“假同期”操作。將同期點(diǎn)斷路器與電網(wǎng)之間的隔離開關(guān)開路，投入同期系統(tǒng)使斷路器合，在確認(rèn)同期系統(tǒng)動(dòng)作與斷路器動(dòng)作的可靠準(zhǔn)確后，再進(jìn)行正式同期操作，并網(wǎng)運(yùn)行。

4 結(jié) 語(yǔ)

水電站機(jī)電安裝是一項(xiàng)工序相對(duì)繁多的施工過程[6]，鑒于景洪水電站主設(shè)備以及電站土建施工特點(diǎn)，采取了許多機(jī)電安裝技術(shù)性措施解決安裝間題，這些措施經(jīng)實(shí)踐證明是行之有效的。電站首臺(tái)機(jī)組在安裝調(diào)試后，均按期或提前一次啟動(dòng)成功，安全并網(wǎng)發(fā)電，受到了業(yè)主和各界人士的好評(píng)。

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2 余正武,李福年.景洪水電站機(jī)電設(shè)備庫(kù)鋼結(jié)構(gòu)工程安裝質(zhì)量控制[J].廣東水利水電，2007,23(6):89-91.

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