烏茲別克斯坦小型水電站機(jī)電安裝技術(shù)淺析

王 新 呂 軍 李青懷 王 猛

（中國電建市政建設(shè)集團(tuán)有限公司，天津300384）

1 項(xiàng)目介紹

烏茲別克水電站改造項(xiàng)目時(shí)中國電建駐烏的重點(diǎn)項(xiàng)目，該項(xiàng)目建于20 世紀(jì)30-40 年代，在70 年代曾進(jìn)行過電氣改造，由于年代久遠(yuǎn)，設(shè)施破壞，部分電站已停產(chǎn)，該項(xiàng)目的建設(shè)旨在為現(xiàn)有水電項(xiàng)目進(jìn)行升級改造，提升其自動(dòng)化水平。資金為中國進(jìn)出口銀行貸款，業(yè)主代表為烏茲別克斯坦水電控股公司。合同為交鑰匙（設(shè)計(jì)+采購+施工總承包）形式。

2 水電站機(jī)電設(shè)備安裝工程施工技術(shù)特點(diǎn)

2.1 安裝設(shè)備種類眾多

水電站機(jī)電設(shè)備種類與構(gòu)成復(fù)雜的種類繁多，安裝過程中必須要從整體出發(fā)，對機(jī)電系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)籌協(xié)調(diào)，避免設(shè)備的遺漏，本項(xiàng)目的主要機(jī)電設(shè)備如下：

水輪法電機(jī)組：水輪機(jī)、發(fā)電機(jī)、勵(lì)磁系統(tǒng)、調(diào)速系統(tǒng)、技術(shù)供水系統(tǒng)。變電站設(shè)備：110kV 和35kV 等級變壓器、中性點(diǎn)電抗器、斷路器、隔離開關(guān)、電壓互感器、電流互感器、避雷器；10KV開關(guān)柜、6KV 開關(guān)柜。控制設(shè)備及電源：監(jiān)控后臺、水輪機(jī)控制柜、公用控制柜、同期操作屏、繼電保護(hù)裝置、故障錄波屏、通訊管理單元、GPS 屏、400V 交流電源、110V 直流電源等。

2.2 水輪發(fā)電機(jī)組安裝質(zhì)量要求高

水輪發(fā)電機(jī)組系統(tǒng)設(shè)備較多，安裝過程影響因素多，為此必須要提高安裝技術(shù)水平，以保證機(jī)電系統(tǒng)的質(zhì)量。

2.3 對水電站運(yùn)行影響較大

水電站機(jī)電設(shè)備的安裝工作不僅要考慮到當(dāng)前的運(yùn)行，同時(shí)還要考慮后期的設(shè)備更新與技術(shù)升級，需從長遠(yuǎn)入手，嚴(yán)格控制機(jī)電設(shè)備安裝質(zhì)量，避免為后期工作留下隱患，保證機(jī)電站的長遠(yuǎn)使用效果。

3 水電站機(jī)電設(shè)備的安裝工程內(nèi)容

水電站的機(jī)電設(shè)備安裝工作主要包括以下內(nèi)容：變電站高低壓電氣設(shè)備、水輪發(fā)電機(jī)組、輔助設(shè)備的安裝及試運(yùn)行，對所有機(jī)電設(shè)備的試運(yùn)行結(jié)束之后并入電網(wǎng)，在額定負(fù)荷下穩(wěn)定運(yùn)行72 小時(shí)后方可交付使用。

4 水電站機(jī)電設(shè)備安裝技術(shù)分析

4.1 水電站水輪機(jī)組的安裝

安裝水輪機(jī)組的過程中，必須要嚴(yán)格按照GB8564《水輪發(fā)電機(jī)組安裝技術(shù)規(guī)范》、《水利水電工程單元工程施工質(zhì)量驗(yàn)收評定標(biāo)準(zhǔn)》和所在國質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，保證施工內(nèi)容滿足使用需求。首先，要保證機(jī)電設(shè)備系統(tǒng)各個(gè)構(gòu)件質(zhì)量的安全性，包括電纜、孔洞、螺栓、孔道及設(shè)備基礎(chǔ)等部分，尤其是所預(yù)留的設(shè)備空洞，其尺寸必須要與機(jī)電設(shè)備相符，在施工之前對孔洞尺寸進(jìn)行精確測量與確定，并且進(jìn)行嚴(yán)格檢查；其次，加強(qiáng)構(gòu)件的預(yù)處理工作，對于組成機(jī)電系統(tǒng)的構(gòu)成部件，要做好維護(hù)與清理工作，包括軸瓦、推力瓦等，必須要進(jìn)行調(diào)試，保證各個(gè)構(gòu)件的有序運(yùn)轉(zhuǎn)，對鐵芯、線圈、基座等進(jìn)行必要的調(diào)整與檢查，將構(gòu)件中隱藏的雜物清理干凈，避免對機(jī)電設(shè)備的有序運(yùn)轉(zhuǎn)造成影響；第三，對各個(gè)構(gòu)件的完整性進(jìn)行檢查，重點(diǎn)是機(jī)組設(shè)備的安裝空隙及安裝緊密性檢查，保證機(jī)電設(shè)備的安裝的牢固性；第四，檢查設(shè)備的引出線，保證接觸面的干凈與整潔，且連接必須牢固；第五，全面檢查集油槽與漏油槽，避免出現(xiàn)漏油問題，同時(shí)對安全閥、油罐、閥門的密閉性進(jìn)行檢查；最后，對水輪機(jī)組主軸關(guān)聯(lián)的情況進(jìn)行檢查，保證水輪機(jī)組的主軸運(yùn)行狀態(tài)良好，能夠安全穩(wěn)定的運(yùn)作。

4.2 安裝水電站配電系統(tǒng)

水電站配電系統(tǒng)安裝中要注意以下幾點(diǎn)內(nèi)容：首先，要保證盤柜接地的準(zhǔn)確性與牢固性，電纜的接入要嚴(yán)格按照規(guī)定順序進(jìn)行，并且按照設(shè)計(jì)與施工規(guī)范對電纜進(jìn)行配色，從而便于后期使用階段的維修與管理工作；其次，在電纜接入到盤柜的過程中，要嚴(yán)格按照施工規(guī)范進(jìn)行，不能將鎧裝電纜的鋼帶接入到盤柜中，若是有需要利用屏蔽電源線的情況，就必須要保證屏蔽層是嚴(yán)格接地的；第三，在供電線路的埋設(shè)工作中，必須要嚴(yán)格、仔細(xì)的進(jìn)行，預(yù)埋的長度、規(guī)格與型號都必須要進(jìn)行多次確定，彎曲半徑要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)與施工規(guī)范進(jìn)行；第四，與實(shí)際施工內(nèi)容相結(jié)合，對布線方案進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，滿足設(shè)計(jì)要求的同時(shí)提高可操作性與合理性；最后，提高焊接施工質(zhì)量，對焊接的位置、長度進(jìn)行嚴(yán)格控制。

4.3 輔助管路的安裝

安裝之前要對輔助管路的設(shè)備及配件進(jìn)行檢查，施工之前保證所有線路的都準(zhǔn)確連接，并且注意管線的清潔工作，保證管線中沒有雜物或者垃圾。若是油路管線則更應(yīng)該保證其整潔衛(wèi)生，檢查時(shí)可采取敲擊聽聲的方式，確定管線中是否有異物。在完成輔路管線安裝工作之后，要根據(jù)設(shè)計(jì)方案對管路進(jìn)行檢查，并且再一次清潔衛(wèi)生。對于壓力型容器，還需要加強(qiáng)檢查其密閉性與壓力狀態(tài)，避免使用過程中的滲漏問題。

4.4 水電站機(jī)電安裝系統(tǒng)的檢測與調(diào)試工作

在機(jī)電設(shè)備安裝完成之后，必須要對系統(tǒng)進(jìn)行檢測與調(diào)試，包括對電氣設(shè)備進(jìn)行通電檢測，包括交流與耐壓性能；對變壓器的工作狀況進(jìn)行檢測；對變壓器與電機(jī)的吸收比，包括電阻、繞組的直流電阻等進(jìn)行檢查；對高壓斷路器的聯(lián)動(dòng)性能進(jìn)行檢測等。還要對機(jī)電系統(tǒng)進(jìn)行參數(shù)測定，例如繼電器定值調(diào)試與保護(hù)模擬實(shí)驗(yàn)等在滿足設(shè)計(jì)與使用要求。最后，對檢測系統(tǒng)的警示燈、聲響等構(gòu)件進(jìn)行故障檢測，并且將測試結(jié)果與設(shè)備的檢測報(bào)告、出廠報(bào)告及調(diào)試報(bào)告進(jìn)行對比分析，保證三個(gè)報(bào)告參數(shù)內(nèi)容都是相同的才能投入使用。

4.5 機(jī)電設(shè)備系統(tǒng)的綜合質(zhì)量控制

機(jī)電設(shè)備的安裝工作要盡量突出單一性與單件性的特點(diǎn)，但是安裝過程各個(gè)工序與機(jī)電系統(tǒng)中的設(shè)備都不是單獨(dú)存在的，為此必須要進(jìn)行綜合性的質(zhì)量控制，以保證整體系統(tǒng)的安全性。要針對安裝工程形成一個(gè)完整的施工組織計(jì)劃，按照施工組織中確定的質(zhì)量控制節(jié)點(diǎn)進(jìn)行重點(diǎn)監(jiān)督。另外，由于不同設(shè)備的功能與廠家所規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)可能存在一定差異，為此在質(zhì)量控制工作中可能會存在一些突發(fā)問題，為此需要進(jìn)行預(yù)測，對安裝與檢測中的突發(fā)問題提出管理預(yù)案。最后對土建工程及機(jī)電設(shè)備工程之間的銜接進(jìn)行重點(diǎn)控制，安裝之前對基礎(chǔ)工程的質(zhì)量與完整性進(jìn)行管理，保證不同系統(tǒng)之間的有序銜接。

5 機(jī)電安裝施工中的注意事項(xiàng)

5.1 新舊水輪機(jī)組機(jī)械對接

由于項(xiàng)目為改造電站，機(jī)組的安裝需要利用原有的混凝土結(jié)構(gòu)和座環(huán)，在此基礎(chǔ)上安裝新的水輪發(fā)電機(jī)組。此種改造工程新舊設(shè)備的對接顯得尤為關(guān)鍵，特別是底環(huán)、導(dǎo)葉、轉(zhuǎn)輪和頂蓋與原有座環(huán)的間隙配合，最大精度部分應(yīng)控制在50 絲以下，部分部位要求在10 絲以內(nèi)，這對測量精度提出了較大的考驗(yàn)。此過程的測量需要設(shè)備制造廠家、設(shè)計(jì)單位和施工單位聯(lián)合工作，最終確認(rèn)最后的制作尺寸，保證新舊設(shè)備的準(zhǔn)確對接。

5.2 控制保護(hù)設(shè)備對接

烏茲別克斯坦本批需要改造的水電站設(shè)備大部分安裝于20世紀(jì)70 年代，遠(yuǎn)超出了使用壽命。且控制類、保護(hù)類的設(shè)備型號陳舊，體積巨大，與現(xiàn)代化的設(shè)備格格不入，無法與改造后的電站融合在一起。但處于資金方面的考慮，電站還需要保留部分舊設(shè)備繼續(xù)運(yùn)行，這種情況勢必會出現(xiàn)新舊設(shè)備的共同工作的兼容問題。針對以上問題需要分門別類的對待，對于監(jiān)控和保護(hù)系統(tǒng)能與舊設(shè)備脫離關(guān)系的部分安裝在新建控制室實(shí)現(xiàn)與舊設(shè)備全部隔離；對于需要與舊設(shè)備共同工作的部分，從專業(yè)角度進(jìn)行分析，在保證安全運(yùn)行的前提下，通過與業(yè)主溝通采取調(diào)節(jié)部分功能實(shí)現(xiàn)物理隔離。通過以上兩種方式，順利的推進(jìn)了控制設(shè)備的改造。

5.3 不停電施工方案

本次改造的變電站地處烏茲別克斯坦首都，負(fù)擔(dān)著地鐵、醫(yī)院和政府等關(guān)鍵用戶的供電，施工過程中不允許停電，此種特殊要求對施工單位提出了較大的安全和技術(shù)考驗(yàn)。本項(xiàng)目通過對電網(wǎng)線路配置情況和用戶具體的負(fù)荷分析，提出了重新布置電氣設(shè)備位置和架設(shè)臨時(shí)線路的方式成功克服了以上問題，這在以往的施工過程中較少遇見，通過本次改造工作積累了成功經(jīng)驗(yàn)。

結(jié)束語

目前烏茲別克斯坦能源項(xiàng)目受到國家重視，一批早期小型水電站列入了國家改造計(jì)劃來緩解電力資源的需求壓力。為此作為“一帶一路”國家政策下的中企在國外項(xiàng)目必須重視機(jī)電設(shè)備的安裝質(zhì)量，在原有施工技術(shù)的基礎(chǔ)上，總結(jié)施工經(jīng)驗(yàn)，加強(qiáng)安裝技術(shù)創(chuàng)新，提高安裝工作的監(jiān)督管理，在保證水電站機(jī)電設(shè)備系統(tǒng)安全穩(wěn)定的基礎(chǔ)上，開拓更大的市場，創(chuàng)造更高的效益。