關(guān)于水電站機電安裝的思考

朱富春

(中國水利水電第七工程局有限公司，四川彭山 620860)

近年來，隨著人民生活水平的提高，我國對水資源的需求越來越高，加快了對水資源的開發(fā)與利用，水利工程項目的建設(shè)逐年呈上升趨勢。機電作為水利工程的重要組成部分，主要涉及機電設(shè)備的安裝、使用、檢測以及維修環(huán)節(jié)，可以說機電設(shè)備的安裝對整個水利工程具有舉足輕重的作用。各個環(huán)節(jié)的質(zhì)量對整個水利工程項目的安全性能以及運行效率具有不可小視的作用，合理正確的機電安裝能夠在保證水利項目正常運行的條件下創(chuàng)造出最大的社會和經(jīng)濟效益，真正發(fā)揮出水利工程的巨大作用，滿足人民生產(chǎn)和生活的需求。

1 工程概況

龍灘水電工程是我國在建的僅次于長江三峽電站和位于金沙江下游的溪洛渡電站的特大型水電工程，是紅水河梯級開發(fā)龍頭骨干控制性工程，是國家實施西部大開發(fā)和“西電東送”重要的標(biāo)志性工程。龍灘水電工程總投資300多億元，規(guī)劃總裝機容量630萬kW，安裝9臺70萬kW的水輪發(fā)電機組，年均發(fā)電量187億kW·h，總庫容273億m3，防洪庫容70億m3。龍灘工程主要由大壩、地下發(fā)電廠房和通航建筑物三大部分組成。整個項目配置了包括水、油、氣、暖通、消防、給水等在內(nèi)的系統(tǒng)。機組與主變通過2機1變的方式進(jìn)行擴大處理。發(fā)電機電壓母線采用離相封閉母線，勵磁裝置為三相全控自并激靜止可控硅整流裝置。整個電站主要采用以簡化常規(guī)設(shè)備為輔，通過控制測量信號系統(tǒng)、計算機監(jiān)控系統(tǒng)、繼電保護系統(tǒng)、設(shè)備控制系統(tǒng)、直流電源系統(tǒng)、工業(yè)電視系統(tǒng)和火災(zāi)報警系統(tǒng)完成以計算機監(jiān)控為主的控制模式。

2 機電安裝概述

2.1 機電安裝的特點

(1)涉及的設(shè)備多。工程項目中機電安裝所牽連的方面很多，比如從大局上必須與整體組織協(xié)調(diào)，因此涉及到除機電專用設(shè)備以外的許多方面，比如:通風(fēng)、消防、自動化控制等。

(2)需要復(fù)雜的工藝。機電安裝需要的材料設(shè)備較多，且材料以及技術(shù)在不斷地更新，因此需要投入大量的人力和物力以及精湛的技術(shù)作支撐。

(3)涉及多方面且影響長遠(yuǎn)。水利項目整個過程幾乎都涉及機電的安裝，且其質(zhì)量對項目竣工后的使用起著重要的作用。

2.2 機電安裝中存在的不規(guī)范操作

(1)操作流程不規(guī)范。比如:在進(jìn)行變配電所位置的選擇之前應(yīng)該對運輸條件進(jìn)行考慮。

(2)設(shè)備標(biāo)注不明確，引起型號不對，最終造成人力物力的大量浪費，嚴(yán)重者甚至造成安全事故的發(fā)生。

(3)機電設(shè)備中安裝的不配合。機電設(shè)備安裝時所涉及的項目較為廣泛，需要科學(xué)組織和協(xié)調(diào)配合。例如:在進(jìn)行防雷設(shè)備安裝時，通常的做法是以建筑物種的結(jié)構(gòu)鋼筋來做引下線、防雷接閃器、等電位與接地端的連接器。若是不按照此方案進(jìn)行，造成公眾工序的不恰當(dāng)配合，便會造成不可預(yù)估的后果。

3 機電安裝中常出現(xiàn)的質(zhì)量問題

3.1 螺栓連接、部件焊接問題

機電安裝中涉及的元件眾多，其中螺栓和焊接是連接各種元件的關(guān)鍵手段。螺栓連接的質(zhì)量好壞以及部件間的焊接問題將對整個機電安裝質(zhì)量造成重大影響。如果螺栓連接過緊，將提前引發(fā)金屬疲勞，縮短使用壽命，反之過松則會造成部件間的裝配松動。同時，未焊透、未熔合、產(chǎn)生氣孔、夾渣與夾雜物、裂紋、偏析、咬邊或燒穿、焊瘤、內(nèi)凹或下陷、溢流和弧坑等是焊接時最容易留下的缺陷，以上所述的質(zhì)量問題在投運前必須經(jīng)過嚴(yán)格的驗收調(diào)試工作，否則將造成巨大的安全隱患。

3.2 電氣設(shè)備問題

電氣設(shè)備問題主要涉及兩個大的方面:

(1)因開關(guān)和閘刀安裝不當(dāng)而引起的問題。開關(guān)觸頭裝配不正確，插入行程、分合閘速度達(dá)不到要求，將使觸頭過熱，導(dǎo)致絕緣介質(zhì)分解，從而引發(fā)開關(guān)爆炸事故。此外，安裝刀閘時，動、靜觸頭的接觸壓力與接觸面積不夠或操作不當(dāng)，可導(dǎo)致接觸面的電熱氧化，使接觸電阻增大，灼傷、燒蝕觸頭，造成事故。

(2)主變絕緣破壞、電流互感器繞組開路故障。引起變絕緣強度受到破壞的因素很多，在安裝過程中比較常見的，如:掉入螺帽等雜物或者排水不徹底、密封裝置安裝錯誤或損壞等，都會降低主變絕緣的強度，從而造成不良后果。

4 機電安裝質(zhì)量控制

水電安裝的質(zhì)量控制應(yīng)從安裝的方方面面抓起。事前做好施工準(zhǔn)備的控制，比如:嚴(yán)格審查施工方案、周密部署施工計劃、對材料進(jìn)行詳細(xì)的審查、建立機電安裝的質(zhì)量控制成員組、健全質(zhì)量控制系統(tǒng)組織、對新技術(shù)新材料新工藝進(jìn)行核實等;事中進(jìn)行及時的檢查，發(fā)現(xiàn)問題當(dāng)場分析并采取合理的處理措施，及時進(jìn)行問題的反饋;事后做好工程的驗收。具體來講，應(yīng)做好以下幾個方面的工作:

4.1 認(rèn)真審圖，結(jié)合具有不確定的影響因素進(jìn)行分析，做好預(yù)控對策

水利工程機電安裝所涉及的設(shè)備繁多，且每種產(chǎn)品可能來自于不同的生產(chǎn)廠家。這無疑就造成設(shè)備的交界面銜接存在不吻合的可能，而恰好設(shè)備的結(jié)合面的處理缺陷修補困難，必須高度重視。在對水輪機埋入部件安裝圖進(jìn)行審查時，座環(huán)安裝完畢后要先澆混凝土。水輪機埋入部件具有自身的結(jié)構(gòu)特點，根據(jù)該特點，如果座環(huán)安裝調(diào)整完畢后即進(jìn)行混凝土的澆筑，最后將造成無法對蝸殼下蝶形邊進(jìn)行焊接，而反過來如果不進(jìn)行基礎(chǔ)混凝土的澆筑就會導(dǎo)致座環(huán)不牢固，而后繼續(xù)進(jìn)行蝸殼的安裝，就會最終造成座環(huán)水平變化。綜合分析討論決定先不對座環(huán)支墩上的千斤頂和拉緊螺栓進(jìn)行點焊固定，全部裝焊完成并檢查調(diào)整后，再對其進(jìn)行點焊固定。實際的施工時間證明，經(jīng)過上述方法進(jìn)行施工后，大大地避免了座環(huán)安裝的返工。

4.2 對安裝作業(yè)指導(dǎo)書進(jìn)行嚴(yán)格的審查，優(yōu)化安裝方案

安裝作業(yè)指導(dǎo)書，是在機電安裝項目進(jìn)行開工前，安裝單位必須編制好，提供給監(jiān)理工程師進(jìn)行審查的材料。在審查的過程中可以指出其中的不當(dāng)方案，并且結(jié)合項目的實際情況提出更佳的實施方案，避免由于方案的不當(dāng)造成返工甚至延誤工期。另外，機電安裝正式開工前進(jìn)行審查能更好地控制安裝的質(zhì)量。不經(jīng)審查合格，嚴(yán)禁施工。在機電安裝中，發(fā)電機定子現(xiàn)場疊片，其定位筋的安裝質(zhì)量至關(guān)重要。在實際施工中發(fā)現(xiàn)裝筋樣板和定位筋之間有縫隙，按照廠家提供的作業(yè)指導(dǎo)書進(jìn)行安裝發(fā)電機定子的基準(zhǔn)定位筋就位后，以基準(zhǔn)定位筋作為起點，其他定位筋利用裝筋樣板沿周向依次安裝，誤差累積，最終導(dǎo)致安裝的精度不能達(dá)到設(shè)計的要求，造成返工的必然。由于定位筋本身質(zhì)量因素造成返工后，必然引起其質(zhì)量得不到保證。因此，面臨此情況，不再按照廠家提供的作業(yè)指導(dǎo)方案進(jìn)行安裝，并對方案進(jìn)行優(yōu)化處理，決定采用大等分的定位筋進(jìn)行安裝，先以基準(zhǔn)定位筋為起點沿周向分為六等分，利用定位筋對每等分進(jìn)行準(zhǔn)確定位。實踐證明，改進(jìn)后的方案加快了安裝的進(jìn)度而同時又保證了安裝的質(zhì)量。

4.3 認(rèn)真進(jìn)行設(shè)備開箱驗收，發(fā)現(xiàn)問題及時處理

機電安裝所涉及的設(shè)備諸多，設(shè)備運抵工地后，須進(jìn)行仔細(xì)的檢查驗收。主要檢查核對產(chǎn)品設(shè)備的型號、生產(chǎn)廠家、參數(shù)、出廠合格證、試驗報告、技術(shù)說明書等資料。對不符合要求以及殘缺的設(shè)備進(jìn)行登記，作好記錄。

4.4 加強巡視檢查、重點部位和重要試驗旁站監(jiān)理

監(jiān)理工程師現(xiàn)場的巡視和跟蹤是非常重要的，機電設(shè)備的質(zhì)量控制要涉及全過程全方位，但也要突出重點，進(jìn)行重點監(jiān)控。比如:水輪機座環(huán)的安裝是影響質(zhì)量的一大關(guān)鍵，關(guān)鍵技術(shù)在于當(dāng)座環(huán)與蝸殼連為一體澆筑混凝土?xí)r，澆搗混凝土?xí)r的振動力和混凝土對蝸殼的上浮力，將對座環(huán)的水平有較大影響。有些電站正是因為座環(huán)的水平不滿足要求，只能人工修磨，花費了較長時間，對工期產(chǎn)生了重大影響。另外，對電氣設(shè)備的試驗包括參數(shù)、方法等進(jìn)行檢查也非常重要。如定子線棒及整體耐壓試驗、主變壓器的吊罩檢查、計算機監(jiān)控系統(tǒng)的整體調(diào)試等，監(jiān)理工程師均現(xiàn)場監(jiān)督，直到試驗完成。

5 結(jié)語

隨著工農(nóng)業(yè)科技的發(fā)展，將有更多的材料和設(shè)備引入機電設(shè)備的安裝之中，為滿足技術(shù)的要求，需要不斷地引入新工藝，并做好相應(yīng)的質(zhì)量監(jiān)理和控制。只有不斷地加強機電設(shè)備安裝的質(zhì)量控制才能有效保證建設(shè)進(jìn)度、質(zhì)量、成本、安全等，發(fā)揮出水利工程的巨大作用，滿足人民生產(chǎn)和生活的需求。

［1]朱惠亮.建筑機電設(shè)備安裝施工管理［J］.工程管理，2011(13):359.

［2]邱勇.建筑企業(yè)機電設(shè)備安裝管理存在的問題及解決策略［J］.科技與企業(yè)，2012(2):35.

［3]許芝草.公伯峽水電站機電安裝工程的監(jiān)理［J］.西北水電，2005(4).