水電站的機電安裝工程技術研究

郭春花

（螺灘水利水電中心，江西吉安 343064）

1.水電站的機電安裝工程概述

1.1 安裝現(xiàn)狀

經(jīng)過多年發(fā)展，我國水利建設事業(yè)快速進步，在水電站中機電安裝至關重要，其復雜性、系統(tǒng)性和整體性較高，同時有著嚴格的技術性和專業(yè)性要求。機電安裝涉及內(nèi)容多，需要與其他工程如土木施工、電氣設備安裝等協(xié)調(diào)好。

1.2 技術特征

水電站機電安裝工程的主要特點，就是投資大、周期長、技術要求高等。在水電站機電安裝工程中，涉及內(nèi)容相當多，其安裝主要包括安裝施工技術、工藝選擇、材料和設備配置等。各環(huán)節(jié)施工內(nèi)容，都需嚴格按照企業(yè)標準和行業(yè)規(guī)范實施標準化施工操作。首先，安裝中涉及設備多，水電站機電設備設施構成比較復雜，且數(shù)量龐大，廣泛覆蓋發(fā)電生產(chǎn)，不同設備的作用不同，且都是重要組成部分，因此需從整體角度協(xié)調(diào)好機電安裝。其次，安裝過程相當復雜。在機電設備性能提升的過程中，其內(nèi)在工藝結構也愈加復雜，安裝中需注意更多的問題，因此要保證技術水平，確保安裝質(zhì)量[1]。

1.3 安裝內(nèi)容

在水電站機電設備安裝工程中，主要內(nèi)容就是安裝水輪發(fā)電機組、電氣設備和相關輔助設備，并試運行水輪發(fā)電機組。安裝、調(diào)試、試運行完各項設備后，再接入電力系統(tǒng)，在額定負荷下運行三天左右，保證各項機電設備運行滿足水電站要求，通過運行后即可交付使用。

2.當前水電站的機電安裝工程存在問題

（1）行業(yè)標準不統(tǒng)一。水電站建設是系統(tǒng)性較強的工作，與水利工程行業(yè)聯(lián)系緊密，后期運行還與設計、建筑等相關。很大程度上，機電設備制造、生產(chǎn)與安裝依賴著電子科學、計算機技術等，由于這些技術復雜性與涉及領域廣泛，因此行業(yè)標準差異較大，安裝中要考慮到行業(yè)規(guī)范統(tǒng)一問題。

（2）質(zhì)量管理標準比較落后。雖然我國水利工程技術發(fā)展較快，但機電設備質(zhì)量管理標準仍比較落后，未相應進行有效的更新與改進，其滯后性影響著機電設備創(chuàng)新使用。

（3）安全評價與鑒定指標缺失。在我國水利工程事業(yè)發(fā)展中，缺乏完善的安全評價與檢定指標，行業(yè)安全管理與質(zhì)量控制指標缺乏系統(tǒng)化與規(guī)范化，不利于后期監(jiān)督、質(zhì)檢等工作的開展[2]。

3.水電站的機電安裝工程技術要點分析

3.1 水輪發(fā)電機組

水輪發(fā)電機組安裝是關鍵性環(huán)節(jié)，安裝中部件作環(huán)是機組安裝基礎，大型機組多安裝后現(xiàn)場加工，要保證各加工面同心度。機組安裝中發(fā)電機轉(zhuǎn)子為重要轉(zhuǎn)動部件，需經(jīng)過中心體焊接、磁軛疊片和磁極安裝等工作，保證其重要分布均勻，在緊固轉(zhuǎn)動部件螺栓后進一步牢固電焊。下機架負責承載機組整體重量，在機架上安裝推力油槽和下導軸承，控制好機架安裝基礎控制尺寸和中心返點，必須保證基礎預埋加固牢固性，澆筑混凝土要做好變形控制。發(fā)電機定子同樣為重要部件，其施工主要工序就是定子機座、鐵片堆積和定子下線等，要保證設備安裝合格，需要進行鐵損試驗和定子耐壓試驗，保證空氣間隙是均勻的。在完成轉(zhuǎn)子吊裝后進行機組總裝，重要工序包含機組盤車、緊固大軸螺栓、安裝油槽和調(diào)整軸瓦間隙等，要全面細致檢查油槽及其內(nèi)部自動化元件，避免出現(xiàn)滲漏問題。統(tǒng)一指揮機組盤查，保證各部位測量數(shù)據(jù)準確性。完成盤車后，全面對稱緊固大軸連接螺栓到設計值，多取上限。調(diào)整軸瓦保證其均勻性，各軸瓦間間隙相等。仔細檢查機組各部位，保證其安裝完整性。開機前全面檢查機組，尤其其轉(zhuǎn)動部分，不可存在其他異物。按照啟動大綱要求逐項進行試驗，做好設備巡視工作，首次設備動作現(xiàn)場需有專業(yè)人員監(jiān)視[3]。

3.2 母線與弱電系統(tǒng)安裝

機電安裝過程中，母線進場后續(xù)放置在通風良好的區(qū)域，保證其干燥性避免受潮。如果為密集型母線，則需開展絕緣檢查確保其絕緣特性。進行母線安裝前，相關人員需完成后期需涉及的各項通道作業(yè)，此過程中要注意保護成品。母線成功連接后，將其連接對應的開關設備，保證各連接位置密封良好。機電設備安裝中還涉及不少弱電系統(tǒng)安裝，比如通信系統(tǒng)和自動報警系統(tǒng)等，其成本較高、精度要求嚴格，需要在安裝前期安裝好管槽，之后集中安裝其他設備。弱電系統(tǒng)中央主機的集成性強，因此需在完成土建與裝飾裝修施工后安裝。弱電系統(tǒng)安裝要保證各處牢固連接，并做好防銹與防腐處理。

3.3 配電系統(tǒng)安裝

盤柜基礎上安裝，要考慮到整體性，比如多臺機組布置要保證在一條直線。盤柜要牢固接地，按照順序準確接入電纜，依據(jù)設計要求和規(guī)范選配色，以便利后期檢修維護。電纜接入盤柜過程中，需根據(jù)要求規(guī)范操作，鎧裝電纜的鋼帶不可一同接入盤柜中，需要使用屏蔽電源線要保障其屏蔽層接地。嚴格開展供電線路預埋作業(yè)，反復核查使用的各項材料型號和規(guī)格等，控制好彎曲半徑。根據(jù)實際施工情況，合理調(diào)整布線方案，保證施工可操作性與合理性。安裝完成需進行檢查調(diào)試，包括接線檢查、絕緣試驗等。

3.4 輔助管路安裝

管路安裝主要為兩個階段，即埋管與明管路。安裝前要熟悉圖紙，避免施工失誤。安裝埋管，需校核引出管頭控制坐標，避免與其他設備安裝發(fā)生沖突。埋管要保證支撐牢固，避免混凝土澆筑中偏移，其支撐不可連接側面模板，管道上不可搭焊鋼筋支撐模板等。按1.5倍工作壓力，對現(xiàn)場制作壓力管件進行強度耐壓試驗，保證無滲漏情況?；炷翝仓埃瑢β裨O管道進行嚴密性耐壓試驗，持續(xù)30min，避免滲漏和裂紋等缺陷。油系統(tǒng)上使用的管路需進行酸洗，之后用水沖洗干凈并擦干。管路投運前，斷開水、氣管路設備連接，不能夠沖洗干凈。按要求選擇涂漆使用材料，被涂設備和管材表面需清理干凈，除銹后按照要求涂刷防腐漆，要保證涂層均勻、完整。

3.5 安裝新技術

（1）虛擬裝配技術。即在計算機輔助設計基礎上，利用現(xiàn)代虛擬技術發(fā)展而來的新設計系統(tǒng)。第一是可視化系統(tǒng)，可以利用CAD系統(tǒng)建模，簡單數(shù)據(jù)將其輸入VR系統(tǒng)。有物體輸入到虛擬環(huán)境，通過三維交互設備和顯示設備檢查機件模型，操作機件。第二是基于VR的CAD系統(tǒng)，可以在VR環(huán)境中進行設計，通過三維導航設備等為用戶提供三維設計與交互界面，分為輸入層、處理層和輸出層等模塊。

（2）信息技術。其主要應用就是建立起完善的信息化管理，涵蓋工程管理各部門，可以統(tǒng)一、高效管理工程成本、質(zhì)量和進度等，加強管理層和實施層等對外聯(lián)系，提供決策所需的準確信息。

4.結語

水利水電事業(yè)迅速發(fā)展，機電安裝技術也有新的發(fā)展，需不斷整合新技術與安裝技術，規(guī)范安裝工程各環(huán)節(jié)技術操作與管理，有效控制安裝效果，保證安裝質(zhì)量。