抽水蓄能電站機電設備安裝及檢修

王儒梁

（中國安能集團第二工程局有限公司， 江西 南昌 330000）

引言

抽水蓄能電站不僅具有優(yōu)化電源結構的特點，還能有效保障電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定性，極大地提高電網(wǎng)供電質量，保障供電安全性。其中機電設備作為抽水蓄能電站必不可少的組成部分[1]，其設備完整性將直接影響到電站生產過程的穩(wěn)定。抽水蓄能電站安裝了6臺300 MW 混流可逆式水輪發(fā)電機組，由哈爾濱電機廠有限責任公司生產，發(fā)電電動機為立軸、半傘式、密閉自循環(huán)空氣冷卻、三相可逆式凸極同步發(fā)電電動機結構，機電設備的數(shù)量較多，進一步加大了抽水蓄能電站的管理難度。

1 機電設備安裝特點

1.1 蓄能機組轉輪尺寸大于水輪機

對于6 臺300 MW 混流可逆式水輪發(fā)電機組來說，蓄能機組轉輪直徑通常情況下應大于水輪機轉輪直徑的1.3～1.4 倍，只有這樣水泵在抽水工作時，才能夠更加順暢。在對水泵水輪機進行安裝時，需要結合水泵工況中存在的氣蝕特性來進行科學判斷，其主要原因是因為水泵水機在正常運轉的過程中，很容易在水泵工況中出現(xiàn)氣蝕[2]。當水泵水輪機進行抽水工作時，頂蓋中所具有的壓力要大于發(fā)電工況，由此可以看出，頂蓋的強度與剛度都比較大。此外，當水泵工況運轉時，為有效減小動水阻力矩，水泵水輪機在啟動之前，就必須要做好相應準備工作。首先通過壓縮空氣的方法，將輪轉工作區(qū)域內的水流進行加壓，一直壓到輪轉下方為止，接著再把轉輪加以轉動，利用抽水調相工況（CP）轉泵工況（P）過程將回水排氣，讓轉輪中的水面得到上升，最后待轉輪室形成完整的水壓后，再把導葉打開，以此來進入抽水工況。

1.2 對機組結構要求高

當抽水蓄能機組在工作過程中，一定要嚴格根據(jù)水泵工況情況，來確定吸出的高度，一般情況下，抽水蓄能發(fā)電機組進水程度比較深，在工作中密封所受到的尾水壓力也相當大，在對發(fā)電機組主軸封閉時，還往往會發(fā)生大量滲漏的狀況。從中可發(fā)現(xiàn)抽水蓄能電站設備在部分制造和裝配的過程中，對機組結構的要求也相當高。針對發(fā)電電動機的推力軸承結構而言，和一般常規(guī)機組相比有很多區(qū)別，它不但要求機組結構要產生雙向轉動、增減的載荷要迅速，還必須要求發(fā)電機工作要頻繁，這樣才可以更好地保證發(fā)電電動機安全工作[3]。另外，在蓄水動力發(fā)電廠設備安裝中，還要充分保證水泵水輪機導水機構和球閥密封的穩(wěn)定性，其原因主要在于大量的水滲漏會導致水泵工況出現(xiàn)故障，從而產生很大的不穩(wěn)定因素的水阻力距。

1.3 調試工況多于常規(guī)機組

通常情況下，機組運行工況主要有五種，即水輪機工況、水輪機方向調相與調停、水泵工況、水輪機方向調相，所以在進行安裝時，存在著較大的復雜性，并且也比較耗費時間。使用水泵水輪機調速器進行安裝，要優(yōu)于常規(guī)機組調速器，因為水泵水輪機調速器上設置了導水葉最優(yōu)開度裝置，能夠更有效使水泵工況按揚程進行調整。此外，在對蓄能機組進行調試啟動之前，必須先處理上庫的蓄水問題，由于水泵工況的啟動流程比較復雜，所以還必須增加輔助裝置，來支持水泵工作時更高效率的啟動。通常情況下，蓄能電站所使用的裝置為變頻啟動裝置。

2 機電設備檢修技術分析

2.1 故障檢修技術

對于故障檢修技術來說，主要包含了事故后期的臨時檢修、發(fā)現(xiàn)機電設備有問題時的檢修、各類機電設備的診斷，以確定是否存在問題[4]。故障檢修對于整個蓄能電站的影響比較大，如果檢修過程不合理，將會對電站帶來嚴重的不利影響。

2.2 優(yōu)化型檢修技術

該技術主要功能是對水電站效率和設備質量問題所產生的原因進行分析，然后提高機電設備的技術、性能和操作人員專業(yè)水平。例如在水電站供水系統(tǒng)中，檢修人員若能對供水系統(tǒng)和冷卻裝置進行優(yōu)化與改善，那么將會有效提升機械設備整體性能。值得注意的一點是，操作人員在操作的過程中，必須要具備較高的檢修技術，以更好地實現(xiàn)降低故障頻率、延長機械設備使用壽命的效果。

2.3 狀態(tài)檢修技術

當機電設備長期運行后，都會發(fā)生不同程度的機械損耗的現(xiàn)象，造成機械設備的某些參數(shù)發(fā)生改變。對于狀態(tài)檢修技術而言，主要指的是檢修人員在檢修的過程中，對各種機械設備在變化狀態(tài)下的參數(shù)進行實時觀察與分析，以便更好地了解機械設備是否能夠正常使用，若在這個過程中，發(fā)現(xiàn)了設備出現(xiàn)故障，還要及時采取有效措施加以解決。

3 電站機電設備檢修策略

3.1 增強工作人員檢修意識

抽水蓄能電站檢修工作，是有效保障機組安全生產與運行的重要性保障力量，由于企業(yè)管理人員在管理的過程中，忽視了狀態(tài)檢修，對檢修工作人員缺少科學及規(guī)范化管理，最終造成了檢修工作收效甚微。為此，這就要求企業(yè)管理者在開展相關的管理工作時，必須要加強培養(yǎng)檢修人員的責任心，讓他們正確認識到檢修工作的重要性，深刻意識到通過科學有效的檢修措施，能夠有效降低電站運行中所出現(xiàn)的故障概率。首先，工作人員必須嚴格執(zhí)行設備操作規(guī)范，加強安全防范意識，定期接受安全培訓，依照計劃對所有設備進行檢修和日常維護，并且在實踐中不斷的改進操作技術和保養(yǎng)方法。其次，參加安全培訓、機電設備日常維護應有詳細的記錄備案等，完善的機電設備安全管理機制能夠使抽水蓄能電站穩(wěn)定有序地工作運行。最后，在調試期間可能出現(xiàn)各種需要緊急處理的情況，如管路堵塞、壓力水材料款等不合規(guī)問題的發(fā)生，使施工單位及時注意到資金安全問題，積極主動地配合業(yè)主和監(jiān)理在施工過程中處理好變更、索賠等問題。

3.2 做好日常檢修工作

若抽水蓄能電站機電設備使用的時間比較長，那么很容易就會造成機電設備受損，例如內部的水泵使用時間過長，自身的葉輪就會由于長期遭受水源的沖擊，而產生腐蝕現(xiàn)象，且會嚴重受到腐蝕而對其出水量的大小造成影響，經(jīng)過水泵的水的流速會越來越低，極大程度降低了水泵的運行效率和質量，但由于葉輪相對于其他機電設備來講不適合進行維修處理，如果強行拆卸進行維修，也很難達到原有的工作性能需求，需要尋求其他管理手段進行補救。為了能有效解決這一問題，做好機電設備的日常檢修工作是必不可少的，同樣，這也是運行管理工作的重點內容，通過制定切實可行的檢修方案，以保證日常檢修效果，提高設備利用率，進一步確保抽水蓄能電站的工作效率。除此之外，還需要制訂完善的日常檢修計劃，結合抽水蓄能電站機電設備的運行情況，日常供水需求等，制定不同設備的維修時間、維修方式和維修層次，有效維護機電設備以及水泵的功能性。

3.3 制定完善檢修制度

檢修工作開始之前，相關單位需要先制定一個完善的檢修制度，確保檢修工作的順利開展，同時還要與狀態(tài)檢修、定期檢修和主動檢修相結合，對于檢修中的重點內容進行明確。在實際的工作中，還要與設備運行狀態(tài)、使用年限、工作需求進行結合，進而制定一個有針對性的檢修方案，確保檢修以及維護工作順利開展。此外，對于抽水蓄能電站的管理人員來說，在日常管理的過程中，還需要重視管理制度的創(chuàng)新，比如現(xiàn)場檢修執(zhí)行定置化管理等等，抓好以安全為首的質量、文明、進度、定置、檢修過程管控五要素；并在整個檢修過程現(xiàn)場盯守，為電氣設備檢修工作提供良好的基礎保障。

4 結語

質量與安全一直都是生產與工程中最關鍵的兩個問題，在抽水蓄能電站安裝與檢修過程中，必須要嚴格把控好各個階段的質量。此外，在檢修過程中所出現(xiàn)的人員意識、檢修技術與制度問題也應當?shù)玫狡髽I(yè)的重視，從而有效確保抽水蓄能電站的機組安全穩(wěn)定運行。