水电站机电设备的施工与安装实践
2022-06-09
【摘要】水电站工程投资大、工期紧、技术性强，对施工与安装技术具有较高要求，水电站机电设备的施工与安装水平，与水电站运行水平密切相关，对我国电网安全稳定运行有重要作用。本文结合水电站施工实践，浅谈了以水轮机和发电机为代表的水电站机电设备的施工与安装技术。
【关键词】水电站；机电设备；施工；安装
引言
随着我国电网的不断发展，水电站机电设备日益增多。大量的工程实践经验表明，水电站机电设备安装具有设备多、种类广、技术含量高等特点，且各个环节之间衔接紧密，给施工带来一定的难度。因此，为保证水电站机电设备的安装质量，必须对其主要环节、关键设备、重点工序进行全方位的质量控制。
一、水电站机电设备安装工程的特殊性分析
受到资源、环境、人力等因素的影响，水电站机电设备安装工程有着自身的特殊性。具体体现在：
1.1技术要求高、工序相对复杂
电力行业具有资金和技术密集的特点，水电站机电设备中涉及的新材料和新技术相对较多，设备的安装工艺和调试都相对复杂，技术要求高、涉及环节多，工程进行中面临的不可控因素较多，给工期把控带来一定困难。
1.2专业分工细、影响因素复杂多变
水电站机电设备分类众多、专业分工细、需要协调的关系相对复杂，一旦各个环节配合流程不畅，很容易出现脱节。在设备施工和安装过程中，还面临天气状况、安装方案、设备供货、土建条件、施工水平、资金准备等其它因素影响。
1.3配合工种多、调试工作量大
水电站机电设备多为水轮机组、发电机组等大型电气设备，不仅部件众多、外形笨重，需要进行专门的运输和吊装，而且体积巨大，可能需要高空作业，此外，水轮机组、发电机组等部件相对精密，施工和安装需要专业技术，因此，安装过程需要配合的工种多，需要进行调试的工作量大。
1.4设计更改多、工期难以把控
水电站内机电设备种类繁多，涉及的供货厂商和环节也相对较多，在实际工程实践中，可能因为工程需要而进行设计更改，对工程工期造成影响。同时，设计更改的出现也会打乱工程的整体进度安排，往往一次设计更改后，整个工程的进度安排计划需要重新修改，这也增大了工期把控的难度。
二、水电站机电设备的施工与安装实践
2.1水轮机安装
水轮机是水电站中最重要的机电设备，水轮机组的安装工艺是否科学合理，直接关系到水电站投运后的安全稳定运行水平。水轮机组安装的工艺流程为：埋件安装—底环安装—活动导叶清扫和复测—底盖和筒阀预装—主轴和转轮就位—底盖、筒阀、活动导叶、控制环、导叶臂、接力器依次安装—主轴和水导轴密封部件就位—机组调试—试运行—并网发电。
在水轮机的安装中，应该严格遵守国家相关标准和施工工艺要求，并重点关注以下几点：
（1）严格控制基础和预留孔的尺寸，做好机组安装工程中各个环节之间的配合和衔接。（2）注重对部件的预处理，对于水轮机的组合部件（推力瓦、轴瓦等）做好清洁和维护工作，导叶安装前需要清扫和复测，线圈和铁芯等部件确保位置精确。（3）注重施工的安全性，引出线的接触面必须保持干净整洁和紧密连接，安装前对所有部件仔细检查。（4）注重设备的密封性检查，对调速器、安全阀、油罐等应确保无渗漏，密封性良好。（5）安装前应该检查主轴的联动情况，确保轴承的摇摆程度在允许范围内，并调整中线在最佳位置。
2.2发电机安装
发电机及其附属设备的安装工艺流程为：基础埋设—下机架预装—浇砼—定子机坑下线—下机架、推力轴承安装和镜板吊装—吊装发电机主轴—安装转子—安装上机架和上导轴—机组的盘车和轴线定位—安装补气装置和集电环—其它附件安装—机组调试和试运行。
发电机的安装应该注意以下几点：（1）发电机定子吊装时，应该提前用水准仪在定子铁芯上测出基准中心高程点，绘制吊装基准线，通过初调找准中心点，再进行吊装。（2）转子进行吊装之前应该先进行起吊动作试验，试验通过后还需要进行二次试吊，检查桥机制动系统正常后再进行吊装。
2.3电气设备调试
水电站内其它电气设备安装后，必须进行相关的调试和试验，具体包括：离相封闭母线的交流耐压、变压器设备吊芯检查、变压器绕组的直流电阻实测、介质损耗参数检测以及电容量测量、发电机和变压器的绝缘电阻测量、断路器的联动试验、分合闸检测、同期性能试验等。
在进行电气设备的调试时，必须严格遵照相关的国家标准和工程设计要求，电气设备必须通过严格的验收后，才可以进入试运行，此外，对于关键设备的调试，水电站机电设备的施工与安装监测人员必须全程参与，并检查电气设备与工程设计是否符合。
三、水电站机电设备安装技术的发展与展望
随着我国智能电网的发展，水电站建设和机电设备安装技术也日益进步，新的技术和方法不断出现，得到了长足的发展。本文主要分析水电站设备安装的两个主要技术方向：虚拟装配技术和信息技术。