陶 氫
(中國水利水電第八工程局機電安裝分局 長沙市 410007)
景洪水電站位于云南省西雙版納州景洪市北5 km,電站距昆明公路里程約575 km,是云南省境內(nèi)瀾滄江中下游河段規(guī)劃8個梯級電站中的第六級。電站為壩后式地面廠房,裝機容量1 750 MW,裝機5臺,單機容量350 MW。水庫具有季調(diào)節(jié)能力,其上游的糯扎渡及小灣電站具有多年調(diào)節(jié)水庫。電站以發(fā)電為主,兼有防洪、灌溉及航運等綜合利用效益,景洪水電站以500 kV及220 kV電壓等級接入電力系統(tǒng),是云南電力系統(tǒng)中的主力電站,在系統(tǒng)中擔(dān)負基荷、調(diào)頻、調(diào)峰及事故備用等任務(wù)。電站按無人值班(少人值守)原則設(shè)計。
(1)機組主要參數(shù):水輪機型號HL-LJ-830;額定水頭60 m;額定流量667.9 m3/s;額定轉(zhuǎn)速75 r/min。發(fā)電機型號SF350-80/1890;額定容量388.9 MVA/350 MW;額定電壓18 KV;額定功率因數(shù)0.9。
(2)封閉母線(IPB)及相關(guān)設(shè)備:景洪水電站的發(fā)電機—主變壓器通過全連式離相封閉母線的連接構(gòu)成單元接線。主要包括離相封閉母線、發(fā)電機斷路器和18 kV廠用變壓器、勵磁變壓器、VT柜、VT及SA柜等。
(3)主變壓器:戶外雙線圈強迫油循環(huán)風(fēng)冷升壓變壓器。整個電站共16臺單相變壓器(其中包括一臺備用變壓器)。主變壓器的低壓側(cè)通過油/空氣套管與離相封閉母線相連,高壓側(cè)通過油/SF6套管與GIS相連,高壓側(cè)中性點采用油/空氣套管引出并經(jīng)中性點設(shè)備接地。額定容量130 MVA,電壓比:500/18 kV。
(4)斷路器:型號SF6/25.3 kV;相對地電壓12 kV;額定電流18 000 A;額定短路開合電流(峰值)280 kA。
在景洪水電站5臺機安裝中,應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對安裝過程起到了宏觀控制作用。機電安裝是一項參建單位多、工序比較復(fù)雜的工程,為了使各單位都明確各自承擔(dān)的任務(wù)與工程目標的關(guān)系,使各級管理單位統(tǒng)一思想、明確主攻和主控的對象,景洪水電站機電安裝采用了網(wǎng)絡(luò)計劃技術(shù)進行工程進度控制。在投標階段,中國水電八局機電安裝分局做了替代進度計劃和建議進度計劃兩套技術(shù)方案。為了確保安裝施工快速高效地進行,結(jié)合景洪項目的具體情況,分局采用了建議進度計劃的施工方案。建議進度計劃比原計劃提前2個月竣工。本進度計劃的關(guān)鍵線路為:4#機組座環(huán)交貨→4#機組座環(huán)安裝→4#機組蝸殼、機坑里襯安裝→4#機組蝸殼層至發(fā)電機層混凝土澆注→主廠房4#機組段封頂→1#機組定子吊裝、調(diào)整和鐵損試驗→1#機組定子下線及耐壓試驗→1#機組轉(zhuǎn)子吊裝→1#機組機組總裝、軸線調(diào)整→1#機組無水聯(lián)調(diào)→1#機組沖水、啟動試運行。為了確保建議進度計劃的全面實施,實際操作如下:
(1)加強與土建承包商的協(xié)調(diào)力度和強度,措施到位,減少中間環(huán)節(jié),使土建交面和反交面順利進行,減少時間延誤。
(2)協(xié)調(diào)設(shè)備廠家,要求設(shè)備供貨商按合同規(guī)定的設(shè)備供貨時間按時或提前交貨,加強設(shè)備監(jiān)造力度,確保設(shè)備出場質(zhì)量良好,減少設(shè)備在現(xiàn)場的處理而耽誤工期。
首先,在實施建議進度計劃同時,充分考慮大壩的可能蓄水時間和盡可利用汛期多發(fā)電,對安裝的工序和場地安排進行了綜合考慮,充分利用了5#機坑首先形成的良好條件,5#機坑作為 2#、3#、4#定子的組裝工位,安裝間定子和上機架的組裝工位作為1#定子、5#定子和所有上機架的組裝工位,以加快施工進度,保證機組提前發(fā)電。5#機坑內(nèi)定子組裝示意圖見附圖,定子機坑內(nèi)組裝臨時工裝包括施工承重平臺及測圓架鋼結(jié)構(gòu)基礎(chǔ),均由中國水電局基礎(chǔ)分局設(shè)計制作。
附圖 5#機坑內(nèi)定子組裝示意圖
其次,由于景洪水電站蝸殼等埋件由基礎(chǔ)分局制造,合理安排蝸殼等埋件的制造進度,提前交貨,為單位控制安裝工期提供保證[2]。蝸殼、伸縮節(jié)、延伸管段內(nèi)的支撐割除及打磨、清掃、防腐處理、座環(huán)的清理修磨等機坑內(nèi)的工序,若等到期混凝土澆完再去進行,將占用很長一段直線工期。為此,專門制作了個直徑大于機坑里襯的鋼結(jié)構(gòu)安全罩,埋設(shè)臨時排水管,待混凝土到機坑里襯頂部時,蓋上安全罩,形成雙層作用的條件,使上述工序與后兩層期混凝土澆筑同時進行施工,縮短了安裝直線工期。
第三,調(diào)整系統(tǒng)尚未形成,而導(dǎo)葉安裝已經(jīng)需要調(diào)試。過去安裝使用的鋼絲繩法對于大型機組不太適宜,決定采用發(fā)電機轉(zhuǎn)子頂起的高壓油泵裝置配制臨時管路,形成臨時液壓操作源,解決了客觀存在的附屬系統(tǒng)跟不上局部安裝調(diào)試需要的問題。
隨著科學(xué)技術(shù)的進步,各個設(shè)備制造廠的設(shè)備選用了一些新型材料,對安裝提出了許多新的工藝要求。有的焊接件要求高質(zhì)量的溫控過程才能實施焊接,保證焊接質(zhì)量的一次合格,有的件屬下道工序要求,必須先加熱到一定溫度[1]。景洪水電站機電安裝,全部采用了各種電加熱設(shè)備進行加溫。焊接采用履帶式紅外線加熱板進行升溫、保溫磁扼采用了電熱管加溫,絕緣采用了盤車柜供給直流電進行干燥。這些新設(shè)備,操作簡便、實用、可靠,還能減輕勞動強度,對提高安裝質(zhì)量、加快安裝速度起到了重要的作用。
主機、主變和輔助設(shè)備有20多個管口布置在尾水副廠房下游墻外,3期導(dǎo)流后這些管頭浸泡在尾水渠水下長達兩年多。第1臺機發(fā)電前要打開這些管口的封堵法蘭。水庫下閘蓄水期間,尾水位最低,是施工的最佳水位,但仍有十幾個管淹沒在的水深之中,螺釘已銹死,修筑圍堰建臨時泵站排水,成本高、工期長,地下水情況不清楚,能否排干難以判定。經(jīng)比較施工方案,最終確定跨行業(yè)引用先進成熟的水下切割技術(shù)解決這個難題。
導(dǎo)水機構(gòu)的安裝,廠家要求進行預(yù)裝。這是一項作業(yè)時間長,作業(yè)環(huán)境差、工作量大的工序。根據(jù)機組制造技術(shù)質(zhì)量水平,結(jié)合1號機組的預(yù)裝結(jié)果分析,對其余4臺機組只進行底環(huán)預(yù)裝,對其余部件進行重要數(shù)據(jù)復(fù)測校核分析的方法,改變了原先預(yù)裝的工藝要求。正式安裝調(diào)試后驗證了校核分析的正確性。
景洪水電站發(fā)電機定子分瓣到貨,工地合縫下線。每瓣定子重約78 t,鐵芯向上仰臥運往安裝場,卸車并轉(zhuǎn)90°直立,如不采取措施將損傷線棒和絕緣體。為此,專門設(shè)計了一個“砂”型工具,使定子能夠安全快速的卸車和安裝。類似這祥的情況,需要進行安裝革新設(shè)計的項目很多,例如,利用轉(zhuǎn)輪切削磨圓加工架改裝成發(fā)電機轉(zhuǎn)子磁扼疊裝測量工具等[3]。
鋼管伸縮節(jié)和蝸殼的部分延伸管段原設(shè)計和施工方案中,都是確定在伸縮節(jié)室土建施工封頂前和主廠房上游墻澆筑前完成安裝[4]。由于種種原因,形成了這些設(shè)備隨主機分批到貨,致使這些部位的土建施工一度停工,這將嚴重影響施工總進度。鑒于這種情況,在主廠房上游墻預(yù)留Φ7.5 m孔洞,上述設(shè)備改為后期安裝。并校核了主廠房牛腿等部位的強度等技術(shù)參數(shù)而且符合設(shè)計要求。修改后的安裝方法是從伸縮節(jié)室至蝸殼大頭之間設(shè)置鋼結(jié)構(gòu)支架輔設(shè)軌道,將伸縮節(jié)和延伸段吊放到軌道上,用拉鏈通過預(yù)留孔洞將其拉到安裝位置。
每道工序的技術(shù)質(zhì)量落實到位,快速安裝是建立在質(zhì)量合格的基礎(chǔ)上,控制每道工序的安裝質(zhì)量合格而不返工就確保了進度。安裝前要統(tǒng)一規(guī)格、統(tǒng)一規(guī)范、統(tǒng)一技術(shù)思想。安裝中無論是裝配、焊接、還是調(diào)整試驗,其工藝過程必須責(zé)任到人,做到測量、記錄、簽字一人負責(zé)到底,在此基礎(chǔ)上實施內(nèi)部質(zhì)量分級檢查負責(zé)。
為了防止安裝引起前面工序的質(zhì)量變化,有的工序之間必須增加必要的工序。景洪水電站機組的座環(huán)和基礎(chǔ)環(huán)之間是螺栓聯(lián)接,座環(huán)與基礎(chǔ)之間由干斤頂支承、螺栓把合。盡管蝸殼掛裝和焊接有成熟的工藝,但焊接產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力仍然不小,可能導(dǎo)致已安裝座環(huán)產(chǎn)生位移[5]。因此,在座環(huán)安裝合格后,增加了一道座環(huán)與基礎(chǔ)之間回填一次混凝土的工序,保證了座環(huán)的安裝質(zhì)量不發(fā)生變化。
有的工序雖然已安裝調(diào)試合格,在進入下道工序前仍有必要驗證其正確性。景洪水電站機組在并網(wǎng)運行前,對同期系統(tǒng)和斷路器進行了“假同期”操作。將同期點斷路器與電網(wǎng)之間的隔離開關(guān)開路,投入同期系統(tǒng)使斷路器合,在確認同期系統(tǒng)動作與斷路器動作的可靠準確后,再進行正式同期操作,并網(wǎng)運行。
水電站機電安裝是一項工序相對繁多的施工過程[6],鑒于景洪水電站主設(shè)備以及電站土建施工特點,采取了許多機電安裝技術(shù)性措施解決安裝間題,這些措施經(jīng)實踐證明是行之有效的。電站首臺機組在安裝調(diào)試后,均按期或提前一次啟動成功,安全并網(wǎng)發(fā)電,受到了業(yè)主和各界人士的好評。
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2 余正武,李福年.景洪水電站機電設(shè)備庫鋼結(jié)構(gòu)工程安裝質(zhì)量控制[J].廣東水利水電,2007,23(6):89-91.
3 張海燕.桐柏抽水蓄能電廠機電安裝中的現(xiàn)場工廠模式[J].水電站機電技術(shù),2007,30(4):49-52.
4 林太舉.白-里水電站機電安裝關(guān)鍵技術(shù)[J].水電站機電技術(shù),2005,28(3):41-44.
5 殷龍生.二灘水電站機電設(shè)備安裝及調(diào)試技術(shù)[J].水電站機電技術(shù),2002,25(3):6-10.
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