王 新 呂 軍 李青懷 王 猛
(中國電建市政建設(shè)集團(tuán)有限公司,天津300384)
烏茲別克水電站改造項目時中國電建駐烏的重點項目,該項目建于20 世紀(jì)30-40 年代,在70 年代曾進(jìn)行過電氣改造,由于年代久遠(yuǎn),設(shè)施破壞,部分電站已停產(chǎn),該項目的建設(shè)旨在為現(xiàn)有水電項目進(jìn)行升級改造,提升其自動化水平。資金為中國進(jìn)出口銀行貸款,業(yè)主代表為烏茲別克斯坦水電控股公司。合同為交鑰匙(設(shè)計+采購+施工總承包)形式。
水電站機(jī)電設(shè)備種類與構(gòu)成復(fù)雜的種類繁多,安裝過程中必須要從整體出發(fā),對機(jī)電系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)籌協(xié)調(diào),避免設(shè)備的遺漏,本項目的主要機(jī)電設(shè)備如下:
水輪法電機(jī)組:水輪機(jī)、發(fā)電機(jī)、勵磁系統(tǒng)、調(diào)速系統(tǒng)、技術(shù)供水系統(tǒng)。變電站設(shè)備:110kV 和35kV 等級變壓器、中性點電抗器、斷路器、隔離開關(guān)、電壓互感器、電流互感器、避雷器;10KV開關(guān)柜、6KV 開關(guān)柜??刂圃O(shè)備及電源:監(jiān)控后臺、水輪機(jī)控制柜、公用控制柜、同期操作屏、繼電保護(hù)裝置、故障錄波屏、通訊管理單元、GPS 屏、400V 交流電源、110V 直流電源等。
水輪發(fā)電機(jī)組系統(tǒng)設(shè)備較多,安裝過程影響因素多,為此必須要提高安裝技術(shù)水平,以保證機(jī)電系統(tǒng)的質(zhì)量。
水電站機(jī)電設(shè)備的安裝工作不僅要考慮到當(dāng)前的運(yùn)行,同時還要考慮后期的設(shè)備更新與技術(shù)升級,需從長遠(yuǎn)入手,嚴(yán)格控制機(jī)電設(shè)備安裝質(zhì)量,避免為后期工作留下隱患,保證機(jī)電站的長遠(yuǎn)使用效果。
水電站的機(jī)電設(shè)備安裝工作主要包括以下內(nèi)容:變電站高低壓電氣設(shè)備、水輪發(fā)電機(jī)組、輔助設(shè)備的安裝及試運(yùn)行,對所有機(jī)電設(shè)備的試運(yùn)行結(jié)束之后并入電網(wǎng),在額定負(fù)荷下穩(wěn)定運(yùn)行72 小時后方可交付使用。
安裝水輪機(jī)組的過程中,必須要嚴(yán)格按照GB8564《水輪發(fā)電機(jī)組安裝技術(shù)規(guī)范》、《水利水電工程單元工程施工質(zhì)量驗收評定標(biāo)準(zhǔn)》和所在國質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行,保證施工內(nèi)容滿足使用需求。首先,要保證機(jī)電設(shè)備系統(tǒng)各個構(gòu)件質(zhì)量的安全性,包括電纜、孔洞、螺栓、孔道及設(shè)備基礎(chǔ)等部分,尤其是所預(yù)留的設(shè)備空洞,其尺寸必須要與機(jī)電設(shè)備相符,在施工之前對孔洞尺寸進(jìn)行精確測量與確定,并且進(jìn)行嚴(yán)格檢查;其次,加強(qiáng)構(gòu)件的預(yù)處理工作,對于組成機(jī)電系統(tǒng)的構(gòu)成部件,要做好維護(hù)與清理工作,包括軸瓦、推力瓦等,必須要進(jìn)行調(diào)試,保證各個構(gòu)件的有序運(yùn)轉(zhuǎn),對鐵芯、線圈、基座等進(jìn)行必要的調(diào)整與檢查,將構(gòu)件中隱藏的雜物清理干凈,避免對機(jī)電設(shè)備的有序運(yùn)轉(zhuǎn)造成影響;第三,對各個構(gòu)件的完整性進(jìn)行檢查,重點是機(jī)組設(shè)備的安裝空隙及安裝緊密性檢查,保證機(jī)電設(shè)備的安裝的牢固性;第四,檢查設(shè)備的引出線,保證接觸面的干凈與整潔,且連接必須牢固;第五,全面檢查集油槽與漏油槽,避免出現(xiàn)漏油問題,同時對安全閥、油罐、閥門的密閉性進(jìn)行檢查;最后,對水輪機(jī)組主軸關(guān)聯(lián)的情況進(jìn)行檢查,保證水輪機(jī)組的主軸運(yùn)行狀態(tài)良好,能夠安全穩(wěn)定的運(yùn)作。
水電站配電系統(tǒng)安裝中要注意以下幾點內(nèi)容:首先,要保證盤柜接地的準(zhǔn)確性與牢固性,電纜的接入要嚴(yán)格按照規(guī)定順序進(jìn)行,并且按照設(shè)計與施工規(guī)范對電纜進(jìn)行配色,從而便于后期使用階段的維修與管理工作;其次,在電纜接入到盤柜的過程中,要嚴(yán)格按照施工規(guī)范進(jìn)行,不能將鎧裝電纜的鋼帶接入到盤柜中,若是有需要利用屏蔽電源線的情況,就必須要保證屏蔽層是嚴(yán)格接地的;第三,在供電線路的埋設(shè)工作中,必須要嚴(yán)格、仔細(xì)的進(jìn)行,預(yù)埋的長度、規(guī)格與型號都必須要進(jìn)行多次確定,彎曲半徑要嚴(yán)格按照設(shè)計與施工規(guī)范進(jìn)行;第四,與實際施工內(nèi)容相結(jié)合,對布線方案進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整,滿足設(shè)計要求的同時提高可操作性與合理性;最后,提高焊接施工質(zhì)量,對焊接的位置、長度進(jìn)行嚴(yán)格控制。
安裝之前要對輔助管路的設(shè)備及配件進(jìn)行檢查,施工之前保證所有線路的都準(zhǔn)確連接,并且注意管線的清潔工作,保證管線中沒有雜物或者垃圾。若是油路管線則更應(yīng)該保證其整潔衛(wèi)生,檢查時可采取敲擊聽聲的方式,確定管線中是否有異物。在完成輔路管線安裝工作之后,要根據(jù)設(shè)計方案對管路進(jìn)行檢查,并且再一次清潔衛(wèi)生。對于壓力型容器,還需要加強(qiáng)檢查其密閉性與壓力狀態(tài),避免使用過程中的滲漏問題。
在機(jī)電設(shè)備安裝完成之后,必須要對系統(tǒng)進(jìn)行檢測與調(diào)試,包括對電氣設(shè)備進(jìn)行通電檢測,包括交流與耐壓性能;對變壓器的工作狀況進(jìn)行檢測;對變壓器與電機(jī)的吸收比,包括電阻、繞組的直流電阻等進(jìn)行檢查;對高壓斷路器的聯(lián)動性能進(jìn)行檢測等。還要對機(jī)電系統(tǒng)進(jìn)行參數(shù)測定,例如繼電器定值調(diào)試與保護(hù)模擬實驗等在滿足設(shè)計與使用要求。最后,對檢測系統(tǒng)的警示燈、聲響等構(gòu)件進(jìn)行故障檢測,并且將測試結(jié)果與設(shè)備的檢測報告、出廠報告及調(diào)試報告進(jìn)行對比分析,保證三個報告參數(shù)內(nèi)容都是相同的才能投入使用。
機(jī)電設(shè)備的安裝工作要盡量突出單一性與單件性的特點,但是安裝過程各個工序與機(jī)電系統(tǒng)中的設(shè)備都不是單獨存在的,為此必須要進(jìn)行綜合性的質(zhì)量控制,以保證整體系統(tǒng)的安全性。要針對安裝工程形成一個完整的施工組織計劃,按照施工組織中確定的質(zhì)量控制節(jié)點進(jìn)行重點監(jiān)督。另外,由于不同設(shè)備的功能與廠家所規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)可能存在一定差異,為此在質(zhì)量控制工作中可能會存在一些突發(fā)問題,為此需要進(jìn)行預(yù)測,對安裝與檢測中的突發(fā)問題提出管理預(yù)案。最后對土建工程及機(jī)電設(shè)備工程之間的銜接進(jìn)行重點控制,安裝之前對基礎(chǔ)工程的質(zhì)量與完整性進(jìn)行管理,保證不同系統(tǒng)之間的有序銜接。
由于項目為改造電站,機(jī)組的安裝需要利用原有的混凝土結(jié)構(gòu)和座環(huán),在此基礎(chǔ)上安裝新的水輪發(fā)電機(jī)組。此種改造工程新舊設(shè)備的對接顯得尤為關(guān)鍵,特別是底環(huán)、導(dǎo)葉、轉(zhuǎn)輪和頂蓋與原有座環(huán)的間隙配合,最大精度部分應(yīng)控制在50 絲以下,部分部位要求在10 絲以內(nèi),這對測量精度提出了較大的考驗。此過程的測量需要設(shè)備制造廠家、設(shè)計單位和施工單位聯(lián)合工作,最終確認(rèn)最后的制作尺寸,保證新舊設(shè)備的準(zhǔn)確對接。
烏茲別克斯坦本批需要改造的水電站設(shè)備大部分安裝于20世紀(jì)70 年代,遠(yuǎn)超出了使用壽命。且控制類、保護(hù)類的設(shè)備型號陳舊,體積巨大,與現(xiàn)代化的設(shè)備格格不入,無法與改造后的電站融合在一起。但處于資金方面的考慮,電站還需要保留部分舊設(shè)備繼續(xù)運(yùn)行,這種情況勢必會出現(xiàn)新舊設(shè)備的共同工作的兼容問題。針對以上問題需要分門別類的對待,對于監(jiān)控和保護(hù)系統(tǒng)能與舊設(shè)備脫離關(guān)系的部分安裝在新建控制室實現(xiàn)與舊設(shè)備全部隔離;對于需要與舊設(shè)備共同工作的部分,從專業(yè)角度進(jìn)行分析,在保證安全運(yùn)行的前提下,通過與業(yè)主溝通采取調(diào)節(jié)部分功能實現(xiàn)物理隔離。通過以上兩種方式,順利的推進(jìn)了控制設(shè)備的改造。
本次改造的變電站地處烏茲別克斯坦首都,負(fù)擔(dān)著地鐵、醫(yī)院和政府等關(guān)鍵用戶的供電,施工過程中不允許停電,此種特殊要求對施工單位提出了較大的安全和技術(shù)考驗。本項目通過對電網(wǎng)線路配置情況和用戶具體的負(fù)荷分析,提出了重新布置電氣設(shè)備位置和架設(shè)臨時線路的方式成功克服了以上問題,這在以往的施工過程中較少遇見,通過本次改造工作積累了成功經(jīng)驗。
目前烏茲別克斯坦能源項目受到國家重視,一批早期小型水電站列入了國家改造計劃來緩解電力資源的需求壓力。為此作為“一帶一路”國家政策下的中企在國外項目必須重視機(jī)電設(shè)備的安裝質(zhì)量,在原有施工技術(shù)的基礎(chǔ)上,總結(jié)施工經(jīng)驗,加強(qiáng)安裝技術(shù)創(chuàng)新,提高安裝工作的監(jiān)督管理,在保證水電站機(jī)電設(shè)備系統(tǒng)安全穩(wěn)定的基礎(chǔ)上,開拓更大的市場,創(chuàng)造更高的效益。