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        關(guān)于水利水電工程機(jī)電設(shè)備的安裝問(wèn)題及維護(hù)檢修

        2023-12-01 12:31:32國(guó)網(wǎng)山東省電力公司棗莊供電公司李顯達(dá)
        電力設(shè)備管理 2023年19期
        關(guān)鍵詞:導(dǎo)水端子水利水電

        國(guó)網(wǎng)山東省電力公司棗莊供電公司 李顯達(dá) 王 婷

        1 引言

        隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,我國(guó)對(duì)水利水電工程建設(shè)提出了更高的要求,為保障水利水電工程的正常運(yùn)行,需要加強(qiáng)對(duì)機(jī)電設(shè)備的管理與維護(hù)。從當(dāng)前水利水電工程實(shí)際情況來(lái)看,機(jī)電設(shè)備種類繁多且數(shù)量較大,對(duì)其進(jìn)行管理與維護(hù)工作難度較大[1]。

        2 項(xiàng)目概況

        某水利水電工程的建設(shè)地址在地區(qū)干流A縣城的下游約5km處,主要功能為發(fā)電,兼具改善城市水環(huán)境和改善航運(yùn)的功能。該水庫(kù)的標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)容為117.80m3;7JC水庫(kù)的庫(kù)容在4290×104m3左右,水庫(kù)與三座水電機(jī)組相輔相成,每座水電機(jī)組的單機(jī)功率為12MW,機(jī)組的總裝機(jī)功率為36MW。按規(guī)劃,樞紐建筑呈“一”字形分布,由左至右依次為左岸重力橋墩、船閘、泄洪沖淤堤防和發(fā)電站。本文對(duì)項(xiàng)目中的機(jī)械、電氣、電氣裝置的安裝、維修等方面的問(wèn)題進(jìn)行探討。

        3 水利水電工程機(jī)電設(shè)備的安裝及維護(hù)檢修

        3.1 安裝工作內(nèi)容與技術(shù)要求

        3.1.1 安裝內(nèi)容

        三臺(tái)機(jī)組,其額定功率為12MW。根據(jù)《技術(shù)操作規(guī)程》,每個(gè)水輪發(fā)電機(jī)組,都要進(jìn)行相應(yīng)的施工,包括尾水管襯里、外配水環(huán)以及內(nèi)配水環(huán)等,確保施工的正確性和規(guī)范性;3組轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)裝置。系統(tǒng)安裝的項(xiàng)目包括測(cè)速設(shè)備與機(jī)械柜、電氣柜等,需要進(jìn)行全方位的控制;3個(gè)單元的水槽和尾水管的維修排氣管等的安裝;在露天管道中預(yù)埋鋼管和鋼筋等。

        3.1.2 技術(shù)要求

        一是按照設(shè)計(jì)的裝置安裝圖紙及有關(guān)資料,進(jìn)行機(jī)械裝置的安裝工作。二是在進(jìn)行水輪機(jī)的施工之前,必須符合有關(guān)規(guī)定,包括地基混凝土的強(qiáng)度必須在設(shè)計(jì)數(shù)值的70%以上;為了進(jìn)行施工和維修,需要將埋入物按規(guī)范預(yù)先埋設(shè)好;對(duì)單位中線和標(biāo)高參考點(diǎn),作精度校核,保證裝置牢固可靠;獲取全面的描述數(shù)據(jù)。一般情況下,對(duì)于水輪機(jī)及輔助裝置的安裝、調(diào)試等工作,都必須由專門(mén)的人員進(jìn)行引導(dǎo)。在裝備抵達(dá)工地時(shí),應(yīng)對(duì)其進(jìn)行全面的檢測(cè)和清掃工作。對(duì)一些關(guān)鍵零件要特別注意,確保尺寸和裝配誤差符合規(guī)定。對(duì)機(jī)組進(jìn)行安裝操作時(shí)需要設(shè)備材料,應(yīng)滿足設(shè)計(jì)需要。對(duì)重點(diǎn)位置的主要物料,必須提供全面的檢查報(bào)告或產(chǎn)品證書(shū)。檢查預(yù)埋部件和混凝土的結(jié)合面,無(wú)油污,無(wú)銹蝕,確保密實(shí)度合格,不能有空隙。檢測(cè)裝配表面的水平性和垂直性,以滿足裝配操作的需要[2]。三是預(yù)制塊按規(guī)定的位置進(jìn)行施工。通常,使用較多的有尾水管襯墊和管型支架等。檢驗(yàn)預(yù)埋管,確保過(guò)流面達(dá)到光滑;在連接處,混凝土與嵌入物的連接處,需要有一個(gè)平穩(wěn)的過(guò)渡。對(duì)于接合面,需要涂上鉛油或密封劑,接合處用塞尺檢驗(yàn)。在完成預(yù)埋件安裝作業(yè)之后,要確保支撐的穩(wěn)定固定,防止在混凝土澆筑作業(yè)時(shí),出現(xiàn)安裝錯(cuò)位或者變形。

        3.2 水電站調(diào)速器

        3.2.1 調(diào)速器電氣控制器

        目前主推三種電氣控制器,分別是貝加萊的X20系列,施耐德的M580系列以及南瑞自產(chǎn)的NGS系列,其中以貝加萊X20系列使用最為廣泛。每一種產(chǎn)品的情況見(jiàn)表1。

        表1 電氣控制器參數(shù)

        3.2.2 常用的端子選型

        近年來(lái),端子都是根據(jù)實(shí)際需求混合使用,主用品牌為菲尼克斯,也曾使用過(guò)萬(wàn)可等其他品牌。UK3N/UK5N/UN15N、PT2.5、URTK/S、UMSTBVK2.5/UMSTBR2.5四種端子型號(hào)應(yīng)用非常的廣泛,PT4-HESILED24端子在理論上可以提高柜內(nèi)電源系統(tǒng)的整體安全性,但是根據(jù)實(shí)際使用的經(jīng)驗(yàn),在未使用熔斷端子的情況下,并未統(tǒng)計(jì)到正常運(yùn)行的機(jī)組因柜內(nèi)電源短路而造成事故的案例;在使用熔斷端子的情況下,卻發(fā)生了并未短路但保險(xiǎn)絲熔斷的情況,原因是某些大功率元件在得電的瞬間可能會(huì)形成較大的瞬間沖擊,因此保險(xiǎn)絲規(guī)格可以考慮提高到6A,并將大功率的元件電源母排獨(dú)立。

        3.2.3 工控機(jī)

        工控機(jī)品牌有研華、西門(mén)子以及施耐德等,最近的使用以西門(mén)子377e為主。西門(mén)子377e工控機(jī)使用英特爾四核處理器,具有4G內(nèi)存和256G固態(tài)硬盤(pán)。工控機(jī)內(nèi)運(yùn)行界面的解決方案既支持linux系統(tǒng),也支持Windows系統(tǒng),既能實(shí)現(xiàn)常規(guī)的人機(jī)交互需求,也能實(shí)現(xiàn)故障錄波功能。例如兩河口水電站使用西門(mén)子工控機(jī)377e,linux系統(tǒng),界面風(fēng)格如下(該界面也可用于windows系統(tǒng))。

        3.2.4 伺服比例閥的選用

        一般工業(yè)環(huán)境中,干擾能量一般比較小,而且多是電場(chǎng)干擾,特點(diǎn)是幅值(電壓)較高但能量較小,這種干擾產(chǎn)生的電流較小卻能產(chǎn)生很高的干擾電壓,因此電流信號(hào)的抗干擾能力更強(qiáng),工業(yè)應(yīng)用中傳輸信號(hào)的標(biāo)準(zhǔn)化量值就是4~20mA的電流信號(hào)。常見(jiàn)的外部電纜線徑為1.5mm2,電阻值約為12Ω/km,按電柜到伺服比例閥的電纜長(zhǎng)度以100m進(jìn)行計(jì)算,電阻值約為1.2Ω。根據(jù)力士樂(lè)伺服比例閥的電子樣本,電壓型伺服比例閥的電阻值為100kΩ。根據(jù)分壓定理,串聯(lián)電路中各電阻電壓比例恰與電阻比例相同。電纜的壓降可以忽略不計(jì),不存在明顯的電壓衰減。因此,伺服比例閥電壓型和電流型的差異,主要體現(xiàn)在抗干擾能力和無(wú)控制信號(hào)情況下的動(dòng)作機(jī)能。另外,電壓信號(hào)比較容易測(cè)量,±10V信號(hào)也更容易體現(xiàn)出控制信號(hào)的開(kāi)關(guān)方向情況,更符合人們的思維習(xí)慣。伺服比例閥電壓型和電流型各有優(yōu)劣,具體選型還是看使用習(xí)慣。推薦使用電流型。

        4 水利水電工程機(jī)電設(shè)備安裝及維護(hù)策略

        4.1 加強(qiáng)機(jī)電設(shè)備的安裝質(zhì)量

        在機(jī)電設(shè)備的安裝過(guò)程中,工作人員應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求開(kāi)展,并針對(duì)設(shè)備安裝過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題提出相應(yīng)解決措施,保障機(jī)電設(shè)備安裝質(zhì)量。

        在機(jī)電設(shè)備安裝過(guò)程中,應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求開(kāi)展工作,同時(shí)針對(duì)機(jī)電設(shè)備的安裝位置進(jìn)行合理選擇,并對(duì)機(jī)電設(shè)備進(jìn)行合理擺放,以保證機(jī)電設(shè)備安裝位置的準(zhǔn)確性。

        在水利水電工程建設(shè)過(guò)程中,為了保障機(jī)電設(shè)備的正常運(yùn)行,需合理利用水力資源,從而實(shí)現(xiàn)水資源的充分利用。但在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中可能會(huì)出現(xiàn)一些問(wèn)題,如由于水流沖刷力較強(qiáng)等原因可能會(huì)對(duì)機(jī)電設(shè)備造成一定損壞。對(duì)此,為避免對(duì)機(jī)電設(shè)備造成損壞需采取相應(yīng)的解決措施。一是在實(shí)際施工過(guò)程中應(yīng)根據(jù)工程實(shí)際情況選擇合適的水力資源并合理布置水輪機(jī)導(dǎo)水機(jī)構(gòu),包括根據(jù)水輪機(jī)導(dǎo)水機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)圖紙對(duì)導(dǎo)水機(jī)構(gòu)進(jìn)行合理設(shè)計(jì),在水輪機(jī)導(dǎo)水機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)完成后應(yīng)對(duì)其進(jìn)行檢查與試驗(yàn),在對(duì)水輪機(jī)導(dǎo)水機(jī)構(gòu)進(jìn)行安裝前應(yīng)對(duì)其進(jìn)行檢查與試驗(yàn),導(dǎo)水機(jī)構(gòu)安裝完成后應(yīng)做好相關(guān)驗(yàn)收工作,導(dǎo)水機(jī)構(gòu)進(jìn)行安裝后應(yīng)做好相關(guān)檢查工作[3-4]。二是在水利水電工程建設(shè)過(guò)程中還應(yīng)充分利用當(dāng)?shù)厮Y源,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)水資源的充分利用。三是在水利水電工程建設(shè)過(guò)程中還應(yīng)根據(jù)不同地域?qū)嶋H情況選擇不同的水力資源。

        4.2 提高安裝人員專業(yè)素質(zhì)

        一是相關(guān)企業(yè)需要建立一套完善的人才培養(yǎng)機(jī)制,培養(yǎng)高素質(zhì)、高技能的安裝人員。在招聘工作人員時(shí),需要對(duì)工作人員的專業(yè)能力進(jìn)行考核,并在施工過(guò)程中對(duì)安裝人員進(jìn)行專業(yè)培訓(xùn),提升其專業(yè)技能與職業(yè)素養(yǎng)。

        二是機(jī)電設(shè)備的安裝工作具有一定的特殊性,需要相關(guān)企業(yè)定期組織專業(yè)技術(shù)培訓(xùn),不斷提升安裝人員的專業(yè)水平。在機(jī)電設(shè)備安裝過(guò)程中也需要對(duì)施工人員進(jìn)行技術(shù)指導(dǎo),提升其操作水平。同時(shí),相關(guān)企業(yè)可以聘請(qǐng)具有豐富經(jīng)驗(yàn)的專家進(jìn)行定期指導(dǎo),幫助安裝人員熟悉機(jī)電設(shè)備的結(jié)構(gòu)原理與使用方法。

        三是為保障機(jī)電設(shè)備安裝質(zhì)量與效率,相關(guān)企業(yè)需要不斷加強(qiáng)對(duì)機(jī)電設(shè)備安裝過(guò)程中質(zhì)量監(jiān)管工作的開(kāi)展。在施工過(guò)程中需要對(duì)施工程序與技術(shù)要求進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)督與審查,并定期組織相關(guān)技術(shù)人員進(jìn)行培訓(xùn)與交流。此外還需要建立相應(yīng)的獎(jiǎng)懲機(jī)制,對(duì)于工作質(zhì)量高、技術(shù)水平高的人員進(jìn)行適當(dāng)獎(jiǎng)勵(lì)。

        4.3 完善機(jī)電設(shè)備維護(hù)檢修體系

        機(jī)電設(shè)備的維護(hù)檢修體系的構(gòu)建是保障水利水電工程正常運(yùn)行的重要措施。因此,在水利水電工程建設(shè)過(guò)程中,要針對(duì)機(jī)電設(shè)備的維護(hù)檢修工作開(kāi)展情況,構(gòu)建完善的維護(hù)檢修體系。從當(dāng)前實(shí)際情況來(lái)看,水利水電工程建設(shè)過(guò)程中,機(jī)電設(shè)備類型較為多樣,且數(shù)量較大。因此,在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中,要結(jié)合機(jī)電設(shè)備運(yùn)行情況制定相應(yīng)的維護(hù)檢修方案。在方案制定過(guò)程中要明確機(jī)電設(shè)備運(yùn)行狀況、維護(hù)檢修的目標(biāo)及內(nèi)容等。

        4.4 注重對(duì)機(jī)電設(shè)備的信息化管理

        水利水電工程建設(shè)與機(jī)電設(shè)備的管理與維護(hù)工作之間存在一定的關(guān)聯(lián)性,在對(duì)其進(jìn)行管理與維護(hù)時(shí),需要加強(qiáng)對(duì)機(jī)電設(shè)備的信息化管理。信息化管理主要是指在對(duì)機(jī)電設(shè)備進(jìn)行管理與維護(hù)時(shí),利用信息技術(shù)對(duì)其進(jìn)行遠(yuǎn)程控制,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。當(dāng)前我國(guó)水利水電工程機(jī)電設(shè)備種類繁多且數(shù)量較大,傳統(tǒng)的管理與維護(hù)方式已經(jīng)無(wú)法滿足當(dāng)前水利水電工程建設(shè)需求。通過(guò)信息化技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)電設(shè)備的遠(yuǎn)程控制,能夠在很大程度上提升工作效率,機(jī)電設(shè)備的遠(yuǎn)程控制還能夠保證其安全穩(wěn)定運(yùn)行。因此,在對(duì)水利水電工程機(jī)電設(shè)備進(jìn)行管理與維護(hù)時(shí),需要注重對(duì)其信息化管理的應(yīng)用。

        5 結(jié)語(yǔ)

        水利水電工程是一項(xiàng)復(fù)雜且龐大的工程,其中涉及的機(jī)電設(shè)備種類繁多且數(shù)量較大,因此,在實(shí)際的水利水電工程建設(shè)中,應(yīng)加強(qiáng)對(duì)機(jī)電設(shè)備安裝及維護(hù)檢修工作的重視。本文結(jié)合當(dāng)前水利水電工程中機(jī)電設(shè)備安裝及維護(hù)檢修過(guò)程中存在的問(wèn)題,得出以下幾點(diǎn):應(yīng)強(qiáng)化對(duì)機(jī)電設(shè)備安裝質(zhì)量的監(jiān)督與管理,嚴(yán)格把控機(jī)電設(shè)備安裝質(zhì)量關(guān);加強(qiáng)對(duì)機(jī)電設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)的監(jiān)測(cè)與分析,為后期維護(hù)檢修工作的開(kāi)展提供依據(jù);針對(duì)不同種類、型號(hào)的機(jī)電設(shè)備實(shí)施分類管理,明確維護(hù)檢修標(biāo)準(zhǔn)與要求;構(gòu)建完善的機(jī)電設(shè)備維護(hù)檢修體系,保障水利水電工程中機(jī)電設(shè)備管理與維護(hù)檢修工作的有序開(kāi)展。為保障水利水電工程建設(shè)質(zhì)量與運(yùn)行安全,應(yīng)加強(qiáng)對(duì)機(jī)電設(shè)備安裝及維護(hù)檢修工作的重視。同時(shí),應(yīng)積極引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)手段,結(jié)合水利水電工程建設(shè)實(shí)際情況不斷優(yōu)化并創(chuàng)新機(jī)電設(shè)備安裝及維護(hù)檢修技術(shù)方法,從而有效提升水利水電工程建設(shè)質(zhì)量與運(yùn)行安全。

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