水電站機電設備的安裝和檢修工作探討

唐勇

（廣東省源天工程有限公司 廣東 廣州 511300）

在將座環運輸至現場時，應確保分段運輸，并在工地進行焊接，焊接前要進行預熱處理，焊接后要保溫養護，并打磨焊縫至光滑狀態[1]。在焊接高強度厚鋼板時，應注意以下情況：一方面為焊縫處出現氣孔、夾渣以及局部裂紋情況，在焊接過程中，要及時關注焊縫狀態，調整焊接操作；另一方面為焊接面出現大面積裂紋，主要原因在于焊接應力不均勻或應力過大。對此，焊接人員應提前做好預案，確保焊接質量達標，為后續的蝸殼焊接質量奠定良好基礎。

1 水電站機電設備安裝技術

1.1 水輪發電機組安裝技術

1.1.1 安裝筒形閥

在活動導葉和固定導葉之間應安裝筒形筏，其作用為快速截斷水流和保護水輪機，安裝在此處的筒形筏為導水機結構的一部分，其閥門可快速關閉。在對其進行安裝時應注意以下要點：首先要科學組焊閥體和焊接導軌，其次為機加工與抗磨板配铇，最后應對筒形閥動作和工作狀態進行調試。

1.1.2 安裝定子

對機組定子進行安裝時，應做好定子鐵芯疊片的清潔工作，在完成清潔后，應進一步對其進行壓緊操作，進而疊裝整齊。在安裝過程中，要嚴格定子下線對環境的要求，控制施工環境，確保達到“無塵、恒溫、恒濕”標準，并嚴格按照要求完成磁化試驗。

1.1.3 組裝轉子

組裝和焊接轉子支架時，技術人員應關注焊接過程中是否出現變形。在組裝時，則要做好轉子鐵片分類工作，分類標準為GB/T 8564 規程規定內容。在分類基礎上對磁軛鐵片堆積表進行編制，完成磁軛堆積。同時要做好測量工作，確保其圓度達標，并在精準計算基礎上判定磁軛整體偏心是否符合要求。下一步為磁極掛裝，并對轉子半徑、圓度以及轉子偏心、磁極垂直度等進行檢驗，確保與質量要求相符[2]。

1.2 配電系統安裝技術

在水電機組運行過程中，可將配電系統看做基礎構成。配電系統安裝工程相對較大，涉及到電柜、配電盤、電纜線等。在安裝過程中，應時刻將安全和質量放在首位，并做好以下重點工作：一是在設置盤柜接地線時，要確保準確、牢固。對于盤柜內的電纜線而言，要按照國家相關標準進行配色，避免交叉敷設，同時要確保安裝牢固；二是針對盤柜設備而言，應嚴格按照國家規定避免將鎧裝電纜鋼帶放置其中。部分安裝工程中需使用到屏蔽電源線，在設置屏蔽層時，應確保接地，避免出現漏電等安全隱患；三是對于機電設備而言，需預埋地下供電線路，要參照規范和標準執行，同時要確保選擇的預埋管線規格、長度、材質等與質檢要求相符。在實際預埋時，應合理進行管道布局設計，確保彎曲位置彎曲半徑合理；四是在副配電系統進行安裝時，要對施工現場進行認真勘察，及時發現與設計方案不符之處，并結合實際情況與配電需求調整布線方案；五是要嚴格把控焊接作業，對長度、位置等進行控制，尤其要重視預埋、接地裝置操作的規范性，確保提高配電系統整體安全性。

1.3 水電站輔助管路安裝技術分析

在安裝輔助管路時，技術人員應在安裝前全面檢查管線配件、相關設備狀態，按照準確的線路位置和連接點進行檢驗。要加強對管材質量的檢查，并及時清理好存在的雜物。對于油路管線而言，在連接方面則要加強衛生處理。在查看管內異物時，可采用敲擊聽聲法。在所有的輔助管路安裝完成后，要對安裝狀態進行檢查，并對相關部位進行酸洗清掃。而對于壓力性容器而言，則要對其密封情況進行嚴格檢查，避免在使用過程中出現泄漏等安全事故。

1.4 調試技術

在完成對機電設備的安裝工作之后，技術人員應及時對安裝完成的設備進行調試、檢測，調試項目主要包括對電氣設備的通電試驗、耐壓試驗以及交流檢測等[3]。針對變壓器設備而言，在對其進行調試時，則主要應對變壓器和電機的吸收比進行測量，同時應對電阻及繞組直流電阻進行測量，并根據設計和設備機組運行需求進行相關參數的測定，具體應進行保護模擬試驗，并做好對繼電器設備定值的調試。在完成上述工作后，還應對報警系統進行測試，主要對其聲響、燈光等進行檢測。對于所有的調試操作而言，都要形成調試和檢測報告，確保記錄好各項參數，便于后期檢修。

2 水電站機電設備檢修工作要點

2.1 預先檢修

對機電設備進行檢修，應具備事前控制意識，即要做好預先檢修工作。檢修工作人員需制定機電設備檢修方案，在制定方案之前，應綜合考慮多種可能影響機電設備正常運行的因素，包括運行條件、運行周期等。要借助現代計算技術方法得出精準參數，包括系統參數、零部件型號、周期等。

2.3 初步調查

在機電設備出現故障后，要對故障部位進行初步調查，主要了解相應設備功能是否正常，并判定故障等級。若變壓器出現故障，則要調查其外觀、內心等，對功能狀況進行判定，并了解相關故障出現的概率。若為定子轉子等發電機部件故障，則要檢查其母帶捆綁情況和絕緣層情況。若為發電機消弧線圈故障，則在初步調查時，應著重查看外觀是否存在損壞、裂紋或松動問題[4]。

2.4 故障診斷

當前，在對機電設備故障進行診斷時，由于機電設備在不斷更新換代，診斷技術已經不能滿足先進機電設備的故障診斷要求。作為檢修人員，應注重對診斷技術進行改進，借助先進的診斷設備實現故障的有效診斷。在故障診斷實踐經驗下得知，較為有效的故障診斷技術為狀態診斷技術，可有效的對故障進行診斷和排查，并便于控制成本，縮短設備停機時間。

2.5 故障檢修

在對機電設備進行故障排除時，常用的兩種方式為緊急搶修和計劃檢修。計劃檢修一般為預先制定好的故障排除方案，即根據常見的故障制定檢修計劃，提高檢修工作的有序性和針對性。計劃檢修可分為大規模計劃檢修和小規模計劃檢修，大規模檢修無法提前對故障進行預測，具有一定的被動性，小規模檢修則較為靈活，但是盲目性強。緊急搶修則主要針對的為突發設備故障，由于情況突出，對檢修人員技術熟練度要求較高，且需要根據實際情況進行檢修操作。在對故障進行具體檢修的過程中，檢修人員應注重借助新型檢修技術和檢修設備，確保提高檢修工作成效。此外，在檢修時，應注重延長設備使用壽命，可使用循環濾油等方式進行設備處理。

某水電站在處理機電設備故障的過程中，首先對故障情況進行了分析，具體見下圖1。該水電站的設備配備較為完善，主要采用2 組300 Ah、200 V 鉛酸蓄電池組（密封免維護），實現對照明、信號、控制、繼保等裝置的穩定供電。在正常運行過程中，母線Ⅰ段、Ⅱ段是分段運行模式，兩段分別供電，供電來源為2 段高頻整流充電裝置。并在斷開位置設置8 ZK 母聯開關，實現對各自蓄電池組的有效充電。在運行過程中可能會遇到一側整流裝置退出運行或交流失電情況，此時另一側為供電來源，并會將8ZK 開關合上。設備檢修人員高度重視接地故障，并以直流系統為關注核心，當其出現接地故障時，確保及時加以處理。若接地側為母線正極一側，則解開支路負荷后電壓值可短暫恢復正常，表明負極、負載間無回路，此時觀察電壓值，若出現變化，則證明該支路存在接地故障。

3 提高水電站機電設備安裝和檢修工作效率的有效策略

3.1 采用現代化技術

在對機電設備進行安裝和檢修時，技術人員一般會參照以往的工程經驗，但是從提高安裝和檢修工作質效的角度以及技術更新換代的角度來看，技術人員應積極應用先進技術來保障做好安裝和檢修工作。具體可利用GIS技術進行安裝和檢修工作的定位指引，提高安裝和檢修工作的可視化水平。在實際應用GIS技術的過程中，當發現出現設備故障時，可及時借助GIS技術進行故障定位，可縮短故障檢修時間。同時可結合BIM技術進行安裝和檢修工作現場模擬，尤其要重視進行管線碰撞檢測，并搭建BIM工作平臺，形成設備運行數據庫和檢修數據庫，以便及時調用。

3.2 制定針對性的檢修工作方案

由于水電站這一基礎設施的特殊性，其在機電設備方面一般具有大型、維護要求高這一特征。基于此，在進行機電設備安裝和檢修時，應做好對相應機電設備的初步調查，確定其參數和檢修需求，提高安裝和檢修方案的可行性。此外，要加強安裝人員和檢修人員之間的聯系，并做好安裝和檢修前的技術交底工作，提高施工人員的安全意識和質量意識，定期開展運行狀態檢修調度會，針對出現的故障進行研討。同時，要注重制定機電設備故障預警和應急機制，深入施工現場了解各種隱蔽的安全隱患，提高應急預案處置效應。

3.3 健全管理制度

健全的制度為高效執行的重要前提，安裝和檢修技術人員要以管理制度為參照進行具體操作。針對水電站安裝和檢修工作而言，在制定管理制度時，應包含各項設備維修制度、安全運行監管制度和具體操作技術等。要安排專人做好故障記錄，確保完整記錄故障發生次數、點位等，為后續檢修人員提供參考。同時，應注重制定安全操作管理制度，落實安全技能培訓，嚴格加強現場施工安全管理，制定故障處理規范化流程，確保施工操作規范。此外，針對倒閘施工而言，要明確倒閘操作制度，確保施工人員明確具體步驟和技術要點。要提前進行模擬預演，并按照要求填寫規范票。要善于借助信息化的操作技術控制精細化的操作環節，提高施工質量。[5]

3.4 加強設備運行監管

要安排專人對機電設備運行狀態進行監管，在發現安全故障信息時，確保及時收集整理數據信息并上傳至中央控制室，并在ONCALL系統支持下對故障問題進行分級處理，之后發送至相關責任人處，形成完善的機電設備故障傳導管理機制。某水電站在設備檢修過程中，全面檢修了設備配電房，發現高壓配電柜是六氟化硫氣體絕緣柜，且為無氣壓狀態，經過深入排查得知，在出線柜部位有打火痕跡以及卡死等問題，致使出線柜停止運行。在分析具體原因后，檢修人員及時與供電部門人員聯系，進行緊急搶修，并將配電柜更換為真空斷路器高壓環網柜，有效保障了水電站運行的安全性和穩定性。

4 結語

水電站運行時，對安全性和穩定性要求較高，其涉及到較多的機電設備，要注重做好相關設備的安裝管理工作，才能夠確保機電設備長效穩定運行。在進行機電設備安裝時，要明確安裝程序，并針對不同的機電設備科學選用安裝技術，并在安裝完成后進行調試，確保能夠正常運行。此外，還要注重對機電設備的運行狀態進行檢修，及時發現和處理問題，確保水電站運行狀態平穩、高效。