水利工程機電設備安裝及維修方案探究

蒲鑫

（中國水利水電第八工程局有限公司，湖南 長沙 430000）

1 工程概況

塔貝拉水庫堤壩是目前世界上最大的水庫堤壩，該水庫除了用于灌溉外，還可以進行水力發電。當前，該工程的水利樞紐裝機容量為3478MW，是利用1～3號隧洞引水發電建立的3個擴建工程。塔貝拉4期擴建工程擬在巴基斯坦塔貝拉壩目前容量的基礎上擴容至1410MW，使3臺單機容量為470MW（0.9功率因數下522兆伏安）發電機組與4號灌溉隧洞有效連接。因此，為了保證整個水庫堤壩工程的安全，應將機電設備的安全與維修作為工程建設的重點工作。

2 水利工程中機電設備安裝與維修的特點與不足

2.1 特點

在水利工程中，機電設備的安裝與維修作業質量與施工機械的性能密切相關，是一項技術型較強的工作，對安裝與維修人員的專業水平、業務素養等有著較高的要求，必須要由熟悉機電專業知識的操作人員來高質地量完成。隨著科學技術的不斷發展，水利工程建設也需要注重對新技術、新材料、新設備的應用，并不斷優化水利工程來提高工程建設的效率，以保障機電設備安全與維修的質量，從而盡可能地降低工程建設成本。這有助于提升企業的市場競爭力，同時獲取更大的經濟效益。

2.2 機電設備安裝過程中的不足

（1）施工方案、機械施工與土建之間的配合不到位。施工方案的制定應當經過嚴格的考察，全面收集施工信息，從而確定合理的方案用以指導施工的進行。但是，在實際操作中，施工方案的制定往往缺乏專業人員的指導，從而造成施工方案的可行性不強。另外，由于部分施工人員專業水平較低，無法完全掌握圖紙信息，且在與土建部門協調時也容易出現各種矛盾，這為機電設備的安裝埋下隱患，嚴重時還會延長工期。（2）基礎工程施工階段的要素配合不足。機電設備在安全前應確保橋架、電纜、支架等構件全部到位，同時土建部門與安裝人員應相互配合，一旦構件或人員配合出現問題時都會為安裝作業增加難度。（3）工期緊張導致安裝問題。通常情況下，機電設備應在汛期前安裝完成，并且對安裝作業進行嚴格的質量檢測。但是，當在工期緊張的情況下，施工人員勞動強度較大容易疲勞，因此無論是安裝人員還是質量檢測人員都有可能出現工作疏忽，導致安裝的隱患未被及時發現。（4）安裝人員的安全問題。水利工程的機電設備通常具有體積大、操作復雜的特點，在安裝時較容易威脅到施工人員的人身安全，從而引發各種事故。除此之外，在安裝作業中，如果操作人員未遵循相關制度或操作流程施工，也會導致各種安全問題。

3 設備常見故障及維修措施

水利工程中機電設備的維修關系到各設備的功能發揮，影響著整個水利工程的正常運行。有效的故障處理及維修措施，有利于減少不必要的成本投入，保障工程的經濟效益。對此，在設備安裝前進行基座施工時，應結合施工現場的實際情況來進行放線，并科學劃分不同機電設備的安裝區域，以達到整體布局合理的效果。另外，施工單位還應當根據施工情況，合理劃分材料堆放點、材料運輸路徑等，從而促進施工的有序進行。在此背景下，結合工程經驗，總結出較為普遍的水利工程機電設備運行故障，同時提出相適應的維修方法。

3.1 水輪發電機組故障與維修

（1）定子引出線電纜外表皮破裂。定子引出線電纜表皮的受損主要體現在橫向破裂和縱向破裂兩個方面，處理時可以采取臨時包扎的方法，于電纜支架上墊片（通?？刹捎孟鹌げ牧希?，起到防護作用，以免電纜表皮進一步受損。

（2）定子轉動引起溫升過高。電機超負荷運行時，定子轉速大幅度提高，溫度較正常狀態有明顯的上升，嚴重地威脅了水輪發電機組的安全運行。定子轉動過快引起溫度過高的處理方法有：①綜合考慮水工建筑的結構特點、水平線纜的規格等因素，確定管理子系統的數量，精簡配置方案，并保證水平線纜＜90m；此外，在許可范圍內減少管理區的數量，這有利于降低系統運行的能耗，便于機電設備的高效管理。②合理規劃配線，所處位置以距離弱電豎井較近的房間為宜，此條件下可更為高效地監控水輪機組的運行狀態；一旦定子轉動過快出現溫度升高現象時，可以實現系統的自動化控制，并發出故障警報，或自動調節定子轉速使其維持在合理的轉動狀態，從而防止溫度升高而損壞機電設備。

（3）組合軸承漏油。在運行過程中，水輪發電機組若出現了內部油霧嚴重的現象，應立即停止運行并進行全面的檢查。水輪發電機組的組合形式不合理是誘發組合軸承漏油的關鍵原因，且此問題在大型水利工程中體現得更為明顯。在水力發電機組的內部結構中，若軸承端蓋密封缺乏嚴密性，易出現電機滲油現象，同時發電機大軸、連接螺栓間的密封圈也易失效，從而造成油會順著螺紋向外流出的情況。出現組合軸承漏油故障時，可在組合軸承大軸法蘭、鏡板的連接螺栓之間加裝1個銅墊止漏，其能夠取代軸承端蓋而使用，阻止軸承內油的滲出，從而解決軸承漏油故障。實踐表明，該方式操作簡便維修效果較好，是目前處理組合軸承漏油問題應用最廣泛的措施。

3.2 異步電動機故障及維修方法

異步電動機故障的發生概率較高，具體體現在機械故障、電氣故障等多個層面。其中，機械故障則以軸承、風葉、轉軸等裝置異常運行為主要表現形式，多數故障經肉眼觀察后可以發現，維修的潛在因素較少，操作相對便捷；電氣故障則表現為電子繞組、電刷等導電部件的故障。異步電動機在結構形式、工況、維護情況等方面均不盡相同，因此同一種故障在不同的場景中所呈現出的形式以及成因均有所差異，在診斷和維修時，需充分考慮異步電動機的實際情況，例如型號、規格、運行環境等，根據所掌握的信息對其故障做出準確的判斷，以便采取針對性的維修手段。

4 水利工程機電設備安裝與維修優化策略

4.1 對機電設備運行進行質量控制

在水利工程施工及投入使用過程中，應當加強對電動機的保護與控制。在有效控制電動機的保護過程中，還應注重電動機的保護工作。在實際應用時，電動機應在整個回路中與啟動器保持串聯，且可通過使用接觸器來實現對啟動電流的有效控制。

4.2 全面分析故障，準確定位

當水利工程的機電設備出現故障時，維修人員應充分了解機電設備的周圍環境、運行情況、操作流程、維修記錄、使用年限等信息，從而更全面地分析故障產生原因。特殊情況下，維修人員還需深入實地調查，并結合故障特點準確判斷故障原因，以確?？梢愿咝У赝瓿晒收暇S修工作。

4.3 建立健全設備點檢和歸檔制度

（1）在水利工程日常運行過程中建立健全各項檔案管理工作，嚴格貫徹落實崗位責任制，并做好相應的運行、修理、事故以及設備等檔案的管理工作。（2）值得注意的是，在檔案管理環節，相關工作人員應當堅持節約成本的理念，不斷完善和優化增收節支、利潤計劃、維修保養以及油料消耗等指標，同時建立設備計提折舊、施工設備操作證件、施工設備技術以及固定資產等各類臺賬，并如實記錄相關信息。（3）建立完善的設備配件采購制度和管理辦法，并對設備管理維修進行明確的制度規定。

4.4 培養高素質專業技術人員

水利工程機電設備安裝與維修效率不斷提升的基礎是技術過硬的專業隊伍。因此，需要不斷地培養專業水平高、熱愛安裝與維修事業、責任心強的操作人員和管理人員，從而提升安裝與維修隊伍的整體素質。另外，在日常運行過程中，要定期組織教育培訓，按照多種培訓形式相結合，以切實提升員工的專業水平，同時可以通過在職自學函授與外培相結合的方式，為員工提供更高層次的理論指導，拓寬其理論寬度。

5 結語

綜上所述，水利工程機電設備的安裝與維修工作是維持水利工程正常運行的重要工作，直接關系到水利系統整體的安全有序運行，因此需要加強對機電設備的安裝與維修工作，全面分析故障產生原因。做出有針對性、更高效的維修措施，是機電設備持續發揮其功能的前提，不僅可以保障機電設備正常發揮其功能，還可以為水利工程獲取效益提供技術支持。