水電站定子下線施工工序優化探討

周松林

（中國水利水電第十四工程局有限公司機電安裝事業部，云南 昆明 650032）

在大型水電站機組安裝中，發電機定子裝配是發電機安裝中的一個重要組成部分，其中定子下線又是定子裝配施工中一道重要工序。定子下線作為定子裝配關鍵線路上占時較長的重要工序，在實際施工中由于各種因素的影響，經常會導致定子下線實際工期小于計劃工期，這就需要我們對下線施工工序進行合理優化，既能縮短施工工期又能確保工程施工質量。

1 概述

定子下線也稱定子卷線，是將定子線棒、極間連接、匯流母線等零散部件通過釬焊組成一個完整的定子繞組,其施工質量的優劣直接影響發電機組的安全運行和發電機組的壽命，高質量的定子繞組安裝是機組長期安全運行的前提條件。

2 定子下線主要工序

在大型水電站中定子安裝工序主要包括以下17道步驟：

施工準備→定子清掃和定子鐵心槽檢查→定子鐵心槽底噴漆→定位線棒安裝→端箍裝配→下層定子線棒嵌裝及綁扎→定子下層線棒加溫、耐壓→層間端箍安裝及綁扎→上層線棒嵌裝及綁扎→槽楔安裝→定子上、下層線棒加溫，耐壓→上、下層線棒并頭焊接和極間連接裝配→絕緣盒灌注、打磨→銅環引線焊接及絕緣包裹→定子整體加溫、耐壓→定子整體噴漆→定子擋風板安裝

根據上述施工步驟擬定工期見表1。

表1 定子安裝工序擬定工期

施工中通常以下層線棒耐壓，上/下層線棒耐壓，定子整體耐壓為定子下線施工過程控制節點，并以此將整個定子下線的工期時長按3∶3∶4來控制。

繪制施工網絡圖如圖1。

圖1 施工網絡圖

由圖1所知，整個定子下線施工工期95 d，每道工序均處在關鍵線路上，每道工序的延誤都將影響到整個下線工期。

3 定子下線工序優化分析

為盡可能地縮短施工工期，從時間和空間兩方面對定子下線的每道工序進行分析、細化，尋找可優化的可能：

（1）施工準備：該道工序在定子磁化試驗前即可開始著手進行，相關施工設備、施工工器具、施工材料、樓梯、平臺、線棒吊裝工具、工具箱、照明箱、配電柜均可在工作面移交前準備就緒，待工作面移交后立即進行相關施工。

（2）定子清掃和定子鐵心槽檢查：定子清掃的同時可以進行定子鐵心槽的檢查，這兩項工作可以并行施工，施工中在發現不合格的位置進行及時處理，清掃檢查完成后對定子鐵心進行防護，為后道工序槽底噴漆做準備。在空間足夠大的情況下可以采用分組清掃、責任到人，分部位驗收的方法提高工作效率。

（3）定子鐵心槽底噴漆：該道工序施工時整個定子內無法進行其他工作，此道工序不考慮優化。

（4）定位線棒安裝：此道工序歷時較短，不用進行工序分解。

（5）端箍裝配：定子端箍一般分為定子上端端箍和下端端箍安裝，無論上端端箍安裝還是下端端箍安裝均屬于連貫施工，無法在同一區域采用平行施工方式，但可以在空間上進行工序分解，將定子上部端箍和下部端箍安裝并行施工，兩組人員同時施工，縮短端箍安裝時間1/2。

（6）下層定子線棒安裝及綁扎：在時間上將下層定子線棒安裝、下層定子線棒綁扎先后施工關系調整為搭接施工，考慮到工序銜接關系，下層定子線棒安裝1 d后開始線棒的綁扎固定，后續線棒安裝和綁扎同步進行。從空間上再將定子線棒綁扎工作再分解成定子上部線棒綁扎和定子下部線棒綁扎，綁扎人員上下端部同時施工。通過時間和空間的合理優化，可以縮短工期。

（7）層間端箍裝配：該道工序在下層線棒耐壓完成后進行，考慮到后續施工的工序銜接，層間端箍安裝在上層定子線棒安裝提前1 d進行，后續與上層線棒安裝及綁扎同時進行，其安裝進度必須滿足后續上層線棒安裝。

（8）上層定子線棒安裝及綁扎：該道工序的分解與下層定子線棒安裝及綁扎一致，考慮到層間端箍安裝于此道工序并列進行，涉及施工項目較多，需做到人員分工明確、技術交底和安全交底到位。

（9）槽楔裝配：槽楔裝配作為一道重要的工序，其安裝工序一般不與其他工序并列進行，如若確實工期緊湊，其他工序安裝已進行優化仍達不到工期要求的方才考慮此道工序與其他工序并列進行。

（10）上、下層線棒并頭焊接和極間連接裝配：無論任何發電機廠家的接線方式有何不同，其線棒極間連接都集中在定子基座上端。在進行上、下層線棒并頭焊接時，優先進行定子上部的并頭焊接，將下部并頭焊接放在上部并頭焊接之后。上部并頭焊接過程中在施工中必須先仔細核對工序，理順并頭焊接和極間連接施工的施工順序，充分考慮到后續工序施工的可行性，避免不必要的返工。從空間、焊接設備、人員3方面可以采用不同的方法優化工序：

1）在施工空間寬敞、焊接設備充足、人員允許的條件下，可以安排4組人員在上、下端各兩組同時進行并頭焊接。

2）在空間寬敞，焊機不足（焊機2臺）的條件下可以從空間上同時進行定子上端并頭焊接、定子下端并頭焊接。

3）在空間受限、焊機嚴重不足（焊機1臺）的條件下可采用分班制，安排兩組人員24 h輪班焊接，節約焊接時長。

現場可以結合工程的實際情況進行不同的焊接工作人員搭配。

（11）絕緣盒灌注：由于定子機座上端后續還有銅環引線裝配工作，優先進行上端絕緣盒安裝，上端絕緣盒灌注同時進行銅環引線底座支架劃線、定位，上端絕緣盒灌注完成后可立即進行極間連接安裝。待極間連接安裝完成后立即進行銅環引線底座支架的安裝，完成上端絕緣盒灌注后再進行下端絕緣盒的灌注。

（12）銅環引線安裝是定子下線的較長一道工序，其安裝完成意味著定子下線主體工作全部結束。每層銅環引線安裝過程中必須穿插進行相應的接頭包裹，待銅環引線安裝完成后相應的絕緣包扎工作也隨之完成。

（13）定子整體噴漆：該道工序由于對施工環境影響較大，一般利用夜間進行。

（14）定子擋風板安裝：該道工序占用時間較短，不做優化。

（15）下層定子線棒安裝及綁扎完成后進行下層線棒的耐壓，上層線棒安裝及綁扎完成后需進行上、下層線棒的耐壓，在銅環裝配完成后進行定子整體耐壓試驗。這3次耐壓試驗前的定子加溫、降溫、耐壓沒有可壓縮的空間，不考慮對其進行工序進行優化。

在定子下線過程中還存在一些不占直線工期的工作：譬如線棒繞包、絕緣塊清洗、毛氈浸膠、玻璃絲帶浸膠，灌注膠配比試驗、中頻焊機焊接水管裝配、水箱制作等零星工作，雖然在工作中不那么起眼，但確實存在，且對后續施工也是必要的，在施工中這些小工作也必須安排合理，統籌規劃，讓其不會成為造成工期延誤的因素。

分解、細化后的施工網絡圖如圖2。

從上述優化后的施工網絡圖中可見許多工序從先后關系變成了并列關系，也就意味著相關人力資源投入也會相應增加。在工期緊張的情況下適當投入人員加快施工進度也是非常必要的。從圖2中對工序時間進行統計、計算，可知定子下線施工的關鍵路線縮短了，安裝工期70 d，節約了近1/4的工期。

圖2 分解、細化后的施工網絡圖

4 結束語

通過對定子下線工序調整可知，定子下線施工工序優化主要從施工空間和工序銜接兩方面進行分析。通過對每道工序進行細化、分解，確定其關鍵線路，在工序允許的條件下，將工序分部位施工，實現多面平行施工，將先后施工關系調整成為搭接或并列施工關系，最終達到工序優化的目的。這在大型發電機組定子下線施工進度控制中尤為可行。