水利工程建設中機電技術的應用

陳廣華

（廣東水電二局股份有限公司，廣東 廣州 511340）

隨著我國水利工程建設事業(yè)的快速發(fā)展，國內(nèi)水利工程項目建設過程中的機電設備安裝和技術應用管理成為關鍵。由于水電站工程項目非常的復雜，而且施工難度相對較大，因此，對機電技術的應用管理提出了更高的要求。

1 水電站機電設施設備安裝技術

1.1 水輪機

在安裝水輪機之前，首先應當對水電站機組座環(huán)以及蝸殼混凝土埋件進行嚴格管控，其建設過程中主要是根據(jù)非壓力以及凈水壓力施工澆筑技術應用來實現(xiàn)。基于實際情況，利用水壓試驗以及凈水壓力混凝土埋設技術進行作業(yè)，水壓試驗的主要優(yōu)點在于能夠使焊接殘余應力減小，而且施工時可確保接頭焊接質(zhì)量。在安裝水輪機時，施工人員應當優(yōu)選組焊加工模式，實踐中為確保轉輪施工安裝質(zhì)量，完成后應當對轉輪進行靜平衡試驗，當測試達到預期平衡標準以后再施工作業(yè)。在具體試驗操作過程中，可以采用測桿應變法，利用應變儀檢測觀察；同時，技術人員應當對轉輪質(zhì)量平衡、不平衡量值進行計算，以此來確定轉輪的不平衡力方向，實踐中可以看到，采用該種技術方法，不僅可以有效確保轉輪固定與應力桿接觸，而且能夠提高準確率、減小施工誤差。

1.2 導水設備

水電站導水設備施工安裝前先對水輪機底環(huán)以及導葉和頂蓋等進行預裝，轉輪調(diào)入后安裝導水設備。在具體施工安裝過程中，應當注意以下幾點。第一，導水機構施工安裝時，應當優(yōu)選下止漏環(huán)，其中頂蓋、底環(huán)之間的平整度誤差在應當控制在0.05～0.6 mm范圍之內(nèi)。第二，優(yōu)選高強度螺栓，對頂蓋、座環(huán)法蘭面進行有效聯(lián)結。第三，導水機構的基礎環(huán)以及底環(huán)間不宜布設節(jié)余量，根據(jù)底環(huán)施工標準進行作業(yè)即可。在具體施工安裝時，應當先將下導葉銅條去除掉，墊圈安裝好以后再對導葉進行安裝；頂蓋經(jīng)水輪機主軸以后，利用銷釘將其與座環(huán)法蘭面固定起來，確保銷釘施工安裝穩(wěn)定性，保證機組整體施工安裝質(zhì)量。

1.3 發(fā)電機

水電站設備施工安裝過程中發(fā)電機是關鍵，嚴格遵循預裝至總裝過程，在具體施工安裝操作過程中應當嚴格按照順序和要求進行。在完成固定轉子以及機架預裝以后，再對發(fā)電機進行總裝工程施工操作。總裝過程中，包含一些比較重要的零部件和設備安裝以及輔助設施的安裝與調(diào)試。比如，軸承組合以及施工安裝，導瓦吊裝以及制動閘線路施工安裝等。同時，還要對設備總體調(diào)試以及軸線調(diào)整。在發(fā)電機施工按照過程中，為了能夠有效確保施工安裝質(zhì)量，應當對設備機組制動器性能進行試驗；對系統(tǒng)進行整體檢查，利用現(xiàn)代虛擬仿真技術對設備施工安裝全過程仿真演示，并且利用現(xiàn)代可視化技術對軸承安裝過程全方位監(jiān)控，以便于能夠及時對安裝位置進行調(diào)整，確保工程項目整體施工質(zhì)量。

2 水電站機電一體化運行管理

根據(jù)上述步驟和要求，建成水電站以后，還應當加強機電一體化建設，以此來提高水電站的運行管理效率。

2.1 水文監(jiān)測

水電站系統(tǒng)運行管理過程中，可采用一體化技術手段對水電站水文、供排水以及消防用水等，加強監(jiān)測管理。在水電站水文信息監(jiān)測過程中，在水電站上、下游水位相應處安裝投入式液位測量裝置，并且利用該技術設備的液位變送器將水文監(jiān)測數(shù)據(jù)傳至控制室，然后再利用壓差變送技術設備即可通過機電一體化系統(tǒng)對機組尾水出口以及壓力管道進口的水壓參數(shù)予以測量，并在此基礎上對水電站上下游間凈高差進行計算。在水電站供排水系統(tǒng)監(jiān)測過程中，結合滲漏排水設施、機組供排系統(tǒng)等對機組水壓進行全面測控。同時，水電站供排水管道系統(tǒng)中還可以不受水流量測控設備，將測控參數(shù)發(fā)送到控制室，總控人員分析參數(shù)穩(wěn)定性，并以此為基礎來有效判斷水電站供、排水系統(tǒng)運行安全穩(wěn)定性。對于滲漏排水系統(tǒng)而言，主要由水泵自動啟停管控系統(tǒng)以及液位變化測控系統(tǒng)構成，這兩大設施均安裝在水電站集水井液位管控區(qū)。測量控制過程中，分別基于多節(jié)點浮球水位檢測設備對集水井液位變化進行測量，并且將測量所得的信息傳送至水泵啟停管控區(qū)，根據(jù)數(shù)據(jù)信息進行自動判斷和分析，從而對水電站水泵啟停進行管控。水電站滲漏排水系統(tǒng)可利用投入式液位變送器，將監(jiān)測到的液位信息數(shù)據(jù)傳送到總控制室，值班人員可以根據(jù)信息數(shù)據(jù)進行自動化操控，并且對故障問題進行分析。

2.2 機組監(jiān)測

水電站機組運行管理過程中，應當實時控制冷卻軸溫度、零部件溫度以及機組轉速和冷卻槽油位等參數(shù)。機電一體化技術在水電站機組運行過程中的應用，可以對各部件的油溫和軸承溫度實施熱鉑電阻測量，通過自動化控制技術的應用對比分析溫度，可以有效判斷機組的實際運行狀態(tài)。在監(jiān)測時，如果水電站機組設施的溫度和閾值大于預設值，則該系統(tǒng)就會自動啟動報警裝置并發(fā)出停機指令。對于冷卻油槽而言，其油位基于磁翻轉油位計可實現(xiàn)實時測量之目的；如果監(jiān)測油位計內(nèi)電子接點檢測結果不正常，則系統(tǒng)就會自動警報，提醒值班人員檢查設備油位。值得一提的是，實踐中利用旋轉編碼轉速測量儀，能夠對機組設備轉速進行測量，以此來保證水電站機組設備安全運行。

3 水電站機電技術質(zhì)量管控措施

為了能夠有效確保水電站機電技術應用效果，不僅要對具體施工技術要點進行管控，而且還應當做好技術質(zhì)管控工作，具體分析如下：

3.1 加強各部門之間的協(xié)調(diào)管理

實踐中主管部門應當重視機電技術應用管理，機電技術各組織部門應當根據(jù)實際情況，建立完善的機電技術應用管理機制，保證機電技術實際應用能夠統(tǒng)一管理。為保證機電設備制造應用性以及技術可行性，應當綜合考慮客觀需求，全面分析研究，保證機電技術以及設施的應用安全可靠性。需要注意的是，水電站工程施工建設過程中，其與土建工程密切相關，二者相輔相成的。實踐中應當結合實際情況，保證水電站機電施工安裝環(huán)境安靜，有利于提高機電設備調(diào)試準確性。然而，土建工程施工中環(huán)境條件較為復雜，雙方應當在確保施工質(zhì)量以及實際進度條件下，進行有效協(xié)調(diào)和配合。土建工程項目施工建設時應當與機電工程施工安裝操作同步進行，工作人員應當嚴格按照具體要求進行施工操作，加強配合。

3.2 規(guī)范安裝施工技術標準

在水電站機電設備施工安裝過程中，應該嚴格按照施工順序進行施工安裝作業(yè)，對施工整體進行規(guī)范化管控，減少偏差產(chǎn)生的可能性。水電站施工之前應當對工程項目供電設施中的開關以及控制面板等加強維護，確保機電設備施工安裝質(zhì)量。實踐中為了能夠有效確保水利工程以及水電站施工順利進行，行業(yè)和部門之間應當加強協(xié)作，共建統(tǒng)一、合理的機電技術質(zhì)量標準，以確保水利工程項目建設過程中機電技術實際應用規(guī)范化。

4 結語

綜上所述，水電站工程項目施工建設中的機電技術應用管理非常重要，不僅關系著整個工程項目施工建設安全可靠性，而且影響著該水電工程項目建設效益，因此應當加強全過程管理。