抽水蓄能電站機電設(shè)備安裝及檢修

王儒梁

（中國安能集團第二工程局有限公司， 江西 南昌 330000）

引言

抽水蓄能電站不僅具有優(yōu)化電源結(jié)構(gòu)的特點，還能有效保障電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定性，極大地提高電網(wǎng)供電質(zhì)量，保障供電安全性。其中機電設(shè)備作為抽水蓄能電站必不可少的組成部分[1]，其設(shè)備完整性將直接影響到電站生產(chǎn)過程的穩(wěn)定。抽水蓄能電站安裝了6臺300 MW 混流可逆式水輪發(fā)電機組，由哈爾濱電機廠有限責任公司生產(chǎn)，發(fā)電電動機為立軸、半傘式、密閉自循環(huán)空氣冷卻、三相可逆式凸極同步發(fā)電電動機結(jié)構(gòu)，機電設(shè)備的數(shù)量較多，進一步加大了抽水蓄能電站的管理難度。

1 機電設(shè)備安裝特點

1.1 蓄能機組轉(zhuǎn)輪尺寸大于水輪機

對于6 臺300 MW 混流可逆式水輪發(fā)電機組來說，蓄能機組轉(zhuǎn)輪直徑通常情況下應(yīng)大于水輪機轉(zhuǎn)輪直徑的1.3～1.4 倍，只有這樣水泵在抽水工作時，才能夠更加順暢。在對水泵水輪機進行安裝時，需要結(jié)合水泵工況中存在的氣蝕特性來進行科學(xué)判斷，其主要原因是因為水泵水機在正常運轉(zhuǎn)的過程中，很容易在水泵工況中出現(xiàn)氣蝕[2]。當水泵水輪機進行抽水工作時，頂蓋中所具有的壓力要大于發(fā)電工況，由此可以看出，頂蓋的強度與剛度都比較大。此外，當水泵工況運轉(zhuǎn)時，為有效減小動水阻力矩，水泵水輪機在啟動之前，就必須要做好相應(yīng)準備工作。首先通過壓縮空氣的方法，將輪轉(zhuǎn)工作區(qū)域內(nèi)的水流進行加壓，一直壓到輪轉(zhuǎn)下方為止，接著再把轉(zhuǎn)輪加以轉(zhuǎn)動，利用抽水調(diào)相工況（CP）轉(zhuǎn)泵工況（P）過程將回水排氣，讓轉(zhuǎn)輪中的水面得到上升，最后待轉(zhuǎn)輪室形成完整的水壓后，再把導(dǎo)葉打開，以此來進入抽水工況。

1.2 對機組結(jié)構(gòu)要求高

當抽水蓄能機組在工作過程中，一定要嚴格根據(jù)水泵工況情況，來確定吸出的高度，一般情況下，抽水蓄能發(fā)電機組進水程度比較深，在工作中密封所受到的尾水壓力也相當大，在對發(fā)電機組主軸封閉時，還往往會發(fā)生大量滲漏的狀況。從中可發(fā)現(xiàn)抽水蓄能電站設(shè)備在部分制造和裝配的過程中，對機組結(jié)構(gòu)的要求也相當高。針對發(fā)電電動機的推力軸承結(jié)構(gòu)而言，和一般常規(guī)機組相比有很多區(qū)別，它不但要求機組結(jié)構(gòu)要產(chǎn)生雙向轉(zhuǎn)動、增減的載荷要迅速，還必須要求發(fā)電機工作要頻繁，這樣才可以更好地保證發(fā)電電動機安全工作[3]。另外，在蓄水動力發(fā)電廠設(shè)備安裝中，還要充分保證水泵水輪機導(dǎo)水機構(gòu)和球閥密封的穩(wěn)定性，其原因主要在于大量的水滲漏會導(dǎo)致水泵工況出現(xiàn)故障，從而產(chǎn)生很大的不穩(wěn)定因素的水阻力距。

1.3 調(diào)試工況多于常規(guī)機組

通常情況下，機組運行工況主要有五種，即水輪機工況、水輪機方向調(diào)相與調(diào)停、水泵工況、水輪機方向調(diào)相，所以在進行安裝時，存在著較大的復(fù)雜性，并且也比較耗費時間。使用水泵水輪機調(diào)速器進行安裝，要優(yōu)于常規(guī)機組調(diào)速器，因為水泵水輪機調(diào)速器上設(shè)置了導(dǎo)水葉最優(yōu)開度裝置，能夠更有效使水泵工況按揚程進行調(diào)整。此外，在對蓄能機組進行調(diào)試啟動之前，必須先處理上庫的蓄水問題，由于水泵工況的啟動流程比較復(fù)雜，所以還必須增加輔助裝置，來支持水泵工作時更高效率的啟動。通常情況下，蓄能電站所使用的裝置為變頻啟動裝置。

2 機電設(shè)備檢修技術(shù)分析

2.1 故障檢修技術(shù)

對于故障檢修技術(shù)來說，主要包含了事故后期的臨時檢修、發(fā)現(xiàn)機電設(shè)備有問題時的檢修、各類機電設(shè)備的診斷，以確定是否存在問題[4]。故障檢修對于整個蓄能電站的影響比較大，如果檢修過程不合理，將會對電站帶來嚴重的不利影響。

2.2 優(yōu)化型檢修技術(shù)

該技術(shù)主要功能是對水電站效率和設(shè)備質(zhì)量問題所產(chǎn)生的原因進行分析，然后提高機電設(shè)備的技術(shù)、性能和操作人員專業(yè)水平。例如在水電站供水系統(tǒng)中，檢修人員若能對供水系統(tǒng)和冷卻裝置進行優(yōu)化與改善，那么將會有效提升機械設(shè)備整體性能。值得注意的一點是，操作人員在操作的過程中，必須要具備較高的檢修技術(shù)，以更好地實現(xiàn)降低故障頻率、延長機械設(shè)備使用壽命的效果。

2.3 狀態(tài)檢修技術(shù)

當機電設(shè)備長期運行后，都會發(fā)生不同程度的機械損耗的現(xiàn)象，造成機械設(shè)備的某些參數(shù)發(fā)生改變。對于狀態(tài)檢修技術(shù)而言，主要指的是檢修人員在檢修的過程中，對各種機械設(shè)備在變化狀態(tài)下的參數(shù)進行實時觀察與分析，以便更好地了解機械設(shè)備是否能夠正常使用，若在這個過程中，發(fā)現(xiàn)了設(shè)備出現(xiàn)故障，還要及時采取有效措施加以解決。

3 電站機電設(shè)備檢修策略

3.1 增強工作人員檢修意識

抽水蓄能電站檢修工作，是有效保障機組安全生產(chǎn)與運行的重要性保障力量，由于企業(yè)管理人員在管理的過程中，忽視了狀態(tài)檢修，對檢修工作人員缺少科學(xué)及規(guī)范化管理，最終造成了檢修工作收效甚微。為此，這就要求企業(yè)管理者在開展相關(guān)的管理工作時，必須要加強培養(yǎng)檢修人員的責任心，讓他們正確認識到檢修工作的重要性，深刻意識到通過科學(xué)有效的檢修措施，能夠有效降低電站運行中所出現(xiàn)的故障概率。首先，工作人員必須嚴格執(zhí)行設(shè)備操作規(guī)范，加強安全防范意識，定期接受安全培訓(xùn)，依照計劃對所有設(shè)備進行檢修和日常維護，并且在實踐中不斷的改進操作技術(shù)和保養(yǎng)方法。其次，參加安全培訓(xùn)、機電設(shè)備日常維護應(yīng)有詳細的記錄備案等，完善的機電設(shè)備安全管理機制能夠使抽水蓄能電站穩(wěn)定有序地工作運行。最后，在調(diào)試期間可能出現(xiàn)各種需要緊急處理的情況，如管路堵塞、壓力水材料款等不合規(guī)問題的發(fā)生，使施工單位及時注意到資金安全問題，積極主動地配合業(yè)主和監(jiān)理在施工過程中處理好變更、索賠等問題。

3.2 做好日常檢修工作

若抽水蓄能電站機電設(shè)備使用的時間比較長，那么很容易就會造成機電設(shè)備受損，例如內(nèi)部的水泵使用時間過長，自身的葉輪就會由于長期遭受水源的沖擊，而產(chǎn)生腐蝕現(xiàn)象，且會嚴重受到腐蝕而對其出水量的大小造成影響，經(jīng)過水泵的水的流速會越來越低，極大程度降低了水泵的運行效率和質(zhì)量，但由于葉輪相對于其他機電設(shè)備來講不適合進行維修處理，如果強行拆卸進行維修，也很難達到原有的工作性能需求，需要尋求其他管理手段進行補救。為了能有效解決這一問題，做好機電設(shè)備的日常檢修工作是必不可少的，同樣，這也是運行管理工作的重點內(nèi)容，通過制定切實可行的檢修方案，以保證日常檢修效果，提高設(shè)備利用率，進一步確保抽水蓄能電站的工作效率。除此之外，還需要制訂完善的日常檢修計劃，結(jié)合抽水蓄能電站機電設(shè)備的運行情況，日常供水需求等，制定不同設(shè)備的維修時間、維修方式和維修層次，有效維護機電設(shè)備以及水泵的功能性。

3.3 制定完善檢修制度

檢修工作開始之前，相關(guān)單位需要先制定一個完善的檢修制度，確保檢修工作的順利開展，同時還要與狀態(tài)檢修、定期檢修和主動檢修相結(jié)合，對于檢修中的重點內(nèi)容進行明確。在實際的工作中，還要與設(shè)備運行狀態(tài)、使用年限、工作需求進行結(jié)合，進而制定一個有針對性的檢修方案，確保檢修以及維護工作順利開展。此外，對于抽水蓄能電站的管理人員來說，在日常管理的過程中，還需要重視管理制度的創(chuàng)新，比如現(xiàn)場檢修執(zhí)行定置化管理等等，抓好以安全為首的質(zhì)量、文明、進度、定置、檢修過程管控五要素；并在整個檢修過程現(xiàn)場盯守，為電氣設(shè)備檢修工作提供良好的基礎(chǔ)保障。

4 結(jié)語

質(zhì)量與安全一直都是生產(chǎn)與工程中最關(guān)鍵的兩個問題，在抽水蓄能電站安裝與檢修過程中，必須要嚴格把控好各個階段的質(zhì)量。此外，在檢修過程中所出現(xiàn)的人員意識、檢修技術(shù)與制度問題也應(yīng)當?shù)玫狡髽I(yè)的重視，從而有效確保抽水蓄能電站的機組安全穩(wěn)定運行。