涪江公司机电工程管理经验

曹 伟, 刘 峰, 王子铭

(四川华能涪江水电有限责任公司,四川成都 610041)

1 概 述

四川华能涪江水电有限责任公司于 2002年3月组建成立,负责火溪河梯级水电站及涪江上游铁笼堡至南坝段的开发建设和电站建成后的生产经营。自成立以来,在短短八年时间内相继完成了自一里、水牛家、木座、阴坪“一库四级”水电站的建设工作,投运后设备运行稳定,完全实现了公司所制订的 “无人值班、少人值守、数字电站、网络控制”机电工程建设管理目标。笔者介绍了涪江公司在机电工程管理方面积累的经验。

2 工程建设实践中取得的几项机电工程管理经验

(1)建管结合,无缝交接的机电管理模式。

国内大多数水电工程的机电建设均采用“建”、“管”的投资模式。但在工程建设期间,生产运行管理部门不参与或较少地参与机电工程管理,只在工程完工后由建设部门整体移交生产运行管理部门,从机电工程的建设与运用的层面来说依然是“建”、“管”分离,往往造成工程接管后特别是在设备投运初期机电设备的投运状况与最终用户的要求有较大差距,技术改造项目多、持续时间长、难度大,投入资金较多,往往出现设备一投运即需进行设备大修或技改的情况发生,从而影响发电设备的运行可靠性和水电站经济效益的发挥。

鉴于上述情况,涪江公司在成立之初就确定了公司工程建设中的机电工程管理由安生部主管。“建管结合,无缝交接”的整体思路是:在机电工程建设过程中,安生部委派专人进行机电管理工作,上述人员全程参与设计、招标与合同执行、安装监理、现场调试、检验验收等工程建设全过程的质量控制与管理,电站投运后参建人员继续负责电站的机电维护管理工作。同时,以安生部的集体智慧作为机电工程建设的坚强后盾,将生产准备与工程建设紧密结合,对机电工程的完善性、实用性技术改进在建设期间即完成,从而使工程运行管理所需的技术转移提前进行。

通过上述机电工程管理模式,使机电工程管理人员责任心大为加强,四个电站的机电安装管理有序,设备投运后运行平稳,各设备主辅功能完善,投运电站各系统及相关设备保持相对一致,运行操作简单,从而为电站的安全运行奠定了坚实的基础。

(2)统一规划与建设综合自动化系统。

火溪河一库四级电站首尾相距 40km,地理位置接近,按“数字电站、网络控制、无人值班、关门运行”的运行目标和“扩大厂站”的模式设计、建设,各电站取消了中控室,取消了电站单独运行所需的常规生产生活设施,四个电站均由火溪河电站集控中心集中监控。为满足这一要求,在计算机监控系统设计中取消了各站级上位机,电站LCU通过工业级交换机直接上网与站内光纤环、流域内光纤环及集控中心计算机监控系统共同组成流域梯级计算机监控系统,集控中心计算机监控系统承担常规梯级电站站级上位机和梯级调度计算机的全部工作。流域梯级计算机监控系统采用 “主辅机一体化”模式,无单独的辅机监控系统,其功能由主机监控系统同品牌的其他控制器完成,由于主辅机监控系统采用同一厂家的硬件产品,系统可无缝集成;同时,选用同样的软件,可实现从集控中心通过主机监控系统对辅机监控系统进行远程维护。

另外,设计、建设统一的综合业务传输平台,采用综合了 IP和 SDH技术的 MSTP传输设备作为传输平台,利用流域光纤环网构建火溪河流域综合业务数据网,除计算机监控系统单独组成光纤环网外,流域内其他综合自动化的应用均由该平台传输,其传送的业务包括工业电视、消防、水情、MIS、保护信息、电能量采集信息、视频会议、电话等。所有的 IP应用均可以深入到每一个生产现场(电站、大坝),真正实现了全流域的“数字电站、网络控制”。

在火溪河梯级电站开发建设中,我们取消了各个梯级电站的站级计算机和值班人员,在梯级集控中心对各个梯级电站集中控制,其规模效益远远大于分散设点的方式。运行值班人员的减少所节省的人工费用、取消二次副厂房所减少的开挖工程量以及缩短的施工工期、提前发电所带来的经济效益等,较大幅度的节省了工程投资。

在工程建设过程中,我们将各保护、控制等二次设备布置在一次设备和现地附近,而只在白马寨设置梯级集控中心和管理、维护及办公基地,对流域内的四个梯级电站进行日常的运行、管理工作。通过这种方式,位于白马寨的梯级集控中心与四个梯级电站即构成了一个物理距离扩大的厂站。以白马寨作为火溪河扩大厂站的核心,既是火溪河电厂的现场生产、生活基地,也是火溪河流域各个梯级电站对外的通信枢纽,亦为后撤成都远控提供了强有力的保证。

计算机监控系统采用整个流域四个电站一次招标、分批采购的方式,在已投运电站计算机监控系统安全可靠运行的前提下,与相同厂家签订下一个电站合同,不仅保证了设备运行的安全可靠,减少了备品备件的贮备,减少了维护人员数量,还保证了各电站之间及各电站与集控中心设备的无缝接入,从而更加有利于提高全流域电站设备运行的可靠性,形成了良性循环。

(3)精益求精的机电设备选型原则。

对于机电设备选型,电站的主设备全部选用国内外知名制造商提供的产品,通过设备招标或询价的方式择优选取。以安生部专业主管人员集体智慧为基础,汇集四川各大型水力发电厂的设备选型经验,指导自一里电站设备选型工作,并根据自一里电站设备运行的经验,逐层递加,精益求精,在后续电站设备选型中不断予以巩固和完善,并确立了“保持设备选型一致,前面电站运行可靠的设备,后续电站优先选用”的原则,既满足了运行可靠性的要求,同时也使运行人员对新设备的操作更加熟练,从而简化了对投运新设备学习适应的过程。

在设备选型过程中,根据实际运行对设备可靠性的不同要求,将设备分为“A、B、C”三个等级,以水系统中普通阀门为例,我们对于水下面不易检修的阀门如尾水检修平压阀、技术供水取水阀、技术供水排水阀等数量不多的几只阀门分为A类设备,全部采用美国 TYCO不锈钢金属硬密封、偏心结构的优质进口阀门。对于水泵进出口阀门,由于受水流冲击为易损阀门,分为 B类设备,选择国产法兰式偏心蝶阀,主要考虑通过阀门结构加强,以提高设备使用寿命。其他阀门如滤水器、干管等部位具有隔离功能的阀门则被划分为 C类设备,全部选用国产对夹式偏心蝶阀。通过上述选型原则,既保证了设备的运行可靠性,又严格控制了工程建设成本。

(4)全程参与的机电安装管理模式。

鉴于目前水电建设市场火爆,施工单位和监理单位投入工程的技术管理人员参差不齐的客观情况,公司从事机电工程管理的人员全程参与机电工程建设的质量管理,参照机电设备的安装使用说明书,并根据水轮发电机组安装技术规范(GB8564-2003),对机电设备安装中的关键质量控制点采用业主旁站监理的管理方法,我们委派专门的技术人员和监理一起对关键数据进行复测,验收合格后方能进行下一道工序,严格控制设备的安装质量。

对于设备安装过程中新工艺、新技术的实施,采取设备安装前由设备厂商进行技术交底的管理措施。在设备安装前,组织监理、设备厂商、施工单位共同召开设备安装技术交底会,由设备厂商对设备的工作原理、现场质量控制点、安装注意事项等在现场进行交底,从而克服了机电安装的盲目性。若在安装工程中发现问题,及时组织监理、设备厂商、施工单位召开分析会,群策群力,制定合理的处理方案。

设备安装完毕,调试阶段由业主全程参与、跟踪设备调试工作,通过调试,使我们的专业技术管理人员既熟悉了设备的特性,监督了设备调试质量,提高了专业技术人员的业务水平,更为后续设备安全稳定运行收集了第一手资料,从而有力地指导电站投运后的维护检修工作。

(5)节能环保方面的探索。

采用智能灯控系统,生产区域照明可在集控中心远控,也可和工业电视、消防、安防系统联动。生产区域在无人的状况下,灯光全部关闭,在有照明需求时,按设定的程序自动打开相关照明。

考虑到自一里水电站参照设计院的设计,中低压空压机容量选用设计上限(中压:1.1m3/min,低压 5m3/min),在实际运行过程中,中低压空压机每日启动次数较少,设备运行时间较短,达不到设备预热除湿的目的,反而造成油水分离器积水问题。在水牛家、木座、阴坪电站中低压空压机选型过程中,我们优化了设计并参照设计容量下限进行选型(中压:0.5m3/min,低压 3m3/min),设备运行情况良好,油水分离器积水问题得到了有效解决,既节约了投资,又降低了厂用电。

(6)主设备分包商的质量控制。

在投运的电站中相继发生了如水牛家电站球阀分包铸造商提供的球阀铸造件在东电打压不合格,设备推迟交货,从而影响水牛家电站的机电安装;木座电站采用的通用电气公司设备在隧洞充水调试阶段发生球阀旁通阀检修阀裂纹渗水更换、球阀接力器液压油管在调试过程中裂纹漏油、球阀液压针形阀漏油等故障;木座电站采用的上海西高所提供的 GIS设备在试运行前期发生盆式绝缘子放电击穿等故障,导致抢修更换等情况发生。主设备分包商提供的配套设备的质量问题已刻不容缓的摆在了我们的眼前。

通过我们反复总结后认为:鉴于目前水电制造行业火爆,主设备制造企业已将大量的附加值较低的部件分包给配套厂商进行制造的情况,我们必须要将主设备分包商提供的配件质量作为质量监控的重点。在后续梯级电站建设中,我们要求:①主设备厂商对于关键性设备不允许分包,并严格进行控制。②对于一般性分包设备需主设备厂商提供分包厂商名单,分包商必须为经过业主同意的知名分包商;对重要分包件入厂进行质检控制(提出质检要求,控制质检过程)。③业主委派专业技术人员参加设备的出厂试验和出厂验收。④在设备安装阶段,将严格按照相关规程规范进行相关试验,将设备的质量问题暴露在萌芽阶段。⑤重要设备、部件到货后复核关键尺寸。

3 结 语

涪江公司从事水电开发八年以来,安生部在公司领导的正确领导和大力关怀下,在机电工程管理的巩固、提高、创新方面进行了积极的探索。通过八年时间的机电安装管理,使我们的现场技术人员的专业技能得到了大幅度的提升,更为部门锤炼了一支“枕戈待旦”的机电安装专业化管理队伍。在随后的干流电站开发中,安生部将继续发挥部门的战斗堡垒作用,以部门集体智慧作为机电安装管理的基石,为涪江公司壮大、发展而发挥自己最大的潜力。