水利工程建设中机电技术的应用

陈广华

（广东水电二局股份有限公司，广东 广州 511340）

随着我国水利工程建设事业的快速发展，国内水利工程项目建设过程中的机电设备安装和技术应用管理成为关键。由于水电站工程项目非常的复杂，而且施工难度相对较大，因此，对机电技术的应用管理提出了更高的要求。

1 水电站机电设施设备安装技术

1.1 水轮机

在安装水轮机之前，首先应当对水电站机组座环以及蜗壳混凝土埋件进行严格管控，其建设过程中主要是根据非压力以及净水压力施工浇筑技术应用来实现。基于实际情况，利用水压试验以及净水压力混凝土埋设技术进行作业，水压试验的主要优点在于能够使焊接残余应力减小，而且施工时可确保接头焊接质量。在安装水轮机时，施工人员应当优选组焊加工模式，实践中为确保转轮施工安装质量，完成后应当对转轮进行静平衡试验，当测试达到预期平衡标准以后再施工作业。在具体试验操作过程中，可以采用测杆应变法，利用应变仪检测观察；同时，技术人员应当对转轮质量平衡、不平衡量值进行计算，以此来确定转轮的不平衡力方向，实践中可以看到，采用该种技术方法，不仅可以有效确保转轮固定与应力杆接触，而且能够提高准确率、减小施工误差。

1.2 导水设备

水电站导水设备施工安装前先对水轮机底环以及导叶和顶盖等进行预装，转轮调入后安装导水设备。在具体施工安装过程中，应当注意以下几点。第一，导水机构施工安装时，应当优选下止漏环，其中顶盖、底环之间的平整度误差在应当控制在0.05～0.6 mm范围之内。第二，优选高强度螺栓，对顶盖、座环法兰面进行有效联结。第三，导水机构的基础环以及底环间不宜布设节余量，根据底环施工标准进行作业即可。在具体施工安装时，应当先将下导叶铜条去除掉，垫圈安装好以后再对导叶进行安装；顶盖经水轮机主轴以后，利用销钉将其与座环法兰面固定起来，确保销钉施工安装稳定性，保证机组整体施工安装质量。

1.3 发电机

水电站设备施工安装过程中发电机是关键，严格遵循预装至总装过程，在具体施工安装操作过程中应当严格按照顺序和要求进行。在完成固定转子以及机架预装以后，再对发电机进行总装工程施工操作。总装过程中，包含一些比较重要的零部件和设备安装以及辅助设施的安装与调试。比如，轴承组合以及施工安装，导瓦吊装以及制动闸线路施工安装等。同时，还要对设备总体调试以及轴线调整。在发电机施工按照过程中，为了能够有效确保施工安装质量，应当对设备机组制动器性能进行试验；对系统进行整体检查，利用现代虚拟仿真技术对设备施工安装全过程仿真演示，并且利用现代可视化技术对轴承安装过程全方位监控，以便于能够及时对安装位置进行调整，确保工程项目整体施工质量。

2 水电站机电一体化运行管理

根据上述步骤和要求，建成水电站以后，还应当加强机电一体化建设，以此来提高水电站的运行管理效率。

2.1 水文监测

水电站系统运行管理过程中，可采用一体化技术手段对水电站水文、供排水以及消防用水等，加强监测管理。在水电站水文信息监测过程中，在水电站上、下游水位相应处安装投入式液位测量装置，并且利用该技术设备的液位变送器将水文监测数据传至控制室，然后再利用压差变送技术设备即可通过机电一体化系统对机组尾水出口以及压力管道进口的水压参数予以测量，并在此基础上对水电站上下游间净高差进行计算。在水电站供排水系统监测过程中，结合渗漏排水设施、机组供排系统等对机组水压进行全面测控。同时，水电站供排水管道系统中还可以不受水流量测控设备，将测控参数发送到控制室，总控人员分析参数稳定性，并以此为基础来有效判断水电站供、排水系统运行安全稳定性。对于渗漏排水系统而言，主要由水泵自动启停管控系统以及液位变化测控系统构成，这两大设施均安装在水电站集水井液位管控区。测量控制过程中，分别基于多节点浮球水位检测设备对集水井液位变化进行测量，并且将测量所得的信息传送至水泵启停管控区，根据数据信息进行自动判断和分析，从而对水电站水泵启停进行管控。水电站渗漏排水系统可利用投入式液位变送器，将监测到的液位信息数据传送到总控制室，值班人员可以根据信息数据进行自动化操控，并且对故障问题进行分析。

2.2 机组监测

水电站机组运行管理过程中，应当实时控制冷却轴温度、零部件温度以及机组转速和冷却槽油位等参数。机电一体化技术在水电站机组运行过程中的应用，可以对各部件的油温和轴承温度实施热铂电阻测量，通过自动化控制技术的应用对比分析温度，可以有效判断机组的实际运行状态。在监测时，如果水电站机组设施的温度和阈值大于预设值，则该系统就会自动启动报警装置并发出停机指令。对于冷却油槽而言，其油位基于磁翻转油位计可实现实时测量之目的；如果监测油位计内电子接点检测结果不正常，则系统就会自动警报，提醒值班人员检查设备油位。值得一提的是，实践中利用旋转编码转速测量仪，能够对机组设备转速进行测量，以此来保证水电站机组设备安全运行。

3 水电站机电技术质量管控措施

为了能够有效确保水电站机电技术应用效果，不仅要对具体施工技术要点进行管控，而且还应当做好技术质管控工作，具体分析如下：

3.1 加强各部门之间的协调管理

实践中主管部门应当重视机电技术应用管理，机电技术各组织部门应当根据实际情况，建立完善的机电技术应用管理机制，保证机电技术实际应用能够统一管理。为保证机电设备制造应用性以及技术可行性，应当综合考虑客观需求，全面分析研究，保证机电技术以及设施的应用安全可靠性。需要注意的是，水电站工程施工建设过程中，其与土建工程密切相关，二者相辅相成的。实践中应当结合实际情况，保证水电站机电施工安装环境安静，有利于提高机电设备调试准确性。然而，土建工程施工中环境条件较为复杂，双方应当在确保施工质量以及实际进度条件下，进行有效协调和配合。土建工程项目施工建设时应当与机电工程施工安装操作同步进行，工作人员应当严格按照具体要求进行施工操作，加强配合。

3.2 规范安装施工技术标准

在水电站机电设备施工安装过程中，应该严格按照施工顺序进行施工安装作业，对施工整体进行规范化管控，减少偏差产生的可能性。水电站施工之前应当对工程项目供电设施中的开关以及控制面板等加强维护，确保机电设备施工安装质量。实践中为了能够有效确保水利工程以及水电站施工顺利进行，行业和部门之间应当加强协作，共建统一、合理的机电技术质量标准，以确保水利工程项目建设过程中机电技术实际应用规范化。

4 结语

综上所述，水电站工程项目施工建设中的机电技术应用管理非常重要，不仅关系着整个工程项目施工建设安全可靠性，而且影响着该水电工程项目建设效益，因此应当加强全过程管理。