乌兹别克斯坦小型水电站机电安装技术浅析

王 新 吕 军 李青怀 王 猛

（中国电建市政建设集团有限公司，天津300384）

1 项目介绍

乌兹别克水电站改造项目时中国电建驻乌的重点项目，该项目建于20 世纪30-40 年代，在70 年代曾进行过电气改造，由于年代久远，设施破坏，部分电站已停产，该项目的建设旨在为现有水电项目进行升级改造，提升其自动化水平。资金为中国进出口银行贷款，业主代表为乌兹别克斯坦水电控股公司。合同为交钥匙（设计+采购+施工总承包）形式。

2 水电站机电设备安装工程施工技术特点

2.1 安装设备种类众多

水电站机电设备种类与构成复杂的种类繁多，安装过程中必须要从整体出发，对机电系统进行统筹协调，避免设备的遗漏，本项目的主要机电设备如下：

水轮法电机组：水轮机、发电机、励磁系统、调速系统、技术供水系统。变电站设备：110kV 和35kV 等级变压器、中性点电抗器、断路器、隔离开关、电压互感器、电流互感器、避雷器；10KV开关柜、6KV 开关柜。控制设备及电源：监控后台、水轮机控制柜、公用控制柜、同期操作屏、继电保护装置、故障录波屏、通讯管理单元、GPS 屏、400V 交流电源、110V 直流电源等。

2.2 水轮发电机组安装质量要求高

水轮发电机组系统设备较多，安装过程影响因素多，为此必须要提高安装技术水平，以保证机电系统的质量。

2.3 对水电站运行影响较大

水电站机电设备的安装工作不仅要考虑到当前的运行，同时还要考虑后期的设备更新与技术升级，需从长远入手，严格控制机电设备安装质量，避免为后期工作留下隐患，保证机电站的长远使用效果。

3 水电站机电设备的安装工程内容

水电站的机电设备安装工作主要包括以下内容：变电站高低压电气设备、水轮发电机组、辅助设备的安装及试运行，对所有机电设备的试运行结束之后并入电网，在额定负荷下稳定运行72 小时后方可交付使用。

4 水电站机电设备安装技术分析

4.1 水电站水轮机组的安装

安装水轮机组的过程中，必须要严格按照GB8564《水轮发电机组安装技术规范》、《水利水电工程单元工程施工质量验收评定标准》和所在国质量标准进行，保证施工内容满足使用需求。首先，要保证机电设备系统各个构件质量的安全性，包括电缆、孔洞、螺栓、孔道及设备基础等部分，尤其是所预留的设备空洞，其尺寸必须要与机电设备相符，在施工之前对孔洞尺寸进行精确测量与确定，并且进行严格检查；其次，加强构件的预处理工作，对于组成机电系统的构成部件，要做好维护与清理工作，包括轴瓦、推力瓦等，必须要进行调试，保证各个构件的有序运转，对铁芯、线圈、基座等进行必要的调整与检查，将构件中隐藏的杂物清理干净，避免对机电设备的有序运转造成影响；第三，对各个构件的完整性进行检查，重点是机组设备的安装空隙及安装紧密性检查，保证机电设备的安装的牢固性；第四，检查设备的引出线，保证接触面的干净与整洁，且连接必须牢固；第五，全面检查集油槽与漏油槽，避免出现漏油问题，同时对安全阀、油罐、阀门的密闭性进行检查；最后，对水轮机组主轴关联的情况进行检查，保证水轮机组的主轴运行状态良好，能够安全稳定的运作。

4.2 安装水电站配电系统

水电站配电系统安装中要注意以下几点内容：首先，要保证盘柜接地的准确性与牢固性，电缆的接入要严格按照规定顺序进行，并且按照设计与施工规范对电缆进行配色，从而便于后期使用阶段的维修与管理工作；其次，在电缆接入到盘柜的过程中，要严格按照施工规范进行，不能将铠装电缆的钢带接入到盘柜中，若是有需要利用屏蔽电源线的情况，就必须要保证屏蔽层是严格接地的；第三，在供电线路的埋设工作中，必须要严格、仔细的进行，预埋的长度、规格与型号都必须要进行多次确定，弯曲半径要严格按照设计与施工规范进行；第四，与实际施工内容相结合，对布线方案进行相应的调整，满足设计要求的同时提高可操作性与合理性；最后，提高焊接施工质量，对焊接的位置、长度进行严格控制。

4.3 辅助管路的安装

安装之前要对辅助管路的设备及配件进行检查，施工之前保证所有线路的都准确连接，并且注意管线的清洁工作，保证管线中没有杂物或者垃圾。若是油路管线则更应该保证其整洁卫生，检查时可采取敲击听声的方式，确定管线中是否有异物。在完成辅路管线安装工作之后，要根据设计方案对管路进行检查，并且再一次清洁卫生。对于压力型容器，还需要加强检查其密闭性与压力状态，避免使用过程中的渗漏问题。

4.4 水电站机电安装系统的检测与调试工作

在机电设备安装完成之后，必须要对系统进行检测与调试，包括对电气设备进行通电检测，包括交流与耐压性能；对变压器的工作状况进行检测；对变压器与电机的吸收比，包括电阻、绕组的直流电阻等进行检查；对高压断路器的联动性能进行检测等。还要对机电系统进行参数测定，例如继电器定值调试与保护模拟实验等在满足设计与使用要求。最后，对检测系统的警示灯、声响等构件进行故障检测，并且将测试结果与设备的检测报告、出厂报告及调试报告进行对比分析，保证三个报告参数内容都是相同的才能投入使用。

4.5 机电设备系统的综合质量控制

机电设备的安装工作要尽量突出单一性与单件性的特点，但是安装过程各个工序与机电系统中的设备都不是单独存在的，为此必须要进行综合性的质量控制，以保证整体系统的安全性。要针对安装工程形成一个完整的施工组织计划，按照施工组织中确定的质量控制节点进行重点监督。另外，由于不同设备的功能与厂家所规定的标准可能存在一定差异，为此在质量控制工作中可能会存在一些突发问题，为此需要进行预测，对安装与检测中的突发问题提出管理预案。最后对土建工程及机电设备工程之间的衔接进行重点控制，安装之前对基础工程的质量与完整性进行管理，保证不同系统之间的有序衔接。

5 机电安装施工中的注意事项

5.1 新旧水轮机组机械对接

由于项目为改造电站，机组的安装需要利用原有的混凝土结构和座环，在此基础上安装新的水轮发电机组。此种改造工程新旧设备的对接显得尤为关键，特别是底环、导叶、转轮和顶盖与原有座环的间隙配合，最大精度部分应控制在50 丝以下，部分部位要求在10 丝以内，这对测量精度提出了较大的考验。此过程的测量需要设备制造厂家、设计单位和施工单位联合工作，最终确认最后的制作尺寸，保证新旧设备的准确对接。

5.2 控制保护设备对接

乌兹别克斯坦本批需要改造的水电站设备大部分安装于20世纪70 年代，远超出了使用寿命。且控制类、保护类的设备型号陈旧，体积巨大，与现代化的设备格格不入，无法与改造后的电站融合在一起。但处于资金方面的考虑，电站还需要保留部分旧设备继续运行，这种情况势必会出现新旧设备的共同工作的兼容问题。针对以上问题需要分门别类的对待，对于监控和保护系统能与旧设备脱离关系的部分安装在新建控制室实现与旧设备全部隔离；对于需要与旧设备共同工作的部分，从专业角度进行分析，在保证安全运行的前提下，通过与业主沟通采取调节部分功能实现物理隔离。通过以上两种方式，顺利的推进了控制设备的改造。

5.3 不停电施工方案

本次改造的变电站地处乌兹别克斯坦首都，负担着地铁、医院和政府等关键用户的供电，施工过程中不允许停电，此种特殊要求对施工单位提出了较大的安全和技术考验。本项目通过对电网线路配置情况和用户具体的负荷分析，提出了重新布置电气设备位置和架设临时线路的方式成功克服了以上问题，这在以往的施工过程中较少遇见，通过本次改造工作积累了成功经验。

结束语

目前乌兹别克斯坦能源项目受到国家重视，一批早期小型水电站列入了国家改造计划来缓解电力资源的需求压力。为此作为“一带一路”国家政策下的中企在国外项目必须重视机电设备的安装质量，在原有施工技术的基础上，总结施工经验，加强安装技术创新，提高安装工作的监督管理，在保证水电站机电设备系统安全稳定的基础上，开拓更大的市场，创造更高的效益。