抽水蓄能电站机电设备安装及检修

王儒梁

（中国安能集团第二工程局有限公司， 江西 南昌 330000）

引言

抽水蓄能电站不仅具有优化电源结构的特点，还能有效保障电力系统安全稳定性，极大地提高电网供电质量，保障供电安全性。其中机电设备作为抽水蓄能电站必不可少的组成部分[1]，其设备完整性将直接影响到电站生产过程的稳定。抽水蓄能电站安装了6台300 MW 混流可逆式水轮发电机组，由哈尔滨电机厂有限责任公司生产，发电电动机为立轴、半伞式、密闭自循环空气冷却、三相可逆式凸极同步发电电动机结构，机电设备的数量较多，进一步加大了抽水蓄能电站的管理难度。

1 机电设备安装特点

1.1 蓄能机组转轮尺寸大于水轮机

对于6 台300 MW 混流可逆式水轮发电机组来说，蓄能机组转轮直径通常情况下应大于水轮机转轮直径的1.3～1.4 倍，只有这样水泵在抽水工作时，才能够更加顺畅。在对水泵水轮机进行安装时，需要结合水泵工况中存在的气蚀特性来进行科学判断，其主要原因是因为水泵水机在正常运转的过程中，很容易在水泵工况中出现气蚀[2]。当水泵水轮机进行抽水工作时，顶盖中所具有的压力要大于发电工况，由此可以看出，顶盖的强度与刚度都比较大。此外，当水泵工况运转时，为有效减小动水阻力矩，水泵水轮机在启动之前，就必须要做好相应准备工作。首先通过压缩空气的方法，将轮转工作区域内的水流进行加压，一直压到轮转下方为止，接着再把转轮加以转动，利用抽水调相工况（CP）转泵工况（P）过程将回水排气，让转轮中的水面得到上升，最后待转轮室形成完整的水压后，再把导叶打开，以此来进入抽水工况。

1.2 对机组结构要求高

当抽水蓄能机组在工作过程中，一定要严格根据水泵工况情况，来确定吸出的高度，一般情况下，抽水蓄能发电机组进水程度比较深，在工作中密封所受到的尾水压力也相当大，在对发电机组主轴封闭时，还往往会发生大量渗漏的状况。从中可发现抽水蓄能电站设备在部分制造和装配的过程中，对机组结构的要求也相当高。针对发电电动机的推力轴承结构而言，和一般常规机组相比有很多区别，它不但要求机组结构要产生双向转动、增减的载荷要迅速，还必须要求发电机工作要频繁，这样才可以更好地保证发电电动机安全工作[3]。另外，在蓄水动力发电厂设备安装中，还要充分保证水泵水轮机导水机构和球阀密封的稳定性，其原因主要在于大量的水渗漏会导致水泵工况出现故障，从而产生很大的不稳定因素的水阻力距。

1.3 调试工况多于常规机组

通常情况下，机组运行工况主要有五种，即水轮机工况、水轮机方向调相与调停、水泵工况、水轮机方向调相，所以在进行安装时，存在着较大的复杂性，并且也比较耗费时间。使用水泵水轮机调速器进行安装，要优于常规机组调速器，因为水泵水轮机调速器上设置了导水叶最优开度装置，能够更有效使水泵工况按扬程进行调整。此外，在对蓄能机组进行调试启动之前，必须先处理上库的蓄水问题，由于水泵工况的启动流程比较复杂，所以还必须增加辅助装置，来支持水泵工作时更高效率的启动。通常情况下，蓄能电站所使用的装置为变频启动装置。

2 机电设备检修技术分析

2.1 故障检修技术

对于故障检修技术来说，主要包含了事故后期的临时检修、发现机电设备有问题时的检修、各类机电设备的诊断，以确定是否存在问题[4]。故障检修对于整个蓄能电站的影响比较大，如果检修过程不合理，将会对电站带来严重的不利影响。

2.2 优化型检修技术

该技术主要功能是对水电站效率和设备质量问题所产生的原因进行分析，然后提高机电设备的技术、性能和操作人员专业水平。例如在水电站供水系统中，检修人员若能对供水系统和冷却装置进行优化与改善，那么将会有效提升机械设备整体性能。值得注意的一点是，操作人员在操作的过程中，必须要具备较高的检修技术，以更好地实现降低故障频率、延长机械设备使用寿命的效果。

2.3 状态检修技术

当机电设备长期运行后，都会发生不同程度的机械损耗的现象，造成机械设备的某些参数发生改变。对于状态检修技术而言，主要指的是检修人员在检修的过程中，对各种机械设备在变化状态下的参数进行实时观察与分析，以便更好地了解机械设备是否能够正常使用，若在这个过程中，发现了设备出现故障，还要及时采取有效措施加以解决。

3 电站机电设备检修策略

3.1 增强工作人员检修意识

抽水蓄能电站检修工作，是有效保障机组安全生产与运行的重要性保障力量，由于企业管理人员在管理的过程中，忽视了状态检修，对检修工作人员缺少科学及规范化管理，最终造成了检修工作收效甚微。为此，这就要求企业管理者在开展相关的管理工作时，必须要加强培养检修人员的责任心，让他们正确认识到检修工作的重要性，深刻意识到通过科学有效的检修措施，能够有效降低电站运行中所出现的故障概率。首先，工作人员必须严格执行设备操作规范，加强安全防范意识，定期接受安全培训，依照计划对所有设备进行检修和日常维护，并且在实践中不断的改进操作技术和保养方法。其次，参加安全培训、机电设备日常维护应有详细的记录备案等，完善的机电设备安全管理机制能够使抽水蓄能电站稳定有序地工作运行。最后，在调试期间可能出现各种需要紧急处理的情况，如管路堵塞、压力水材料款等不合规问题的发生，使施工单位及时注意到资金安全问题，积极主动地配合业主和监理在施工过程中处理好变更、索赔等问题。

3.2 做好日常检修工作

若抽水蓄能电站机电设备使用的时间比较长，那么很容易就会造成机电设备受损，例如内部的水泵使用时间过长，自身的叶轮就会由于长期遭受水源的冲击，而产生腐蚀现象，且会严重受到腐蚀而对其出水量的大小造成影响，经过水泵的水的流速会越来越低，极大程度降低了水泵的运行效率和质量，但由于叶轮相对于其他机电设备来讲不适合进行维修处理，如果强行拆卸进行维修，也很难达到原有的工作性能需求，需要寻求其他管理手段进行补救。为了能有效解决这一问题，做好机电设备的日常检修工作是必不可少的，同样，这也是运行管理工作的重点内容，通过制定切实可行的检修方案，以保证日常检修效果，提高设备利用率，进一步确保抽水蓄能电站的工作效率。除此之外，还需要制订完善的日常检修计划，结合抽水蓄能电站机电设备的运行情况，日常供水需求等，制定不同设备的维修时间、维修方式和维修层次，有效维护机电设备以及水泵的功能性。

3.3 制定完善检修制度

检修工作开始之前，相关单位需要先制定一个完善的检修制度，确保检修工作的顺利开展，同时还要与状态检修、定期检修和主动检修相结合，对于检修中的重点内容进行明确。在实际的工作中，还要与设备运行状态、使用年限、工作需求进行结合，进而制定一个有针对性的检修方案，确保检修以及维护工作顺利开展。此外，对于抽水蓄能电站的管理人员来说，在日常管理的过程中，还需要重视管理制度的创新，比如现场检修执行定置化管理等等，抓好以安全为首的质量、文明、进度、定置、检修过程管控五要素；并在整个检修过程现场盯守，为电气设备检修工作提供良好的基础保障。

4 结语

质量与安全一直都是生产与工程中最关键的两个问题，在抽水蓄能电站安装与检修过程中，必须要严格把控好各个阶段的质量。此外，在检修过程中所出现的人员意识、检修技术与制度问题也应当得到企业的重视，从而有效确保抽水蓄能电站的机组安全稳定运行。