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机电设备安装

/installation of mechanical and electrical equipment/
条目作者马军领龚长年
条目作者马军领

马军领

龚长年

龚长年

最后更新 2022-12-23
浏览 173
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将水电站、泵站等机电设备装配、安装在设计所确定部位的施工作业。

英文名称
installation of mechanical and electrical equipment
所属学科
水利工程

对于水电站而言,主要包括水轮发电机组及其附属设备安装、高低压电气设备安装、辅助系统设备安装、机组启动试运行等。大型泵站机电设备安装工作与水电站相似。

机电设备安装,尤其是大中型水轮发电机组安装工作具有以下显著特点:①机组类型众多,结构复杂,机组安装程序专业性强,技术难度大,安装工艺精度与质量要求严格。②专业、工种与资源配置复杂。③安装周期长。水轮机与发电机大型部件多为分瓣或散件到货,现场组装工作量大、组装周期长,厂房安装间定子转子工位周转时间、土建机坑交面时间,将决定机组总安装周期与各机组投产间隔。④厂房空间紧凑,土建、机电交叉作业多,对现场施工场地与通道的统一规划、工作面移交时间、厂房桥机设备调度等工作要求很高。⑤安装环境要求高。机组安装的严格质量标准,对工作场地温湿度、粉尘清洁度提出较高要求,定转子等部件组装需搭设防尘保温设施。

包括水轮机安装、水轮发电机安装、调速系统设备安装、高低压电气设备安装、辅助系统设备安装等。

对于大中型立式混流式水轮机,工作内容主要包括埋件安装,导水机构预装,转轮吊装,导水机构正式安装,主轴吊装,盘车与轴线检查,主轴密封与导轴承安装等。水轮机尾水管、座环、蜗壳等埋件安装与土建工程交叉进行。尾水管里衬、蜗壳分片到货,组合焊接为管节后再吊入机坑挂装焊接。分瓣座环组焊为整体后,吊入机坑就位调整后挂装焊接蜗壳。

机坑测定确定机组中心、高程与方位后,开始水轮机安装。依次吊入底环、半数活动导叶、顶盖等部件,进行导水机构预装,调整底环与顶盖位置,吊出顶盖钻铰各部定位销孔。

转轮吊入机坑,吊入全部活动导叶、顶盖、导叶操作机构等部件,进行导水机构正式安装。主轴吊装就位调整后与转轮连接。在水发连轴后,进行机组盘车与轴线检查调整,最后安装主轴密封与水导轴承等部件。

对于大中型轴流转桨式水轮机,其安装程序与混流式大致相同,主要区别在于增加了转轮组装、桨叶液压操作系统安装、转轮调整试验等工序。

对于大中型灯泡贯流式水轮机,大件吊装需翻身、法兰水平对接为其安装显著特点。分瓣管型座的安装为埋件主要工作,其安装调整精度、混凝土浇筑期间的位移控制,对机组安装质量具有关键作用。在水轮机安装阶段,主轴与组合轴承组装后首先吊入机坑,导水机构部件预装后吊入与管型座对接。转轮在安装间组装试验后吊入转轮室,与主轴对接。安装受油器与操作油管后,盘车进行机组轴线检查与调整。

大中型立式水轮发电机结构多采用半伞式,安装工作主要包括:定子组装,转子组装,定子绕组安装,下机架与推力轴承安装,转子安装,发电机总装与盘车轴线检查等。

定子机座分瓣到货,进行机座组焊、定位筋安装、铁心叠装紧压,完成磁化试验后进行定子下线。定子下线主要工作包括上下层线棒安装与试验、槽楔安装、线棒接头焊接、绝缘盒浇灌、汇流环安装与绝缘包扎等,干燥喷漆进行整体交直流耐压试验。

转子组装工作主要包括转子支臂组装焊接、磁轭叠装与压紧、键槽板安装、磁轭热套、磁极挂装、引线安装等工序,整体电气试验通过后具备吊装条件。下机架中心体与支臂组装后,吊入机坑预装后,吊装发电机主轴。下机架正式吊入机坑调整,安装推力轴承与下导轴承,安装镜板、推力头等,转子吊入机坑后进行发电机总装。转子分别与推力头、发电机轴连接,进行推力轴承受力调整,吊装上机架等部件。水发连轴后,进行机组整体盘车检查与机组轴线调整,最后安装导轴承等附件。

对于悬吊式发电机,推力轴承位于上机架上,其安装程序有所区别,推力轴承吊装在转子吊装之后进行。

对于灯泡贯流式发电机,大件吊装需翻身、法兰水平对接、转子先于定子吊装为其安装显著特点。主轴与组合轴承组装后首先吊入机坑,转子组装完成后吊入机坑,与主轴对接;定子在安装间组装、下线后吊入机坑,套入转子,与管型座连接。灯泡头提前吊入机坑,在定子安装就位后再与其对接。

调速系统设备安装包括油压装置安装、回油箱安装、接力器安装、调速系统整体调试等。调速系统设备与油管路安装工作的特点,是对部件、管路清洁度要求很高。

高低压电气设备主要包括发电机电压设备、封闭母线、主变压器、高压电缆或高压管型母线(GIL)、升压开关站设备、出线设备、高低压厂用电设备、直流系统设备、动力电缆与控制电缆、控制保护系统设备等。电气设备一般为成套设备,已在工厂进行组装与出厂试验,现场安装就位调试完成后,不同系统间通过母线、电缆接口连接。

发电机电压设备包括发电机断路器、电流互感器、电压互感器、避雷器等,与主变压器低压侧采用封闭母线连接。主母线与分支母线安装就位后,依次安装调整各电压设备,进行母线导体与外壳氩弧焊接,试验完成后母线与设备连接。

主变压器本体充氮运输至现场,通过专用轨道拖运至工作位置,进行内部检查、高低压套管等附件安装,抽真空后充入合格绝缘油,最后进行整体电气试验。

升压开关站设备分为封闭式(GIS)与敞开式两大类。GIS部件组合成若干单元,现场利用桥机进行组装,安装工作主要特点为现场环境必须封闭无尘,设备结合面清洁度要求高。

一些水电站设有高压电缆或气体绝缘输电线路(GIL),具有落差大、距离长、电压高的显著特点,安装工作重点部位在于竖井段,一般采取自上而下的安装方式。高压电缆采用专门工具敷设,机械牵引为主、人力为辅,电缆终端制作严格按照工艺要求进行。

电气二次设备安装具有分散、并行、工作量大的特点,设备安装就位后进行电缆敷设接线,进行装置调整与回路传动试验。水电站首台机组运行时,电气二次设备各系统均需提前形成,其总体工作进度直接决定机组启动调试的开始时间,现场施工需进行周密组织。

水电站辅助系统设备主要包括油系统、压缩空气系统、机组技术供水系统、渗漏与检修排水系统、主阀等。

油系统包括透平油与绝缘油系统设备,由油罐、油处理设备、管路、阀门等组成,主要安装内容为油罐制作安装与管路安装等。油库油罐设置多个,其制作需提前完成,在油库楼板混凝土浇筑前吊装就位。油管路配置需满足水轮机、水轮发电机各部轴承润滑、调速器油压装置液压用油要求。

压缩空气系统由高压、低压空气系统组成,主要设备包括空压机、储气罐、电气设备等。设备安装完成后进行空压机的启动调试,空压机应能根据储气罐压力定值自动启停。全系统应在机组分部调试前形成投运,以满足高低用气负荷工作需要。

机组技术供水系统以机组为单元,设备主要包括水泵、过滤器等。设备安装就位后进行静态调试,在压力钢管充水后进行水泵负载调试。

渗漏与检修排水系统设备包括深井泵及启动设备等。深井泵安装需借助三脚架或楼板预埋吊环进行。检修排水系统设备包括水泵、尾水管盘型阀、蜗壳盘型阀等,排水阀操作采用液压方式。为确保水电站厂房安全,渗漏与检修排水系统应尽可能早日投入自动运行。

主阀设备有球阀或蝴蝶阀两种,岔管引水的水电站每台机组蜗壳前均需安装。其安装工作包括阀体就位组装、工作密封与检修密封安装、伸缩节安装、上游钢管凑合节安装焊接、液压操作机构安装、旁通阀等附件安装、电气设备安装、密封性试验、设备调试等。压力钢管充水后,进行主阀静水试验与系统联动试验。

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