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仙居問“道”——全國單機容量最大的抽水蓄能電站機組安裝紀實

發布日期：2016-11-02來源：編輯：

[摘要]

“水電工程土建施工的精細度，以厘米為單位，而咱們機電安裝施工的精細度，是以‘道’為單位。”來到仙居機電安裝項目部，聽的最多的介紹，便是這個充滿神秘感的“道”字。 筆者經過深入的了解，終于明白了這個充滿中國范兒的“道”字，在機電安裝領域的內涵。 全國單機容量最大的抽水蓄能機組全面“中國造” 4月12日，在位于地下450米的浙江仙居抽水蓄能電站廠房，由水電五局承擔安裝任務的國內單機容量最大的抽水蓄能機組首臺機組成功并網發電，該電站安裝4臺單機容量37.5萬千瓦抽水蓄能機組，該機組核心設備水泵水輪機、發電電動機以及自動控制系統由我國自主設計制造。水電五局全面掌握高水頭、大容量抽蓄機組安裝核心技術。 抽水蓄能電站是電力系統的“快速反應部隊”，承擔著電網的調峰填谷，保障電網的經濟安全和穩定運行重要任務。仙居抽水蓄能電站投產后，將在華東電網中起到調峰、填谷、事故備用等功能；在4臺機組全部投產后，每年可節省標煤15萬噸，減少二氧化碳排放量30萬噸。 2011年，經過激烈的競投標，水電五局從眾多專業的競爭者中脫穎而出，順利中標仙居抽水蓄能電站地下廠房及機電安裝工程。工程中標后，水電五局高度重視項目履約，以建優質工程的決心，抽調精兵強將組成專業管理施工團隊，順利進場施工，隨后捷報頻傳。2013年8月，該電站主廠房橋式起重機橋機大梁順利吊裝就位，拉開了機電設備安裝的帷幕，受到了業主、監理的一致肯定與贊譽。2014年1月，該電站首臺機組尾水肘管吊裝就位；2014年6月，電站首臺機組座環、蝸殼吊裝成功；2015年7月，首臺機組定子吊裝成功；2015年10月，首臺機組轉子吊裝成功；2016年1月，首臺機組順利通過啟動驗收，轉入并網發電運行試驗階段。經過復雜的專業技術試驗，該電站首臺機組最終于2016年4月12日并網發電。5月31日，經過15天的考核試運行，國內單機容量最大的抽水蓄能機組——仙居抽水蓄能電站首臺機組正式投入商業運行。至此，水電五局已全面掌握高水頭、大容量抽蓄機組安裝核心技術。 精細精密精致施工 問“道”仙居機組安裝 “道”，是機組安裝界的專業術語，意思與微米相近，機電安裝的老師傅在傳授徒弟時，這樣解釋“道”的概念——將一根頭發分成6份，其中一份即是一道。 每一臺機組的安裝，都要經過各類預埋件安裝、橋機安裝、尾水管安裝、蝸殼拼裝焊接與安裝及保壓混凝土澆筑、底環安裝、機組轉輪安裝、機組頂蓋安裝、導葉安裝、水輪機軸安裝、下機架安裝、定子組裝安裝、轉子組裝安裝、上機架安裝及其他附屬設施安裝等多個環節。每一道工序都無不體現出精細精密精致的工藝，每一道一序的誤差都要以“道”來衡量。 仙居抽水蓄能電站機組定子機座采用斜立筋結構，定子內徑6米，共有60根定位筋。2014年9月13日，定子機座分2瓣到達安裝現場，在安裝間進行組圓，在組裝過程中施工人員需要精調測圓架中心柱垂直度，反復測量定子機組各環板半徑值、下環板水平度，確保拼裝后數據滿足設計圖紙和規范要求。 定子機座安裝調試完成后，就進入子疊片施工過程。定子疊片是一項既枯燥又細致的工作，這項工作需要發電機班的施工人員團隊配合，像極了幾個人同時織一件毛衣，每一張疊片都不能出錯。他們需要在直徑僅6米的狹小空間內一圈一圈地旋轉，0.5毫米厚的疊片被一張一張擺放在固定的位置，30片組成一個整圓一層疊片才算結束，進而轉入下一層疊片施工。為了保證疊片的準確，每個施工人員從自己疊片起頭處做一個記號，30片全部疊完后檢查是否到達起點，另一名施工人員隨后進行第二層疊片，同時要檢查前一層是否有少片、錯片的情況。這個過程雖然非常枯燥乏味，但是必須一心一意，如果稍有走神疊片發生了錯誤 ，那么就得一層一層地拆除，再從正確的地方重新開始疊片。就這樣一圈又一圈，一圈又一圈，每個班組每天只能完成280層疊片施工，他們需要在這個狹小的空間里步行5.3公里。 仙居抽水蓄能電站定子疊片共有168000張，為了保證疊片質量，在疊片的過程中，除了疊片次序準確外，還要對疊片的絕緣層、厚度及毛刺進行檢查，出現廢片要及時處理。除此之外，還需要定時測量安裝間的室溫、潮度，每完成3.5厘米厚疊片就要用測圓架進行圓度測量，內徑誤差不能超過40“道”，僅相當于6根頭發并列的寬度。 在安裝間完成現場組裝、疊片及鐵損試驗合格后，2015年3月1日，圈線班開始進行定子下線工作。發電機定子線棒共有480根，上、下層線棒各240根，在下線過程中必須嚴格按照廠家技術要求進行施工。這是一項體力與技術相鋪相成的工作，將線棒堪入線槽時要仔細小心，避免損傷線棒的絕緣材料。線棒高度調整完成后，用浸泡過環氧的玻璃絲帶進行綁扎，這個過程需要體力也需要技巧，松緊適度。在溫度、濕度有嚴格要求的小小安裝間里，圈線班的作業人員戴著口罩，身著防護服，戴著手套一圈一圈地綁扎，兩人一組相互配合，你來我往穿針引線，將線棒緊緊地固定綁扎，一絲不茍。2015年7月3日，1號定子完成整體耐壓試驗，2015年7月16日，1號機組定子順利吊裝。 仙居抽水蓄能電站機組發電電動機轉子由轉子支架、轉子磁軛、轉子磁極及其它附件組成。轉子磁軛由4毫米厚的高強度沖片現場疊壓而成，并通過熱打鍵的方式將磁軛固定在轉子支架上。在疊裝磁軛片過程時要嚴格控制磁軛圓度、磁軛同心度、磁軛徑向高差及磁軛波浪度等質量要點，轉子磁軛下部設16塊制動閘板；轉子磁極共16個，在掛裝磁極時要嚴格控制磁極外圓半徑偏差及磁極圓度偏差，磁極按廠家出廠編號對稱掛裝于磁軛外側，2015年2月25日在安裝間進行組裝，2015年10月22日完成轉子吊裝。 仙居抽水蓄能電站水泵水輪發電機組轉動部分由水輪機轉輪、水輪機主軸、發電機主軸、轉子、上端軸、集電環等組成。其中，水輪機主軸長度為5630毫米，發電機主軸長度3983毫米，轉子高3917毫米，推力頭及鏡板高度998毫米，上端軸長度2210毫米。機組安裝“盤車”施工一般是在機組所有部件全部安裝結束后才進行軸系同心度的校核。在仙居抽水蓄能電站機組安裝過程中，仙居機電安裝項目部為了保證安裝質量，在水輪機部分安裝完成后，就先進行一次“盤車”，發現問題及時進行校正處理。仙居抽水蓄能電站機組自上而下共15米，要求擺度每米不超過兩“道”，總共不超過25“道”，相當于4根頭發的寬度。目前，1號機組已經投產發電，經檢測，1號機組的擺度僅為1根頭發左右，機組振動小、擺動小、出力好。截至目前，機電工程共驗收評定單元工程285個，全部合格，其中優良284個，優良率99.6%，驗收評定分部工程31個，全部合格，其中優良31個，優良率100%，極大地展示了公司抽水蓄能機組的安裝實力。 創新技術工藝流程 打造抽水蓄能機組安裝“黃浦軍校” 公司機電制造安裝分局作為水利水電機組安裝的排頭兵，經過60余年的長足發展，在機組安裝方面已歷練成為“王牌之師”。 回顧歷史，水電五局具有30年的抽水蓄能機組的安裝經驗，這次仙居電站首臺機組的成功投運，是公司繼河北潘家口、北京十三陵、浙江桐柏等電站建成后，在我國抽水蓄能電站機電安裝史上的又一里程碑工程。 時光荏苒，由于國內水電市場萎縮，市場競爭日益激烈，距離桐柏抽水蓄能電站機組安裝已經過去了近十年。仙居機電安裝項目部的骨干安裝人員都是近幾年畢業的學生，大部分沒有參與過抽水蓄能電站機組安裝，形成了技術斷層。為了按期履約，仙居機電安裝項目部的技術人員邊干邊學，立志啃下這塊“硬骨頭”，將仙居項目部作為公司大型抽水蓄能電站機組安裝的“黃浦軍校”，不斷提升自身綜合能力，創新技術工藝流程，不斷優化施工方案，全面掌握了大型抽水蓄能電站機組安裝的核心技術。 通過對機組埋入部件安裝技術的研究，項目部技術人員設計出了一套機組底環臨時支撐平臺，實現了底環提前吊入機坑固定，將原有的工藝流程“錐管1、2節吊裝→打磨平臺吊裝→打磨裝置吊裝調整→座環現場打磨加工完成（工期約30至40天）→底環吊裝→吊裝機坑里襯上節及鋼筋制安→第10倉土建及機電埋件施工”調整為“底環臨時支撐平臺埋件安裝（混凝土澆筑完成）→錐管1、2節吊裝→打磨平臺吊裝→打磨裝置吊裝調整→底環吊裝固定→座環現場打磨加工→第10倉土建及機電埋件施工”，實現了土建混凝土澆筑施工與機組座環精加工同步進行，從而提高工作效率。 根據機組底環凈重59噸及其結構特點，項目部工程技術人員根據現場施工條件，選擇I25b型工字鋼為底環臨時支撐平臺的制作材料，對其進行各項受力分析后，在機坑里襯下段圓周方向均勻開8個孔，開孔位置要避開進入門孔洞；在孔內布置16根I25b型工字鋼，機坑里襯內部懸挑長度0.85米，機坑里襯外部長度2米，且在外部工字鋼頂部鋪設一層加強筋，保證混凝土澆筑后支撐平臺的強度；在機坑里襯內部懸挑梁受力點位置增加斜支撐，以提高懸挑梁安全系數。此舉，實現了土建澆筑施工與座環精加工并行作業，為土建施工節約了30至40天的施工工期，大大加快了土建澆筑施工進度，節約施工成本約300萬元。 仙居機電安裝項目部廣大技術人員在干中學，在學中干，通過崗位練兵，不斷提升專業素質，這支年輕的安裝團隊通過仙居機組安裝項目的實施，申報了多項科研成果，《一種垂直分段組合式旋轉爬梯》獲國家實用新型專利，《多級自控式管理試壓裝置的研究與應用》獲公司科技進步一等獎，《抽水蓄能電站管路安裝三維設計研究》獲公司科技進步二等獎。經過參建全國單機容量最大的抽水蓄能機組安裝，“水電新兵”經歷磨練，逐漸成長為獨當一面的“行家里手”，仙居機電安裝項目部亦完成了“黃浦軍校”的神圣使命。 國網新源浙江仙居抽水蓄能有限公司總經理姜成海坦言，“抽水蓄能電站相當于一個巨大的蓄電池，承擔著電網調頻、調相，調峰填谷，穩定電力系統的周波和電壓，事故備用的巨大作用。仙居電站是水電五局與新源公司在機電安裝方面首次合作的項目，項目部從最開始不適應新源公司的管理模式，到最后越來越好，體現了水電五局的管理能力，也提升了員工的綜合能力。新源公司現場管理嚴格，比國標要求還要高，從這里走出去，員工的素質會有極大的提高，建設仙居電站是廣大建設者為之驕傲的事情。” “道”，是中華民族為認識自然為己所用的一個名詞，意思是萬事萬物的運行軌道或軌跡，也可以說是事物變化運動的場所。從仙居抽水蓄能電站群山靚麗，蒼翠深遠中一路走來，對這個有著深厚含意的“道”有了更深的理解，“道”本無形，無象，無聲，無界，尊居九五，淡若微塵，所以隱，所以博，所以納。其渾圓非念力所能洞悉，其高遠又非語言所能抵達。 仙居問“道”，那山尖之上高聳的鐵塔，撐起了輸電線路在崇山之間的飛掠，似希望之翼，飛向山外…… （責任編輯 張 利）

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