大型蓄能机组安装特点

抽蓄技术交流 2022-08-16

质量控制方法焊缝高度

2885 字丨阅读本文需 11 分钟

《水轮发电机组安装技术规范》GB/T8564 偏重于常规水电机组,目前还没有蓄能机组安装技术规范,下文以某蓄电站为例介绍蓄能机组的安装特点。

1、机电设备安装的特点和难点

1)机组部件的安装程序不同于其它蓄能电站,要求在发电机机坑浇筑前,将水泵水轮机部件安装完成,存在水轮机层以上混凝土浇筑间隔时间长、设备防护工作量大、公用系统难以形成、首台机组调试环境恶劣等问题,土建机电施工配合和进度控制难度大;

2)地下厂房机电设备安装进度的制约因素较多,工作面难以展开、土建机电交叉作业、设备延期交货等,导致现场协调难度大;

3)蜗壳采用B610CF 国产高强钢,壁厚32mm~74mm,分瓣组装与焊接,焊接工艺复杂,容易出现裂纹缺陷,施工质量控制难度大;

4)水泵水轮机座环采用分瓣组装、现场不能二次机加工的结构,座环的安装精度调整和蜗壳混凝土浇筑施工具备挑战性;

5)发电机转子磁轭采用分段厚钢板组装,定子铁芯采用无穿心螺杆结构,简化了装配工艺,节省了工期;但磁轭的轴向受力及其稳定性和转子偏心量控制很关键,且圆度、高度和水平度偏差超标处理难度很大,消缺工期长;

6)定子线棒槽内固定采用侧边垫条打紧的方式,工艺复杂,要求高且费时

2、机电工程质量控制要点

2.1 机组安装质量控制

   机组安装是清蓄电站工程成败的关键核心项目,它的安装质量控制至关重要。机组安装分为水泵水轮机及进水球阀、发电电动机、附属设备及管路系统等3 大部分,主要包括埋件安装、部件预装及组装、机组总装等3 个阶段,施工前需根据机组部件安装工艺流程精细制定质量控制要点。

水泵水轮机安装质量控制的重点和要点是:座环与蜗壳、导水机构、转动部件和进水球阀等设备部件的安装。发电电动机侧重于定子与转子的组装,以及整机的中心、水平、轴线和间隙的调整。蓄能机组部件的设计、制造与安装相比常规机组有更严格的要求,任何质量差错,都会给机组安全运行带来严重后果。因此,机组安装工艺与程序、检测工具和方法、质量标准与技术要求等都必须满足厂家及规范标准,对关键部件的预装、组装、调整等环节以及压力试验、动作试验、电气试验须要求监理加强旁站监理,业主必要时全程旁站。

2.2 电气设备安装质量控制

重点控制发电机电压回路设备、主变、GIS、高压电缆、SFC、屏柜等设备的安装与调试质量,必须符合厂家工艺标准及规范要求。对电气设备的常规试验、特性试验以及二次设备的保护校验等须实施旁站监理,试验项目和数据应详实可靠。未经核查验收,严禁设备带电试运行。发电机电压回路设备质量控制要点:母线位置调整和导体焊接、断路器及隔离开关安装、母线与各设备连接、试验检查。主变质量控制要点:主变运输就位调整、内检、附件安装、绝缘油检测及处理、试验检查。

GIS 质量控制要点:部件定位、组装、抽真空、SF6 充注及检测、试验检查。500kV 高压电缆质量控制要点:安装器具布置、电缆敷设、蛇形调整、外观检查、电缆固定、试验检查。

2.3 机电埋件安装质量控制

蓄能电站机电设备众多,由于受地下厂房空间限制,大量水机管路、电气管路、设备基础需要预埋,埋件安装工程量远大于常规水电站,极易发生错埋、漏埋现象。因此,需落实八方交面复查签证制度,经各方复查见证签字确认后方可浇筑混凝土。

水机埋管安装重点控制管道定位、配管焊接、压力试验、管路清洗、支撑加固及管口临时封堵,其中管路压力试验应实行旁站监理。电气埋件安装主要控制埋件材质、定位加固、软管防护、接地体焊接及过缝处理等。

2.4 金结设备安装质量控制

金结制造与安装重点控制材料设备进场检测、焊接工艺试验、焊接过程质量、无损探伤检测,做好压力钢管定位节安装、闸门拼装、启闭系统联调等质量控制。同时根据施工通道的布置特点、设备运输尺寸及单元重量,制定合理的金结设备二次倒运及安装方案,做好斜井、竖井钢管和进出水口启闭机吊装安全控制。

3、编制机组安装与调试质量检验标准

《水轮发电机组安装技术规范》GB/T8564 偏重于常规水电机组,目前还没有蓄能机组安装技术规范,某蓄公司组织参建单位(机组设备供货商,安装承包商)根据现有的规范、合同、设计和厂家技术图纸文件,按照就高不就低的原则,详细制定了机组安装验收标准。主要如下:

1)尾水管现场焊缝100%PT检查

根据规范GB50766要求:尾水管焊缝检验标准:纵缝、丁字缝100%的UT检测,环缝为50%的UT检测。生产厂家尾水管里衬现场安装要领书第7条无损探伤的要求:现场焊缝100%PT检查,现场焊缝全长10%以及T形焊缝300mm范围内(环形焊缝与纵向焊缝交叉部分)UT检查。

2)座环水平验收标准提高

根据规范GB8564要求,座环上法兰的水平径向测量0.05mm/m,最大不超过0.6mm,周向测量不超过0.40mm。根据生产厂家水泵水轮机本体埋设部件安装要领书的要求:座环水平度(顶盖安装面)水平要求0.05m/m,测量4个垂直相交的8个点。因座环蜗壳不再进行工地二次加工,为确保座环水平在混凝土浇筑后达到示范工程,要求在座环蜗壳浇筑前水平验收标准提高至:测点均布16点,径向测量0.03mm/m;周向测量不超过0.20,混凝土浇筑后周向水平不超过0.25mm。

2013年1月18日开始底环与座环的松动和最终紧固工作完成,并测量座环蜗壳的中心、水平和高程数据,验收合格。为进一步提高座环的水平,再次调整水平,2013年1月25日座环水平调整固定完成,水平波浪值0.14mm,抗磨板水平0.14mm,符合要求。

3)定子鸽尾筋调整标准提高

定子装配作业指导书对鸽尾筋基准筋的径向垂直度允许偏差有具体要求(不大于0.1mm),但对周向垂直度没有具体要求。根据同类机型成功的安装经验,鸽尾基准筋周向垂直度、平面扭曲度允许偏差同样按不大于0.1mm控制,其它鸽尾筋的径向垂直度、周向垂直度、平面扭曲度允许偏差按0.05mm/m,最大不超过0.2mm控制。

4)磁轭环安装工艺及标准提高

对于磁轭同心度的要求,在GB T 8564-2003中第9.4.10的规定,在磁轭叠装完成后:测量磁轭圆度,各半径与设计半径之差不应大于设计空气间隙的±3.5%。某蓄电站转子磁轭为厚板结构,为避免因加工导致的相邻两个点之间的数据差别较大,验收标准采用“最小二乘法”计算方式,优化验收标准。为确保转子组装质量,在施工过程中每安装一段磁轭环,在保证磁轭内圆与中心体间隙、磁极键槽错牙满足厂家设计标准的条件。

4.安装质量

在施工过程中,对设备布置、管路布置、电缆桥架施工、电缆敷设等工程,各方群策群力,机组辅助设备布置有序,合理、规范;管路、电缆桥架、电缆敷设整齐、合理、美观、规范。主要如下:

1)全厂机械、电气埋管

目前已完成全厂的机械及电气埋管,整体质量优良,没有发生错埋、漏埋现象。

2)机组尾水管施工

某蓄电站4台机尾水管已全部安装完成,现场焊缝进行100%的UT的检测一次合格率100%,现场焊缝进行100%的PT的检测一次合格率100%。4台机尾水管在二期混凝土浇筑后上管口中心及方位全部在3mm以内:#1机X:0mm,Y:+1.5mm;#2机:X:3mm,Y:3mm;#3机:X:2mm   Y:1mm;#4机:X:2mm  Y:1mm远高于优良工程5mm的要求。尾水管施工整体质量优良,被评定为样板工程。

3)机组座环蜗壳组装、安装

某蓄电站座环蜗壳不再进行工地二次机加工,为确保座环水平在混凝土浇筑后达到示范工程及创国家优质工程的要求,座环法兰面水平在座环蜗壳混凝土浇筑前:径向测量0.03mm/m,要求测点均布16点,周向测量不超过0.20mm,混凝土浇筑后周向水平不起超过0.25mm。并加强混凝土浇筑过程监控及管理。4台机座环法兰面水平最终水平优良。

为确保工程质量,提高现场蜗壳焊缝探伤一次合格率,成立“某蓄电站提高蜗壳焊缝内部探伤的一次合格率”QC小组,改进现场施工条件,提高施工工艺,采取有效措施,最终取得了优异的成绩:某蓄电站现场蜗壳焊缝及球阀凑合节现场焊缝一次合格率远高于国家优质工程的探伤一次合格率95%的要求。

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