英德市白石窑水电厂
摘要：2016年2月23日晚9点23分2#机组成功开机并网发电，标志2#机组A级检修主要工作圆满完成。2#机组从2015年10月16日起到2016年2月23日并网发电，历时130天（有效工作时间113天）。2#机组大修后，成功与电网连接发电，为电厂在汛期安全高效生产提供了有力保障，并积累了日后维修同类单位的成功经验。它还为今后规划和组织其他大规模维修进行了一次有益的演习。以下是大修的总结：
一、概述
白石窑水电厂位于北江干流中游广东省英德市境内，是一座日调节迳流式水电厂。全厂装机容量为9.2MW（18MW×4+20 MW）,共装5台国产灯泡贯流式机组，设计水头7.8m，最大水头12.2m。电厂首台机组于1997年4月投产发电，2005年12月五台机组全部投产发电，电厂设计多年平均发电量3.015亿kw?h。
2#机组于8月16日出现振动较大的缺陷，当值人员及时将机组退出运行。8月17日，为查明缺陷原因，我厂相关人员将2#机组开至空载，机组正常运行约十分钟后，突然出现振动较大，转速下降的现象。根据这一现象，刘组织相关人员进行了讨论，初步得出了涡轮机故障的结论。生物技术部门提出了进一步检查的初步计划。8月18日，技术人员在安排从主流抽水后，打开了机组人员的门。在操作刀片时，他们发现有三个刀片的动作，另一个刀片拒绝移动。8月22日，根据检查计划，活塞端盖被打开，并在转轮杆上发现裂纹。
8月22日，根据故障现象和检查结果，张 XX组织相关人员再次讨论。认为产生缺陷的原因是活塞与叶片之间的传动机构问题，再加上转轮轴出现裂纹的现象。实验结果表明，2#机组在短期内无法恢复正常工作，且无临时性的治疗方法。因此，建议将2号机组撤出储备，提前进入冬季维修。同时，安排员工抽出时间对2#单位的情况进行全面调查，确定大修水平和主要工程内容。
经过认真检查统计，我厂2#机组运行多年，固定，转子有以下缺陷：
1、定子绝缘盒破裂；
2、定子线棒、铁芯等部件有较大油污；
3、定子部分槽楔松脱或损坏；
4、定子部分测温电阻失效；
5、转子支架有较大油污；
6、定、转子空气间隙超标等；
7、油槽、水导漏油；
8、油冷却供水管锈蚀严重；
9、导水机构7#、11#导叶及伸缩节漏水较大。
根据《流化水轮机发电机组运行维修标准》的要求，非多泥沙水电站的A级维修间隔为6至8年。我厂2005年底安装了2#型发电机进行延期维修，近10年前，远远超出了调节检修间隔周期，存在着很大的安全隐患。
二、组织结构
因为这是发电厂第一次主要依靠自己的力量来处理大型突击工程，以确保大修工作顺利进行，当局和发电厂成立了一个#2单元a级大修领导小组和项目大修小组。
项目组织结构图如下：
三、具体施工工期
1、主要大件拆除完成日期如下：
3、施工进度网络图（图1）：
四、维修中遇到的困难
1、2#机组在2005年大修的检修记录不详，多处出现隐性焊接或焊接，严重加大了我们项目组拆除的难度。如：（1）流道盖板进入孔与封水压板、封水压板与流道盖板局部焊接；（2）中间环与定子把合外圆面满焊；（3）中间环与泡头连接螺栓用小替大（局部焊接）、用短代长。如右图：
2、吊定子。因本次2#机组大修是我厂第一次依靠自己的技术力量来完成，电厂没有专门的起吊指挥员，起重工。中间环与泡头把合面螺栓也没有吊大件的经历，再加上我厂桥机从安装至今已用了20年没大修过，也没加装起重测重仪，而我们拆装定子的起重重量（98吨）又接近我们桥机的额定负载（100吨），给本次大修带来的困难是可想而知的；但我们项目组没被困难吓倒，经过多次实地考察研究，策划出一套安全可靠的定子吊装方案，经实施后达到了非常理想的效果。（方案见附页）
3、定子的回装。由于定子在起吊过程中变形较大（呈鸡蛋型），定、转子间设计间隙又小（5-8mm），而且桥机的主钩也不能使定子与基座就位（差近20cm）。但经项目负责人及总工在现场商定：利用定、转子之间的隔板（2000mm×30mm×3mm的环氧板）采用导轨式方法将定子拖进去，从而解决了定子变形、定转子间隙较小的问题；定子不能就位问题，项目组采用4枚长螺杆（M42×400，定子与基座把合面螺栓是 M42×140）收拢的方法，从X、Y正负方向4个点将定子收紧就位。
图1
图2
4、定转子空气间隙的调整。由于定子变形严重，定子转子空气间隙偏差太大（最小：5mm，最大10mm）且不均匀。项目组采用一端定位，调整另一侧的方法。利用下游侧有安装销孔，可自定位不用调整间隙，上游侧在安装好中间环后利用主、侧支撑来调整上游侧的空气间隙。（调整值见取得成效部分）
5、水下部件锈蚀严重。主要表现在主侧支撑的拆除。由于主侧支撑的螺杆与螺母变形、锈蚀严重，项目组采用拉伸器、加热、焊码子用千斤顶来顶等多种方法都不能将其拆除，最后采用破坏性的办法才将其拆除。
五、大修后的成效及经验
1、取得的成效
（1）修理后，机组振动和摆动明显下降。
在大修前，轮房内设有支架，在额定负荷下的机组的摆动和振动值如下：
图为定子处理前 图为定子处理后
（5）消除了定子的安全隐患。
处理情况：①根据定子吊装方案（见附页）将定子吊至安装间，并用安克舒SAF-SOL高效安全型溶剂及丙酮将定子铁心与线圈清洗干净；②更换20（已松动或脱落的）个槽楔并加固；③将已破损的绝缘盒重新用云母带包扎后整体喷绝缘漆；④重新敷设定子线圈测温电阻12个（由外协单位实施，施工方案附后）；⑤完成定子交直流耐压试验，试验结果见附表；
⑥回装中间环后，利用主、侧支撑调整上游侧定转子空气间隙，（空气间隙测量值见下表），下游侧因有安装销孔，未作调整。
处理后定转子空气间隙测量记录如下：
处理前定转子空气间隙测量值如下：
（6）消除了流道盖板的安全隐患。
流道盖板吊至安装间，发现盖板支撑锈蚀严重，少数支撑已经锈穿（如下图），已更换并加固盖板28个支撑中的24个。
盖板支撑处理前 盖板支撑处理后
2、取得的经验：
（1）锻炼了检修队伍；提高了个人的业务技能；为今后大修积累了经验；
（2）对大件的吊装（定子、转轮体及中间环的起吊、翻身、平移）积累了经验，提高了自信；
（3）对整个灯泡灌流机组的大修工艺、组织、实施积累了经验。
六、存在的不足
由于这是发电厂首次主要依靠自己的力量来处理大型突击工程，因此专案小组的主要负责人并没有任何经验。工作组成员还从有关部门抽调人员邀请移徙工人。尽管整个大修过程有局（厂）领导的统一调度指挥，也得到了各有关部门的大力支持，但仍有许多不足之处，主要表现在：
1、组织管理经验不足。
2、工具、材料准备不充分。
3、技术有所欠缺。回装转轮时：（1）在回装活塞螺母时，因采用加热打紧方法导致螺母损坏，造成永久缺陷；（2）转轮转臂回装时转臂方向不对（拆时没做标记）导致转轮在机坑内返工，严重耽误工期。
3、回装流道盖板进人筒时没测量垂直度，导致进人筒密封不起作用，不得不采用封焊，造成永久缺陷，也影响了工期。
4、总工期的控制不够好（项目实际完成工期比总计划完成工期多10天）。
5、安全意识有待提高（桥机副钩损坏就是操作人员安全意识薄弱，责任心不强造成）。
6、检修质量有待提高（油槽和水导有渗油）。
结束语
简而言之，提高上游水位虽然可以最大限度地利用水资源，但也有因某种原因而因单位维护而发生弃水的风险。了解机组状况，科学合理地利用非汛期安排维修，提高机组可靠性，迎接第二年的安全生产。只有通过科学的管理和调度，我们才能在有限的水资源中获得最大的社会和经济效益。
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论文作者:金德江
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第28期
论文发表时间:2018/12/31
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