陳明恩

杭州定川信息技術(shù)有限公司 浙江 杭州 310020

引言

近年來，我國的水利水電工程建設(shè)項(xiàng)目不斷增多，國內(nèi)相關(guān)水利水電機(jī)電管理的質(zhì)量和要求也越來越嚴(yán)格。從實(shí)際的生產(chǎn)需求來看，水利水電工程建設(shè)周期長，投產(chǎn)使用年限較長，在水利水電工程建設(shè)中，還需配置多種類型的機(jī)電設(shè)備，以提高對水資源的有效利用，促進(jìn)水利水電工程高效運(yùn)行。然而，在機(jī)電設(shè)備技術(shù)應(yīng)用過程中，普遍存在著機(jī)電設(shè)備安裝不規(guī)范、運(yùn)維不到位等問題，對水利水電工程運(yùn)行埋下了安全隱患?；诖?，水利水電工程要積極推進(jìn)機(jī)電設(shè)備技術(shù)管理體系建設(shè)，規(guī)范機(jī)電設(shè)備安裝流程，提高機(jī)電設(shè)備安裝質(zhì)量，同時(shí)引入先進(jìn)的技術(shù)建立起機(jī)電設(shè)備自動(dòng)化監(jiān)控體系，實(shí)現(xiàn)對機(jī)電設(shè)備運(yùn)行全過程的在線監(jiān)控，從而不斷提升機(jī)電設(shè)備技術(shù)應(yīng)用水平。

1 水利水電工程建設(shè)中機(jī)電設(shè)備技術(shù)應(yīng)用存在的問題

水利水電工程建設(shè)需要利用大量的機(jī)電設(shè)備，這些設(shè)備對水利水電的生產(chǎn)和管理都有重要影響。機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行穩(wěn)定性決定了項(xiàng)目運(yùn)行效果。雖然我國在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)改革下采用了大量的先進(jìn)技術(shù)，有效促進(jìn)了我國水利水電工程建設(shè)，但是在實(shí)際的生產(chǎn)管理中也存在較多的問題導(dǎo)致水利水電工程出現(xiàn)運(yùn)行故障。現(xiàn)針對機(jī)電設(shè)備技術(shù)的運(yùn)用問題進(jìn)行研究，內(nèi)容如下。

1.1 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)通用性問題

水利水電工程中的機(jī)電設(shè)備類型多樣，需要配套安裝和運(yùn)行，這就要求工程設(shè)計(jì)人員要合理確定機(jī)電設(shè)備型號，優(yōu)化制定機(jī)電設(shè)備安裝方案，保證機(jī)電設(shè)備可靠運(yùn)行[1]。但是，目前我國針對機(jī)電設(shè)備的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)僅圍繞某一類型機(jī)電設(shè)備量身定制，使得技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)缺乏通用性，對水利水電工程的機(jī)電設(shè)備技術(shù)應(yīng)用帶來一定困擾。同時(shí)，我國一些機(jī)電設(shè)備制造企業(yè)引入國家先進(jìn)設(shè)計(jì)理念、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，這雖然能夠提高某類型機(jī)電設(shè)備的技術(shù)水平，但同時(shí)也對機(jī)電設(shè)備安裝帶來了配套性較差的問題，并且很多零部件的配置標(biāo)準(zhǔn)較高，國內(nèi)缺少這部分零部件供應(yīng)，直接影響機(jī)電設(shè)備投入使用后的運(yùn)行維護(hù)。

1.2 機(jī)電設(shè)備安裝問題

1.2.1 預(yù)留孔洞位置偏差。在實(shí)際的機(jī)電設(shè)備安裝中，安裝人員在確定定位尺基準(zhǔn)線時(shí)未按照安裝規(guī)范技術(shù)要求操作，出現(xiàn)預(yù)留孔洞實(shí)際位置與安裝設(shè)計(jì)不相符的情況，影響后續(xù)安裝作業(yè)的開展。此外，當(dāng)施工支撐模板存在質(zhì)量問題導(dǎo)致混凝土澆筑引發(fā)模板變形時(shí)，也會(huì)造成預(yù)留孔洞位置偏差。

1.2.2 預(yù)留孔洞遺漏。機(jī)電設(shè)備安裝涉及復(fù)雜的電纜安裝，在機(jī)電設(shè)備安裝施工中，易出現(xiàn)預(yù)留電纜孔洞遺漏問題，導(dǎo)致電纜無法按照設(shè)備設(shè)計(jì)說明書正確安裝。在電纜轉(zhuǎn)彎處，為保證電纜順利通過，應(yīng)預(yù)留出一定的空間，但是在實(shí)際安裝中經(jīng)常出現(xiàn)預(yù)留空間不足的問題，如果此時(shí)強(qiáng)行通過電纜，則會(huì)造成電纜保護(hù)層破損，埋下機(jī)電設(shè)備運(yùn)行安全隱患[2]。

1.2.3 設(shè)備尺寸偏差。機(jī)電設(shè)備安裝要按照施工圖紙操作，但是在實(shí)際安裝過程中，可能會(huì)出現(xiàn)設(shè)備安裝尺寸與施工圖紙標(biāo)注尺寸不符的情況，影響機(jī)電設(shè)備安裝施工的順利開展。如，水利水電工程設(shè)計(jì)圖紙中會(huì)明確標(biāo)注墊鐵、高程等基礎(chǔ)信息，但是土建施工圖紙一般不會(huì)標(biāo)注此類數(shù)據(jù)，這樣會(huì)導(dǎo)致承重梁配筋作業(yè)時(shí)缺少對墊鐵厚度標(biāo)準(zhǔn)的參考，造成機(jī)電設(shè)備安裝尺寸與設(shè)計(jì)尺寸產(chǎn)生一定偏差。

1.2.4 螺栓連接松動(dòng)。水利水電工程機(jī)電設(shè)備安裝要擰緊螺栓，固定設(shè)備零部件。但是，在實(shí)際安裝中經(jīng)常出現(xiàn)螺栓螺母擰動(dòng)過松或過緊的情況。當(dāng)螺栓螺母擰動(dòng)過緊時(shí)，可能會(huì)增大金屬部件之間的磨損，出現(xiàn)松脫問題，導(dǎo)致機(jī)電設(shè)備零部件出現(xiàn)安全隱患。同時(shí)，螺栓螺母連接易產(chǎn)生電熱效應(yīng)，隨著機(jī)電設(shè)備運(yùn)行時(shí)間的增長，螺栓螺母接觸面易出現(xiàn)氧化作用，增大電阻，引發(fā)機(jī)電設(shè)備運(yùn)行溫度升高，增加發(fā)生短路的可能性。

1.2.5 隔離開關(guān)、斷路器安裝問題。在機(jī)電設(shè)備隔離開關(guān)安裝過程中，如果出現(xiàn)觸頭接觸面不足的現(xiàn)象，則可能會(huì)加速觸頭接觸面的電熱反應(yīng)，導(dǎo)致電阻增大，造成觸頭損壞；在斷路器安裝中，如果出現(xiàn)斷路器觸頭安裝不正確或開斷閘速度異常的情況，則會(huì)引發(fā)斷路器觸頭溫度升高，增加熄弧時(shí)間，致使斷路器在短時(shí)間內(nèi)增大壓力值，加大斷路器爆炸風(fēng)險(xiǎn)[3]。

1.3 機(jī)電設(shè)備運(yùn)行故障問題

1.3.1 發(fā)電機(jī)組故障。在水輪發(fā)電機(jī)運(yùn)行中，經(jīng)常出現(xiàn)定子引出線縱向、橫向破裂問題，影響發(fā)電機(jī)組安全運(yùn)行。當(dāng)發(fā)電機(jī)組長期處于超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下，會(huì)引發(fā)定子溫度過高現(xiàn)象，造成發(fā)電機(jī)組常處于高溫狀態(tài)，縮減發(fā)電機(jī)組壽命。此外，水輪發(fā)電機(jī)組可能會(huì)存在著組合形式不合理的情況，造成油污現(xiàn)象較為普遍，埋下了安全隱患。

1.3.2 異步電機(jī)故障。異步電機(jī)在運(yùn)行階段經(jīng)常發(fā)生以下兩類故障：一類是機(jī)械故障，常發(fā)生在軸承、轉(zhuǎn)軸、風(fēng)葉處等部位。另一類是電氣故障，通常因?qū)щ姴糠止收隙甬惒诫姍C(jī)故障，如電刷故障、定子繞組故障等。

2 水利水電工程建設(shè)中應(yīng)用機(jī)電設(shè)備技術(shù)的有效對策

加強(qiáng)水利水電工程建設(shè)，做好機(jī)電設(shè)備技術(shù)管理，可有效提升水利水電工程的建設(shè)質(zhì)量，提升工程建設(shè)質(zhì)量。對此，針對存在的技術(shù)通用性、設(shè)備安裝和使用故障等提出以下措施建議。

2.1 加強(qiáng)機(jī)電設(shè)備安裝管理

2.1.1 審核施工圖紙。在機(jī)電設(shè)備安裝前，要全面了解水利水電工程建設(shè)整體情況，深入到施工現(xiàn)場掌握機(jī)電設(shè)備安裝運(yùn)行環(huán)境，在熟悉機(jī)電設(shè)備運(yùn)行功能的前提下，審核施工圖紙是否與現(xiàn)場施工情況相符，之后根據(jù)施工圖紙進(jìn)行機(jī)電設(shè)備安裝，跟蹤檢查重要的機(jī)電設(shè)備安裝情況，為保證水利水電工程整體質(zhì)量打下基礎(chǔ)[4]。

2.1.2 規(guī)范重點(diǎn)機(jī)電設(shè)備安裝。水利水電工程中的機(jī)電設(shè)備安裝要嚴(yán)格執(zhí)行相關(guān)技術(shù)規(guī)程，規(guī)范各項(xiàng)安裝操作，具體包括以下方面：加強(qiáng)施工現(xiàn)場安全防護(hù)、用電與照明、有限空間作業(yè)、底層作業(yè)、焊接與切割作業(yè)、起重運(yùn)輸作業(yè)的安全管控，為機(jī)電設(shè)備安裝創(chuàng)建良好作業(yè)條件；在泵站主機(jī)泵安裝中，要檢查水泵部件的完好性，規(guī)范安裝水泵固定部分、轉(zhuǎn)動(dòng)部分、主軸密封、水導(dǎo)軸承、釘定子、轉(zhuǎn)子、上機(jī)架和機(jī)組軸線等部位的安裝，埋設(shè)電機(jī)基礎(chǔ)，整體清理電機(jī)設(shè)備；在水電站水輪機(jī)安裝中，規(guī)范安裝尾水管、座環(huán)、蝸殼、導(dǎo)水機(jī)構(gòu)、接力器、進(jìn)水閥等部件，對蝸殼進(jìn)行水壓試驗(yàn)；在發(fā)電機(jī)安裝中，根據(jù)設(shè)計(jì)要求埋設(shè)基礎(chǔ)，規(guī)范安裝定子、發(fā)電機(jī)上下機(jī)架、推力軸承等部件，試驗(yàn)檢查制動(dòng)閘安裝情況，及時(shí)調(diào)整機(jī)組總裝和軸線；在電氣設(shè)備安裝中，要規(guī)范安裝發(fā)電機(jī)電壓設(shè)備、封閉組合電器、敞開式開關(guān)站設(shè)備、直流系統(tǒng)設(shè)備、電纜、廠用電系統(tǒng)設(shè)備、計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備等，在安裝后進(jìn)行電氣試驗(yàn)和接地系統(tǒng)測試。在機(jī)電設(shè)備安裝后，對機(jī)組啟動(dòng)試運(yùn)行，包括沖水試驗(yàn)、空載運(yùn)行、負(fù)載運(yùn)行和72h試運(yùn)行，檢查機(jī)電設(shè)備運(yùn)行的安全性[5]。

2.1.3 做好機(jī)電設(shè)備安裝的協(xié)調(diào)工作。在水利水電工程建設(shè)中，土建施工和機(jī)電設(shè)備安裝是工程的重要組成部分，兩者之間相輔相成，應(yīng)做好兩項(xiàng)子工程的協(xié)調(diào)工作。機(jī)電設(shè)備安裝要根據(jù)土建施工進(jìn)度做好安裝安排，對需要預(yù)留的孔洞，要派安裝人員提前與土建施工方溝通協(xié)商，減少安裝期間不必要的重復(fù)性建設(shè)。如，在預(yù)埋電線管、水管中，機(jī)電設(shè)備安裝人員要與土建工程施工班組溝通，配合土建施工人員完成管線預(yù)設(shè)；在機(jī)電設(shè)備安裝環(huán)節(jié)，如果遇到土方開挖變形情況，則要及時(shí)與土建施工方溝通，由土建施工隊(duì)伍及時(shí)處理變形問題。

2.1.4 加強(qiáng)交叉施工管理。水利水電工程在開展機(jī)電設(shè)備安裝施工時(shí)，要合理安排安裝施工進(jìn)度，優(yōu)化調(diào)整機(jī)電設(shè)備安裝的交叉作業(yè)，根據(jù)不同的安裝區(qū)域、安裝場地，分配專業(yè)安裝人員完成機(jī)電設(shè)備安裝工作，協(xié)調(diào)處理各專業(yè)的交叉作業(yè)，提高機(jī)電設(shè)備安裝效率。

2.2 加強(qiáng)機(jī)電設(shè)備運(yùn)行維護(hù)

2.2.1 做好維修保養(yǎng)工作。在機(jī)電設(shè)備投入使用后，經(jīng)過一段時(shí)間的運(yùn)行會(huì)出現(xiàn)損耗程度不同的零部件破壞，影響機(jī)電設(shè)備運(yùn)行的安全性。所以，必須加強(qiáng)機(jī)電設(shè)備運(yùn)行階段的維護(hù)保養(yǎng)，對供排氣系統(tǒng)、供排油系統(tǒng)、發(fā)電機(jī)組、變壓器、電纜、發(fā)電機(jī)、水輪機(jī)等重點(diǎn)機(jī)電設(shè)備進(jìn)行檢查，及時(shí)識別故障安全隱患，記錄各部件的更換情況，保證機(jī)電設(shè)備安全可靠運(yùn)行[6]。此外，在維修保養(yǎng)工作中，要圍繞重點(diǎn)機(jī)電設(shè)備建立起故障診斷程序，當(dāng)發(fā)生故障時(shí)，能夠根據(jù)診斷程序快速鎖定故障所在部位，在最短時(shí)間內(nèi)排除故障。

2.2.2 發(fā)電機(jī)組故障維修。定期檢查機(jī)電設(shè)備電纜完好情況，在電纜外皮增加安全保護(hù)套，及時(shí)更換已經(jīng)發(fā)生外皮損壞的電纜；在距離弱電豎井較近的地方設(shè)置配電間，當(dāng)發(fā)電機(jī)組定子旋轉(zhuǎn)過快造成發(fā)電機(jī)組溫度上升時(shí)，能夠發(fā)出預(yù)警信息，排除設(shè)備局部升溫造成的設(shè)備故障隱患；檢查組合軸承的組合形式是否合理，要求軸承端蓋密封嚴(yán)實(shí)，不得出現(xiàn)漏油現(xiàn)象。

2.2.3 異步電機(jī)故障維修。在異步電機(jī)發(fā)生故障時(shí)，維修人員要準(zhǔn)確判定故障發(fā)生位置，合理判斷故障原因，制定故障維修技術(shù)方案。在故障診斷中，維修人員要全面掌握異步電機(jī)溫度、聲音、運(yùn)行荷載和具體操作情況，根據(jù)儀表測量數(shù)據(jù)分析故障發(fā)生部位，統(tǒng)一更換已經(jīng)損壞或嚴(yán)重老化的零件；當(dāng)異步電機(jī)發(fā)生漏電現(xiàn)象時(shí)，要全面檢查線路完好情況和連接情況，避免因漏電問題引發(fā)機(jī)電設(shè)備故障。

2.3 采用機(jī)電設(shè)備自動(dòng)化監(jiān)控技術(shù)

水利水電工程建設(shè)要運(yùn)用自動(dòng)化監(jiān)控技術(shù)實(shí)現(xiàn)對機(jī)電設(shè)備運(yùn)行全過程的監(jiān)控管理，提高機(jī)電設(shè)備運(yùn)行效率，及時(shí)識別和消除故障隱患，保障水利水電工程安全運(yùn)行。

2.3.1 搭建自動(dòng)化監(jiān)控平臺。水利水電工程建設(shè)要引入先進(jìn)的自動(dòng)化控制技術(shù)滿足新型機(jī)電設(shè)備自動(dòng)化控制要求，建立起多元化控制模式，實(shí)施自動(dòng)化監(jiān)控技術(shù)方案，盡量采用通用型監(jiān)控技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，將機(jī)電設(shè)備都納入到自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)中，推進(jìn)機(jī)電設(shè)備運(yùn)行控制向智能化方向發(fā)展[7]。

2.3.2 搭建遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)。水利水電工程建設(shè)可搭建基于GIS的監(jiān)控系統(tǒng)，對機(jī)電設(shè)備運(yùn)行、維護(hù)、改造進(jìn)行監(jiān)測，并智能化調(diào)度機(jī)電設(shè)備運(yùn)行，滿足機(jī)電設(shè)備運(yùn)行的在線狀態(tài)監(jiān)控。在遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行中，借助先進(jìn)技術(shù)檢測出機(jī)電設(shè)備運(yùn)行故障隱患，當(dāng)安全技術(shù)指標(biāo)超出規(guī)定限值時(shí)，及時(shí)向運(yùn)維人員發(fā)出預(yù)警提示，便于運(yùn)維部門針對性開展機(jī)電設(shè)備維護(hù)檢修工作。

2.3.3 智能化調(diào)度管理。水利水電工程可建設(shè)聯(lián)合定位檢測系統(tǒng)，運(yùn)用信息技術(shù)實(shí)現(xiàn)對機(jī)電設(shè)備的自動(dòng)化調(diào)度，輔助調(diào)度中心快速做出調(diào)度決策。在聯(lián)合定位檢測系統(tǒng)的支持下，能夠縮短設(shè)備動(dòng)態(tài)指令發(fā)布時(shí)間，提高機(jī)電設(shè)備控制效率。同時(shí)，定位檢測系統(tǒng)還能夠自動(dòng)化控制機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行流程，對部分流程進(jìn)行改造升級，進(jìn)一步提升機(jī)電設(shè)備運(yùn)行效率。

2.4 加強(qiáng)技術(shù)檔案管理

水利水電工程建設(shè)要重視機(jī)電設(shè)備技術(shù)資料的收集整理，建立起完整的機(jī)電設(shè)備技術(shù)管理檔案，對檔案資料統(tǒng)一編號，定期檢查技術(shù)資料的歸檔情況。在水利水電工程的運(yùn)行階段，要及時(shí)更新機(jī)電設(shè)備技術(shù)資料，詳細(xì)記錄機(jī)電設(shè)備安裝情況、使用情況、維修情況和保養(yǎng)情況，為全面管理機(jī)電設(shè)備運(yùn)行提供資料依據(jù)。

3 結(jié)束語

綜上所述，機(jī)電設(shè)備技術(shù)的應(yīng)用是水利水電工程建設(shè)管理的重點(diǎn)，在機(jī)電設(shè)備技術(shù)應(yīng)用過程中，要結(jié)合水利水電工程整體情況合理設(shè)計(jì)機(jī)電設(shè)備施工圖紙，規(guī)范各類機(jī)電設(shè)備的安裝流程，提高機(jī)電設(shè)備安裝工程質(zhì)量。在機(jī)電設(shè)備投入使用階段，要做好監(jiān)控、維護(hù)、保養(yǎng)和故障排除工作，始終保持機(jī)電設(shè)備處于良好的技術(shù)狀態(tài)，進(jìn)而保障水利水電工程安全高效運(yùn)行。