灯泡贯流式水轮发电机组检修的安全技术措施

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59第20卷(2018年第3期)电力安全技术

唐录山

(甘肃省电力投资集团有限责任公司,甘肃 兰州 730046)灯泡贯流式水轮发电机组检修的

安全技术措施

0 引言

在水电开发建设中,灯泡贯流式水轮发电机组

因具有效率高、投资少、建设工期短、移民和环境

影响小等特点,在低水头电站的开发中得到了广泛

的应用。与其他类型机组比较,灯泡贯流式机组安

装布置方式和组成结构不同,现场实际运行维护和

检修工艺也有很大的差别。

目前,新建电站一般只配备少量维检人员进行

日常设备维护和消缺,机组计划性定期检修则整体

发包给专业检修队伍承担。在机组检修前,电站生

产运行维护人员如何尽快全面完善执行好机组设备

检修的安全技术措施,是保证机组检修工作安全顺

利进行的前提,也是尽可能缩短检修工期、减少电

站弃水、提高生产运行经济性的要求。

1 炳灵水电站及机组特点简介

炳灵水电站位于甘肃省永靖县与积石山县交界

处的黄河干流寺沟峡高山峡谷之中,为尽可能减少

电站上游淹没土地和移民,保证机组设计出力,在

工程设计和建设时综合考虑,整体下移了电站坝址,

使其尾水与下游刘家峡水电站水库回水衔接,首创

利用库尾建坝的设计理念。水电站处于高山峡谷中,

厂房建筑物布置场地非常狭窄,在国内首次采用将

每个泄洪表孔流道修建于每个机组的设备运行层房

顶之上,即采用厂房顶溢流的方案。炳灵水电站枢纽工程由溢流式河床厂房、厂

房顶泄洪表孔、右岸泄洪底孔、排沙底孔、左右岸

副坝等组成。坝顶全长153 m,坝顶高程1 751 m,

最大坝高61 m,水库正常蓄水位1 748 m,设计水

头16.1 m,安装5台单机功率48 MW的五叶片转

桨式灯泡贯流式机组。机组采用以管形壳为主要支

撑的灯泡贯流式的2支点布置方式,即水轮机和发

电机共轴,水轮机转动部分的受力通过水导轴承传

递至管形壳,发电机端转动部分的受力通过组合轴

承传递给管形壳,再传至厂房基础。机组检修安装

时,灯泡头和发电机定、转子等从发电机吊装孔吊

入,机组主轴、水轮机转轮等部件从水轮机检修廊

道吊入。

2 机组检修安全技术措施

因灯泡贯流式机组安装布置方式特殊,结构

组成复杂,导致现场检修空间狭窄,立体交叉作业

频繁,拆装工序复杂。为了保证检修工作及时开

工和安全进行,按时圆满完成检修任务,在每次

机组A级检修时,电站生产运行人员需严格遵照

GB 26860—2011《电力安全工作规程 发电厂和变

电站电气部分》,结合现场灯泡贯流式机组的实际

特点执行安全技术措施。

2.1 水轮机检修

2.1.1 检修前

灯泡贯流式机组的发电机整体处于水下密封〔摘 要〕 针对灯泡贯流式水轮发电机组特殊的安装布置方式和结构组成,结合炳灵水电站机

组开展检修工作执行安全技术措施的经验,给出了灯泡贯流式水轮发电机组检修时应执行的具体安

全技术措施,以确保灯泡贯流式机组的检修安全。

〔关键词〕 灯泡贯流式;水轮发电机组;检修;安全措施第20卷(2018年第3期)电力安全技术

60的、外形酷似白炽灯灯泡的壳体内,水轮机装在“灯

泡”的插口处。机组停运开始检修前,通过上游坝

顶门机和下游尾水门机,分别沿坝面依次操作关闭

流道进水闸门和尾水闸门,将河流上下游与放置机

组的流道可靠隔离。由于采用灯泡贯流式机组的都

是大流量、低水头电站,一般机组安装数量较多,

故应在检修机组关闭严密的进水闸门和尾水闸门起

落操作台的醒目部位悬挂检修标示牌,同时在坝顶

和尾水门机操作时防止误动检修机组进、尾水闸门。

2.1.2 消压排水工作

在确定检修机组进、尾水闸门下落严密后,即

可进行检修机组流道的消压排水工作。首先,应检

查进、尾水流道充水平压阀门(也有电站采用进、

尾水闸门上设置充水平压装置)关闭严密并加绑挂

检修标示牌。然后,逐渐开启机组进、尾水排水阀

门排放流道积水至检修集水井,由排水泵抽排至河

道下游,并通过流道测压管路的压力值、检修排水

系统的抽排水量、抗压盖板放空气阀吸气状况等,

判断检修机组流道积水是否放空。在检修单台机组

时,应保持该机组流道排水阀全开,以便排放因闸

门不严产生的渗漏流水量,避免流道积水。若有多

台机组检修需要排空流道,则在进行流道排水时应

关闭检修机组流道排水闸门,防止排水窜入已开工

检修机组的流道内。

2.1.3 泄压放油工作

因灯泡贯流式机组采用压缩空气(压油罐)储

能的压力油系统,提供给接力器、受油器控制动力

用油和调速保护装置压力用油,故在确认检修机组

流道排空并对流道内导、桨叶状态试验完毕无需保

持调速油压后,可将检修机组调速器压力油系统排

气泄压至零。关严检修机组调速器压油罐补气总阀,

做好与公用压缩空气(中压)母管系统的隔离。将

检修机组调速系统盘柜控制电源和主、备用压油泵

动力电源切电并挂牌。对检修人员说明检修机组调

速器压力油系统、接力器、受油器压力油系统或有

残余油压,在拆卸时要注意泄压放油,并排至交通

廊道漏油箱内,以便回收。

2.1.4 流道积水放空后

确认检修机组流道积水放空后,退出检修机组

主轴空气围带密封,停用检修机组气力制动和主轴

密封用气,关闭检修机组气力制动和密封供气总阀,

做好与公用压缩空气(低压)母管系统的隔离工作。2.2 发电机检修

2.2.1 出口户内箱式固定开关

灯泡贯流式水轮发电机组单机功率相对较小,

一般电站装机数量相对较多。为了减少设备投资、

优化设备性价配置,同时提高运行方式的灵活可靠

性,当前新建灯泡贯流式水轮发电机组出线大都采

用“2机配1主变”的扩大单元接线方式。

炳灵水电站5台发电机组出口开关采用户内箱

式固定开关配合1个隔离刀闸,通过扩大单元母线

与主变低压侧相连接。因此,应断开检修机组出口

断路器,拉开检修机组出口隔离刀闸(若机组出口

开关采用移动式手车开关,则只需断开手车开关并

拉至检修位置即可),断开检修机组出口断路器合

闸、控制电源,拉开检修机组发电机中性点接地刀

闸;将检修机组发电机出口供测量、保护、励磁及

调速同期装置用的电压互感器插件或刀闸拉至检修

位置并断开其二次侧开关;最后合上检修机组发电

机侧出口接地刀闸,并在断路器或刀闸操作把手上

挂检修安全标示牌。

2.2.2 出口自并励励磁方式

当前,新投产电站水轮发电机组普遍配置发电

机出口自并励励磁方式,故应检查断开检修机组发

电机转子回路灭磁开关,拉开励磁功率柜交、直流

隔离刀闸,断开供给机组励磁系统直流起励电源并

做好隔离,并在操作的断路器和隔离刀闸的把手上

挂检修安全标示牌。

2.2.3 停运或退出检修时

根据机组继电保护装置投运规定,按照继电保

护检修和试验工作要求,停运或退出检修发电机组

涉及主变和电网出线的相关继电保护,防止机组检

修期间引起保护误动。

2.2.4 A级检修期间

考虑到水轮发电机组A级检修工作一般在冬

季枯水期进行,期间主机与各电气配电柜、保护柜、

励磁功率柜、调节柜、设备控制柜等的检修节点不

一致,为防止以上柜体内电子设备长期受到现场寒

冷潮湿环境的影响和人员误动而遭到损坏,应将以

上柜子的前、后柜门均锁闭并挂牌设置围栏,必要

时投入柜内温湿度控制装置或保留装置仪器的电源

来保暖。同时应投运厂房运行通风机,及时清除现

场跑、冒、滴、漏的积水,以保证厂房环境干燥。

检修期间再根据具体机组电气一、二次设备检修计61第20卷(2018年第3期)电力安全技术

划推进和开工要求布置相应安全措施。

2.2.5 监测设备

在检修工作开始前,应将检修机组不进行修理

或影响检修工作的工业电视摄像装置和在线监测装

置停运、拆除,并由专人保管以防损坏。待检修工

作全部结束后再恢复。

2.3 气、水、油等辅助系统检修

水电站气、水、油等辅助系统大多采用公用母

管分单元供给方式。在布置安全措施时,应首先考

虑将检修机组从气、水、油公用母管系统所引用的

分支隔离阀门关闭严密,电动阀切电并加绑、挂检

修安全标示牌;再对检修机组侧的气、水、油分支

管路系统排放泄压。检修机组单元专属的技术供水

泵、潜水泵、风机、油泵、空压机等设备可停运,

并切断其动力电源和控制电源。

一般灯泡贯流式机组轴承润滑油系统采用由低

位润滑油回油箱上的油泵向安装在与机组轴线有一

定高度差的高位油箱不断补油,然后通过自流方式

供给机组轴承润滑的大循环方式;也可采用由安装

在润滑油低位回油箱上的油泵直接供给轴承润滑的

小循环方式。另外,还配置和高位油箱同一高度的

轮毂油箱,以提供浆叶转轴间隙处密封用油。为此

应根据检修需要,将高位油箱和轮毂油箱底部手动

供油截阀严密关闭并加绑,或放空各油箱存油回收

至储油罐存放及进行油净化处理。此外,检修人员

在拆卸调速系统管路、接力器、受油器、轴承等部

件前,应考虑回收部件内的存油,保证油品不被污

染,并始终加强现场消防安全管理。

对检修机组及其水、气、油等辅助系统的设备

本体进行检修前,应考虑对液位计、温度计、压力

表计、流量计等仪表变送显示装置及自动化控制元

件进行必要的安全防护,或拆下进行专门保管(校

验),以防损坏。待工作结束后再回装。

2.4 运行控制层和水机检修廊道场地

炳灵水电站采用运行控制层房顶溢流泄洪,每

台机组运行控制层房顶布置泄洪表孔流道,在发电

机吊装孔和水机检修廊道口部位用密封抗压盖板与

泄洪表孔流道支撑隔离,检修时应将泄洪表孔闸门

可靠严密关闭。在机组流道排空后,即可打开泄洪

表孔流道上运行控制层发电机吊装孔抗压盖板和水

轮机检修廊道盖板,以便于主厂房桥式起重机检修

起吊设备。在提起厂房层和运行层盖板前应在发电机吊装孔和水机检修廊道口部位上、下层装设符合

GB 26860—2011规定的牢固临时围栏和护板,以

防检修期间人员跌落和物件滑落伤人。

为保证工作人员通行安全和运行人员巡检操作

方便,应在机组运行控制层规划出相邻机组之间及

与上下楼梯、电梯口的通行专用安全路线,并在水

轮机检修廊道有坠物危险的检修机组竖井段搭设防

止高空落物伤人的通道顶棚。在通道内不得堆放任

何物品和杂物,不得架设阻碍通行的电线、电缆及

管道支架等,保证通道畅通无阻。

此外,在机组检修期间应加强生产人员安全思

想和自我防护教育,进入主厂房安装间、运行控制

层、水轮机检修廊道等生产现场必须正确佩戴安全

帽,注意防止高处落物伤人和生产人员跌落井、坑、

孔、洞的危险。

3 结束语

针对我国首家采用房顶溢流方案的水电站,介

绍了炳灵水电站5台机组近年来开展A级检修工

作执行安全措施的情况,阐述了灯泡贯流式水轮发

电机组检修时应执行的具体安全技术措施。要求灯

泡贯流式机组的检修应严格执行《电力安全工作

规程》,并在实际应用中将安全技术措施不断完善。

这不仅要从设备技术层面加强和完善各项安全技术

措施,还要不断加强人员安全思想教育,增强人员

安全意识,落实人员安全责任,全面提高安全管理

工作水平;只有这样才能有效保证灯泡贯流式机组

的检修安全。

参考文献:

1 付朝霞.水轮发电机定子绕组绝缘故障试验查找[J].电

力安全技术,2013,15(4):50-52.

2 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局.GB 26860

—2011电力安全工作规程发 电厂和变电站电气部分[S].

北京:中国电力出版社,2011.

收稿日期:2017-10-12。

作者简介:

唐录山(1974—),男,工程师,主要从事水力、火力发电厂设

备运行管理和安全技术管理工作,email:643765512@qq.com。