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。

网络安全日益成为人们关注的话题，用于保护因特网上传送各种信息的安全协议成为信息系统安全研究的热点之一，越来越多的安全协议用来保护网络通信与网络交易。众所周知，分析一个安全协议的安全性是一项十分困难的任务，设计一个正确的、符合认证目的、没有冗余的认证协议也不容易[1]。因此，必须借助形式化分析工具来证明安全协议的正确性。

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

2.2.3 停运或退出检修时

商鞅约生于公元前390年左右的战国中期，卫国人。公元前361年秦献公去世，秦孝公继位。秦孝公认识到秦国长期以来国乱、兵弱的情况虽开始有所扭转，但与东方诸侯相比仍处于劣势。要使秦国强大起来，必须进行全面的社会经济改革，必须招贤纳士。商鞅正是在这一背景下来到秦国并开始其变法的。

2.1 水轮机检修

2.2.1 出口户内箱式固定开关

2.2.5 监测设备

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。

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。

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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

2.1.1 检修前

2.1.2 消压排水工作

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

少数民族、西部及贫困地区教学条件明显改善 进入21世纪以来，国家通过实施一系列政策措施，包括西部地区“两基”攻坚计划，深化农村义务教育经费保障机制改革、营养改善计划、校舍安全工程、农村薄弱学校基本办学条件改善计划等，全面提升中西部教育发展水平，有力改善了西部、少数民族地区及贫困地区教育教学面貌，办学条件得到明显改善，缩小了这些地区与东部地区差距。

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。

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。

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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。

考虑到“小作坊、小摊贩、小餐饮”（以下简称“三小”）点多面广，各地差异很大，由国家统一规范难度较大，食品安全法明确授权各省区市根据本地情况，制定具有地方特色、操作性强、能够解决实际问题的管理办法。至2017年年底，已有26个省区市出台了“三小”地方法。

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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、二次设备检修计划推进和开工要求布置相应安全措施。

2.2.4 A级检修期间

灯泡贯流式机组的发电机整体处于水下密封的、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。

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。

其次，从动态层面来看，严格限制农用地转为建设用地，对建设用地实行总量控制和对耕地实行特殊保护乃是土地用途管制权概念的动态化表达。我国1998年《土地管理法》修订时，所确立的土地用途管制法律制度，就是针对在当时耕地资源大量锐减，土地利用失控的背景下，为有效保护耕地资源而实行的一项非常严格的土地管理制度。这一制度的确立借助于建设用地的总量控制和耕地资源的特殊保护两项配套制度来实现其有效运行的目标。

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。

预计2018年，我国天然气表观消费量将达到2710亿立方米左右。同时，保障我国天然气协同稳定发展的产供储销体系的建设进一步加快。预计2020年、2030年、2050年天然气在我国一次能源消费结构中的占比将分别提升至近10%、14%、15%左右。2018年是天然气产业深化改革之年，也是天然气产供储销体系建设的攻坚年。必须守住我国天然气发展的安全底线，保证天然气安全平稳供应，满足人民日益增长的用气需求。

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.