抽水蓄能机组安装调试是电站建设的重要环节，考虑到接入系统、设备制造缺陷、调试组织管理、设备安装等因素的影响，抽水蓄能电站机组调试进度的管理存在很大的挑战性。呼蓄电站通过设计管理，永久机电设备及安装招标、采购、设计、加工制造、工厂监造、出厂检验、安装、安装监理、调试和试运行各环节管理工作，圆满实现了呼蓄电站“2-2”的机电安装总体计划进度。即2014年、2015年各投产两台机组，单机最短工期少于1年，有水调试除首台机组耗时62d外，最短的4号机组有水调试只用了16d，国内抽水蓄能机组首台机组调试均在4个月左右。呼蓄电站不仅创造了9个月连投4台机组的纪录，也创造了抽水蓄能机组有水调试的最短纪录，呼蓄电站4台机组15d试运行考核均一次通过，各项设备性能指标优良。
3.10.9.1 提前规划与系统安排
公司在电站建设初期，就本着按照精品机组要求进行严格管理，对机组安装调试进行了提前规划和系统安排工作，组织相关专业人员对同类型抽水蓄能电站进行了提前调研，如宜兴、天荒坪、响水涧等电站，将其机组安装调试阶段出现的问题进行整理分析，形成专题调研报告。
在总结其他电站机组安装调试经验基础上进一步细化和完善各类技术要求和具体实施方案，高度重视机组整体盘车、引水系统充排水试验，认真落实压力管道监测及数据分析，严格检查各系统的渗漏和密封情况，制定意外情况排水措施。高度重视双机甩负荷试验，严格组织措施、技术措施、安全措施，按步骤、分次序，认真完成了双机发电同时甩负荷、双机发电单机甩负荷等各项试验，特别是水道系统将经受高内水压考验，做好了水道系统和厂房机组结构各建筑物数据的采集，确保试验安全顺利完成。
公司始终坚持“质量第一”原则，建立了一套质量管理架构和质量控制方法，如图3.10.20所示。邀请相关专家、厂家人员、组织各参建单位编写了《呼蓄电站埋件安装质量检测标准》《呼蓄电站水泵水轮机质量检测标准》和《呼蓄电站发电电动机质量检测标准》，提前对机组安装的控制要点进行了宣贯和培训工作，使得每位现场管理人员熟知安装技术标准，有利于现场进度的控制。
图3.10.20 质量管理总体架构
3.10.9.2 设计优化
公司在三峡集团机电工程局的指导和技术支持下，组织国内有经验的专家进行设计审查，参加设计联络会，提出设计方案、结构及配置等方面的意见和建议，完善供货商的设计。
机组设计与实际不相吻合，存在一定程度的偏差在所难免，机组安装初期，公司与设计院、厂家针对国内同类机组实际情况提前进行了研讨和修改，达到了完善设计、优化设计功能的目的。机组设计初期和安装阶段，因现场安装环境及位置发生变化，业主部门及时与安装、设计、制造、安装等单位进行联系，加强协作，共同研讨解决方案，优化原始设计，有效消除机组安装调试问题，提高安装调试效率。
抽水蓄能机组技术复杂，运行水头变幅大，发电抽水工况可逆，启停及工况转换时效性要求高，机组运行效率直接影响抽水蓄能电站能量转换综合效率的大小。机组设备选型要重点做好稳定性与效率的综合平衡论证工作，片面追求机组高效率指标，势必会影响机组稳定安全性；片面追求机组运行稳定性指标，势必会降低机组运行效率。如呼蓄电站优化转轮模型，将“S”特性推出水轮机运行范围并留有足够的余量，实现同步导叶安全并网。
3.10.9.3 设备制造管理
在设备制造中，对重大设备采用监造和业主代表工厂检验的方式进行质量控制，对设备进行出厂见证，拒绝不符合合同规定的设备出厂。对主要机电设备合同采取了总包方式，有利于现场的协调管理工作。
（1）设计联络会和专题会议。通过设计联络会议和专题会议，有预见性地提出质量控制的要求，及时解决设计、试验、制造各阶段出现的质量问题。
（2）材料替代审批制度和铸锻件缺陷报告制度。在主要设备的制造合同中对材料的替代作出了明确规定，制造厂商在进行材料替代时必须进行严格的申报，得到批准后方能使用。从而在材料使用方面得到了控制。按照合同规定，铸锻件缺陷必须进行报告。存在超标缺陷的铸锻件不能使用。
（3）设备制造监造。长江三峡技术经济发展有限公司（以下简称“三峡发展公司”）承担了呼蓄电站主要机电设备监造和机电设备安装监理任务，由同一家公司担负监造和安装监理任务，有利于减少管理环节，规避交面失控的风险。对重要设备进行监造，是保证设备制造质量的重要手段之一。呼蓄公司对主要机电设备监造项目如下：①4台/套额定出力为306MW的立轴混流单级水泵水轮机及其附属设备（其中1号和3号转轮由天津阿尔斯通公司制造）；②4台/套卧式球型进水阀及其附属设备（其中1号和3号进水球阀由天津阿尔斯通公司制造）；③4台/套300MW立轴、空冷同步发电电动机及其附属设备（其中不含由法国阿尔斯通公司制造的1号和3号套定子线棒、上导轴承、下导轴承、推力轴承）。
通过制造单位对生产的精心组织和监造单位的严格监造，埋件质量优良。机组本体的监造采用控制点监造和全过程监造相结合的方式进行，三峡发展通过规范的运作机制，在监造中对细部设计与合同的符合性进行检查，对材料与合同的符合性进行检查，对制造的质量进行检验，并及时提出不一致报告，要求制造厂商进行改进和处理，只有当所检查到的项目满足合同要求，不一致报告才能关闭，设备方能出厂。
（4）设备出厂验收。主要设备的试验和出厂均派出专门小组进行见证。验收小组一般由三峡集团机电工程局、呼蓄公司、设计单位、招标公司及聘请的专家组成。验收小组在出厂试验中及时发现存在的质量问题，督促供货厂商按照合同规定提交最终产品，从而保证了设备质量。
（5）制造质量问题处理和反馈。虽然在制造过程和出厂阶段对机组设备的主要部件进行了控制，但由于机组设备的不可能在工厂进行完整组装等原因，依然在现场安装中发现设备缺陷。现场发现的缺陷及时反馈，采取现场处理、返厂处理等方式予以解决，确保设备不留隐患。
（6）三峡集团质量专家组进行联合质量检查。为保证机组制造质量和安全稳定运行，三峡集团质量专家组在设备制造阶段和机组安装阶段对水轮发电机组完成了多次联合质量检查。
3.10.9.4 安装调试管理
（1）安装阶段。设备缺陷已基本消除在制造厂内，然而仍存在少数设备存在缺陷。在设备进入安装阶段，对到达现场的存在质量缺陷的设备采用返厂处理、现场处理、就近选择工厂进行处理等多种方式，保证了设备不留隐患，提高了机组安装进度，并加强安装工程中出现的质量问题的反馈，要求供货厂商按照反馈情况修改设计或工艺，提供满足合同规定的设备。对重大质量问题，还采用三峡集团领导层与供货厂商的高层沟通和协调的方式及时有效地进行解决，从而保证了设备的质量满足合同规定、满足安装和运行的需要。
机组在安装过程中，公司组织各参建单位群策群力，对设备布置、安装质量、管路布置等方面进行了提前规划，使得各主要设备均一次性启动成功。4台机组均一次性启动成功，在机组调试期间未发生因设备安装质量导致的调试中断事项。在机组总装过程中，为确保设备安装质量和安全，在发电机风洞内施工部位、水车室等施工部位进行了封闭管理。进出封闭区域中执行许可审批制度、登记制度等。现场管理进行如下工作。
1）参与设备开箱工作。在设备到货后，组织参建各方按照到货清单及设备图纸对设备进行初步检查和清点工作，发现数量或质量存在问题，立即要求厂家进行处理，确保设备顺利安装。
2）重点工序旁站。在机组重点验收工序阶段，业主全过程旁站，协调相关参建方召开专题会议对可能出现的问题进行提前预控，确保下一道工序能够顺利进行，避免二次返工处理，为后期机组调试启动奠定了基础。
3）重大施工方案严格审批制度。在大型部件吊装前，组织各参建单位召开专题会议，提前研究方案的可靠性，对可能出现的问题做好防范措施。
（2）调试阶段。抽水蓄能机组启动调试涉及专业面广、安全风险高、技术复杂、组织难度大。稍有不慎，极易发生设备损坏事故。做好启动组织、技术措施研究，制定详细、操作性强的启动调试大纲和技术措施方案并严密组织实施是确保机组启动调试安全质量的关键。
呼蓄电站是国内同类型抽水蓄能电站中首家由机组安装单位负责机组的启动调试工作、厂家和监理配合完成。聘请抽水蓄能调试专家对大纲和方案进行审查，提前规避可能出现的调试问题，编制预控方案，有效地节省了调试时间。
1）组织厂家、设计、监理、安装调试及运行部门编制机组启动调试大纲，确定启动试运行组织措施、技术措施，保证启动调试有序推进。
2）根据系统倒送电及电网调度的实际要求，制定机组启动调试计划。安装规定要求，报请调度机构批准，制订详细的启动调试实施计划，提前做好调度的协调沟通工作，确保调试需要的负荷计划。
3）根据工程实际，确定了机组首次启动方式。优先采用首次水轮机启动方案，利于机组动平衡试验。
4）首次启动正常后，坚持采用自动开机方式进行机组启动调试，要特别加强球阀、轴承油冷却系统、技术供水系统的检查和监测。
5）机组双机甩负荷及机组BTB拖动启动试验是安全风险极高的试验，要特别采取相应的安全防范应急措施。
6）严格执行标准，严格按照启动调试大纲要求有序组织调试，确保调试质量和安全，加强对机组振动摆度的监测。组织厂家和施工调试单位进行全方位安全稳定性监测是确保蓄能机组调试安全的有效举措。
7）坚持每一次启动后，对机组的转动部分、大电流通流部件进行全面细致的检查，绝不放过任何细微的隐患。
8）坚持每项试验结束后的总结会制度，及时对试验情况进行全面的总结评估，签认试验结果，对过程中出现的相关问题进行文字备忘。及时做好调试过程试验记录和报告的整理工作。
公司牢固树立了打造精品机组的理念，在首批机组安装调试过程中，按照争创精品机组要求严格管理，以“谋划精心、过程精细、机组精品”为原则，精心组织审查整体方案、各类技术要求和具体实施方案，精细管控安装调试过程质量，按照精品标准要求严格做好各项检查验收和运行工作。不断加强机电设备安装安全质量管理，严格监理、施工队伍对设备安装工序的检验，确保了机电设备安装质量优良。
3.10.9.5 现场启动验收委员会组织管理
公司成立启动验收委员会，从施工、监理、厂家抽调专业人员分阶段、分层次参加机组启动试运行工作。严格按照启动前的计划安排进行每项试验，合理安排调试试验项目，对于调试出现的问题，组织相关专业人员加班进行处理。充分发挥了启委会的统筹协调职能和试运行指挥部的现场指挥决策能力，充分调动各家单位的积极性，确保了启动验收机构的高效运转，确保了机组启动验收工作的安全、高效，保证了机组顺利投产运行。认真汲取和总结国内同类抽水蓄能电站在机组启动验收方面的经验教训，通过调研、交流、邀请同行专家等方式，避免了同类情况的发生。进一步加强了和内蒙古电力的沟通协调，确保了接入系统工程建设按计划完成，并网试验顺利完成。(www.xing528.com)
3.10.9.6 小结
公司通过整体规划、设计优化、设备制造管理、安装调试管理等阶段进行全方位管理，顺利完成了电站4台机组的安装调试工作。安装除首台机组耗时11个月，最短的机组耗时8个月，有水调试除首台机组耗时62d外，最短的4号机组有水调试只用了16d，国内抽水蓄能机组首台机组调试均在4个月左右。呼蓄电站不仅创造了9个月连投4台机组的纪录，也创造了抽水蓄能机组有水调试的最短纪录，这些成绩都离不开公司对机电设备安装调试的全过程管理，为后续抽水蓄能机组安装调试提供了宝贵的借鉴意义。
图3.10.20 质量管理总体架构
3.10.9.2 设计优化
公司在三峡集团机电工程局的指导和技术支持下，组织国内有经验的专家进行设计审查，参加设计联络会，提出设计方案、结构及配置等方面的意见和建议，完善供货商的设计。
机组设计与实际不相吻合，存在一定程度的偏差在所难免，机组安装初期，公司与设计院、厂家针对国内同类机组实际情况提前进行了研讨和修改，达到了完善设计、优化设计功能的目的。机组设计初期和安装阶段，因现场安装环境及位置发生变化，业主部门及时与安装、设计、制造、安装等单位进行联系，加强协作，共同研讨解决方案，优化原始设计，有效消除机组安装调试问题，提高安装调试效率。
抽水蓄能机组技术复杂，运行水头变幅大，发电抽水工况可逆，启停及工况转换时效性要求高，机组运行效率直接影响抽水蓄能电站能量转换综合效率的大小。机组设备选型要重点做好稳定性与效率的综合平衡论证工作，片面追求机组高效率指标，势必会影响机组稳定安全性；片面追求机组运行稳定性指标，势必会降低机组运行效率。如呼蓄电站优化转轮模型，将“S”特性推出水轮机运行范围并留有足够的余量，实现同步导叶安全并网。
3.10.9.3 设备制造管理
在设备制造中，对重大设备采用监造和业主代表工厂检验的方式进行质量控制，对设备进行出厂见证，拒绝不符合合同规定的设备出厂。对主要机电设备合同采取了总包方式，有利于现场的协调管理工作。
（1）设计联络会和专题会议。通过设计联络会议和专题会议，有预见性地提出质量控制的要求，及时解决设计、试验、制造各阶段出现的质量问题。
（2）材料替代审批制度和铸锻件缺陷报告制度。在主要设备的制造合同中对材料的替代作出了明确规定，制造厂商在进行材料替代时必须进行严格的申报，得到批准后方能使用。从而在材料使用方面得到了控制。按照合同规定，铸锻件缺陷必须进行报告。存在超标缺陷的铸锻件不能使用。
（3）设备制造监造。长江三峡技术经济发展有限公司（以下简称“三峡发展公司”）承担了呼蓄电站主要机电设备监造和机电设备安装监理任务，由同一家公司担负监造和安装监理任务，有利于减少管理环节，规避交面失控的风险。对重要设备进行监造，是保证设备制造质量的重要手段之一。呼蓄公司对主要机电设备监造项目如下：①4台/套额定出力为306MW的立轴混流单级水泵水轮机及其附属设备（其中1号和3号转轮由天津阿尔斯通公司制造）；②4台/套卧式球型进水阀及其附属设备（其中1号和3号进水球阀由天津阿尔斯通公司制造）；③4台/套300MW立轴、空冷同步发电电动机及其附属设备（其中不含由法国阿尔斯通公司制造的1号和3号套定子线棒、上导轴承、下导轴承、推力轴承）。
通过制造单位对生产的精心组织和监造单位的严格监造，埋件质量优良。机组本体的监造采用控制点监造和全过程监造相结合的方式进行，三峡发展通过规范的运作机制，在监造中对细部设计与合同的符合性进行检查，对材料与合同的符合性进行检查，对制造的质量进行检验，并及时提出不一致报告，要求制造厂商进行改进和处理，只有当所检查到的项目满足合同要求，不一致报告才能关闭，设备方能出厂。
（4）设备出厂验收。主要设备的试验和出厂均派出专门小组进行见证。验收小组一般由三峡集团机电工程局、呼蓄公司、设计单位、招标公司及聘请的专家组成。验收小组在出厂试验中及时发现存在的质量问题，督促供货厂商按照合同规定提交最终产品，从而保证了设备质量。
（5）制造质量问题处理和反馈。虽然在制造过程和出厂阶段对机组设备的主要部件进行了控制，但由于机组设备的不可能在工厂进行完整组装等原因，依然在现场安装中发现设备缺陷。现场发现的缺陷及时反馈，采取现场处理、返厂处理等方式予以解决，确保设备不留隐患。
（6）三峡集团质量专家组进行联合质量检查。为保证机组制造质量和安全稳定运行，三峡集团质量专家组在设备制造阶段和机组安装阶段对水轮发电机组完成了多次联合质量检查。
3.10.9.4 安装调试管理
（1）安装阶段。设备缺陷已基本消除在制造厂内，然而仍存在少数设备存在缺陷。在设备进入安装阶段，对到达现场的存在质量缺陷的设备采用返厂处理、现场处理、就近选择工厂进行处理等多种方式，保证了设备不留隐患，提高了机组安装进度，并加强安装工程中出现的质量问题的反馈，要求供货厂商按照反馈情况修改设计或工艺，提供满足合同规定的设备。对重大质量问题，还采用三峡集团领导层与供货厂商的高层沟通和协调的方式及时有效地进行解决，从而保证了设备的质量满足合同规定、满足安装和运行的需要。
机组在安装过程中，公司组织各参建单位群策群力，对设备布置、安装质量、管路布置等方面进行了提前规划，使得各主要设备均一次性启动成功。4台机组均一次性启动成功，在机组调试期间未发生因设备安装质量导致的调试中断事项。在机组总装过程中，为确保设备安装质量和安全，在发电机风洞内施工部位、水车室等施工部位进行了封闭管理。进出封闭区域中执行许可审批制度、登记制度等。现场管理进行如下工作。
1）参与设备开箱工作。在设备到货后，组织参建各方按照到货清单及设备图纸对设备进行初步检查和清点工作，发现数量或质量存在问题，立即要求厂家进行处理，确保设备顺利安装。
2）重点工序旁站。在机组重点验收工序阶段，业主全过程旁站，协调相关参建方召开专题会议对可能出现的问题进行提前预控，确保下一道工序能够顺利进行，避免二次返工处理，为后期机组调试启动奠定了基础。
3）重大施工方案严格审批制度。在大型部件吊装前，组织各参建单位召开专题会议，提前研究方案的可靠性，对可能出现的问题做好防范措施。
（2）调试阶段。抽水蓄能机组启动调试涉及专业面广、安全风险高、技术复杂、组织难度大。稍有不慎，极易发生设备损坏事故。做好启动组织、技术措施研究，制定详细、操作性强的启动调试大纲和技术措施方案并严密组织实施是确保机组启动调试安全质量的关键。
呼蓄电站是国内同类型抽水蓄能电站中首家由机组安装单位负责机组的启动调试工作、厂家和监理配合完成。聘请抽水蓄能调试专家对大纲和方案进行审查，提前规避可能出现的调试问题，编制预控方案，有效地节省了调试时间。
1）组织厂家、设计、监理、安装调试及运行部门编制机组启动调试大纲，确定启动试运行组织措施、技术措施，保证启动调试有序推进。
2）根据系统倒送电及电网调度的实际要求，制定机组启动调试计划。安装规定要求，报请调度机构批准，制订详细的启动调试实施计划，提前做好调度的协调沟通工作，确保调试需要的负荷计划。
3）根据工程实际，确定了机组首次启动方式。优先采用首次水轮机启动方案，利于机组动平衡试验。
4）首次启动正常后，坚持采用自动开机方式进行机组启动调试，要特别加强球阀、轴承油冷却系统、技术供水系统的检查和监测。
5）机组双机甩负荷及机组BTB拖动启动试验是安全风险极高的试验，要特别采取相应的安全防范应急措施。
6）严格执行标准，严格按照启动调试大纲要求有序组织调试，确保调试质量和安全，加强对机组振动摆度的监测。组织厂家和施工调试单位进行全方位安全稳定性监测是确保蓄能机组调试安全的有效举措。
7）坚持每一次启动后，对机组的转动部分、大电流通流部件进行全面细致的检查，绝不放过任何细微的隐患。
8）坚持每项试验结束后的总结会制度，及时对试验情况进行全面的总结评估，签认试验结果，对过程中出现的相关问题进行文字备忘。及时做好调试过程试验记录和报告的整理工作。
公司牢固树立了打造精品机组的理念，在首批机组安装调试过程中，按照争创精品机组要求严格管理，以“谋划精心、过程精细、机组精品”为原则，精心组织审查整体方案、各类技术要求和具体实施方案，精细管控安装调试过程质量，按照精品标准要求严格做好各项检查验收和运行工作。不断加强机电设备安装安全质量管理，严格监理、施工队伍对设备安装工序的检验，确保了机电设备安装质量优良。
3.10.9.5 现场启动验收委员会组织管理
公司成立启动验收委员会，从施工、监理、厂家抽调专业人员分阶段、分层次参加机组启动试运行工作。严格按照启动前的计划安排进行每项试验，合理安排调试试验项目，对于调试出现的问题，组织相关专业人员加班进行处理。充分发挥了启委会的统筹协调职能和试运行指挥部的现场指挥决策能力，充分调动各家单位的积极性，确保了启动验收机构的高效运转，确保了机组启动验收工作的安全、高效，保证了机组顺利投产运行。认真汲取和总结国内同类抽水蓄能电站在机组启动验收方面的经验教训，通过调研、交流、邀请同行专家等方式，避免了同类情况的发生。进一步加强了和内蒙古电力的沟通协调，确保了接入系统工程建设按计划完成，并网试验顺利完成。
3.10.9.6 小结
公司通过整体规划、设计优化、设备制造管理、安装调试管理等阶段进行全方位管理，顺利完成了电站4台机组的安装调试工作。安装除首台机组耗时11个月，最短的机组耗时8个月，有水调试除首台机组耗时62d外，最短的4号机组有水调试只用了16d，国内抽水蓄能机组首台机组调试均在4个月左右。呼蓄电站不仅创造了9个月连投4台机组的纪录，也创造了抽水蓄能机组有水调试的最短纪录，这些成绩都离不开公司对机电设备安装调试的全过程管理，为后续抽水蓄能机组安装调试提供了宝贵的借鉴意义。
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