水力发电机组总装施工方案研究

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摘要：本文以三峡电站机组为例，概略地介绍了水力发电机组的基本结构、主要技术参数及机组总装施工包含的主要内容，制定了机组总装施工详细的工艺流程及具体的施工技术措施，提出了实际施工过程中应注意的问题。

关键词：技术措施 轴线盘车 主轴连接 工艺流程 方案

0 引言

三峡右岸电站机组结构为立轴半伞式，从上至下依次为上端轴、转子及推力头、发电机轴、水轮机轴。水轮机轴和发电机轴的销钉螺栓孔已在工厂加工，在机坑外时将两轴连接成整体后吊入机坑与转轮连接。转子与推力头及发电机轴的连接无定位销钉或止口，均需在工地找正，转子与推力头、发电机轴找正后，工地加工定位销孔。机组总装施工技术措施主要针对机组转动部件安装及机组轴线盘车而编制，主要工作包括：转轮连轴；转子吊装，机组轴线盘车；转子与推力头及主轴连接、加工；上端轴及集电环安装；上机架安装、补气管等附件安装；轴承与导轴承安装、注油等等。

1 主要技术参数

主要技术参数如表1。

2 工艺流程

根据东电机组结构特点，机组设备总装工艺流程见下图。

3 施工技术措施

3.1 发电机轴与水轮机轴连接 在18#机组段下游吊物孔下方67层布置6组支墩，吊放水轮机轴于支墩上，测量调整水轮机轴水平度、垂直度合格；清扫连轴法兰面，检查法兰面应无锈蚀、毛刺，在止口处涂脂。吊装发电机轴，孔标记对准水轮机轴，将发电机轴落到水轮机轴上；用液压拉伸器对称拉伸螺栓，压紧力量为最终压紧力的80%，检查螺栓伸长值、法兰面间隙合格。

3.2 转轮连轴 按照设计要求，将转轮吊入机坑，利用楔子板调整转轮的高度与水平，要求转轮安装高程比设计高程低10mm左右，便于转子吊装及连轴；测量上下密封环间隙，计算转轮的实际中心位置。将水轮机轴下端的补气管盖板预先吊入转轮内，将水发大轴整体吊入机坑与转轮连接，整体吊起发电机轴、水轮机轴。按照要求安装连轴销钉螺栓，并进行液压拉伸紧固。

3.3 转子吊装

3.3.1 准备工作。检查转子以下部件均已吊入机坑，发电机轴、下机架安装调整完成，下机架基础混凝土养生期满。检查机坑内发电机油、气、水管路预埋件符合图纸要求。定子下线满足转子吊装要求。检查高压油减载系统工作正常；检查制动及顶起系统工作正常。

3.3.2 转子吊具安装。利用桥机组装转子吊轴及平衡梁，各部位的连接螺栓应对称均匀拧紧，螺栓的预紧力应达到设备供货商规定要求。

3.3.3 转子吊装。桥机并车做联动试验，连接平衡梁及转子，起吊转子，做起落试验，检查桥机制动闸工作情况。利用风闸锁定楔将风闸高程调至比设计值高30mm左右，闸板顶面高差小于1mm。吊起转子，将转子吊入机坑落至风闸上。读取下机架挠度数据。

3.4 转子与下端轴连接 转子连轴前，发电机单独盘车检查转子下法兰摆度，调整转子与推力头同心度合格。测量调整转子与下端轴连接法兰面的平行度，应满足连轴要求。启动高压油减载装置，旋转、径向调整转子，对正法兰面高低点和连轴螺栓孔，停止高压油减载装置。盘车检查转子摆度，合格后加工连轴销孔、安装销钉。

3.5 转子与上端轴连接 吊装发电机上端轴，均匀拉伸部分连轴螺栓，检查法兰面间隙符合要求。盘车初步调整上端轴摆度合格，按下机架安装记录调整推力头与下机架同心度合格。

3.6 上机架组装及安装 按照《上机架组装及安装施工技术措施》要求，在23#机坑进行上机架组装、焊接及部分辅助设备的安装工作。

3.7 机组轴线连接、盘车检查及调整 主要技术要求。①转动部分与固定部分相对高程检查调整。转子吊装前，将定子、转子磁力中心线分别返点至定子机座顶部、转子中心体上法兰面。根据定子、转子磁力中心线标记测量计算定、转子磁力中心线高差，必要时调整定子高程。②盘车方法。采用人工盘车，投入高压油减载装置，以人力在转子下方驱动转子旋转。盘车测量部位有补气管、集电环、上端轴、下导、发电机下端轴及水轮机轴法兰、水导共5个断面，以及转轮上、下止漏环间隙及定、转子空气间隙。③摆度测量调整。将转子80#磁极旋转至+Y位置，在补气管、集电环、上端轴、转子下法兰、下导、发电机下端轴及水轮机轴法兰、水导的摆度测量断面上，按+Y、+X方位各架设两块百分表，设置并记录所有百分表初始读数。

4 结语

三峡工程是关系到国家经济命脉的特大型重点工程，其机组总装质量是保证该工程今后运行质量的关键工作，为此，施工单位应联合建设、设计、监理及设备供应等单位，严格按照提前制定并经审查的机组总装施工技术方案施工。

参考文献：

[1]冯铁成.水力发电机组运行稳定性监测与故障探究[J].机电信息，2013（12）.

[2]曹林宁，李书明，郑源.基于模型的水力发电机组复合故障诊断方法[J].电力自动化设备，2009（12）.

[3]侯树文，黄伟锋，宋建娜，段爱霞.水力发电机组PID控制器的参数特性[J].人民黄河，2005（08）.

作者简介：

夏敏静（1966-），女，江苏扬州人，副教授，研究方向：电力系统及自动化。