厄瓜多尔CCS水轮发电机转子支架热套工艺

2014-07-24周峰

上海大中型电机 2014年4期

关键词：特制水轮厄瓜多尔

周峰

(哈尔滨电机厂有限责任公司，黑龙江哈尔滨 150040)

厄瓜多尔CCS水轮发电机转子支架热套工艺

周峰

(哈尔滨电机厂有限责任公司，黑龙江哈尔滨 150040)

介绍了厄瓜多尔CCS水电站大功率悬式水轮发电机的转子支架尺寸及热套难点，指出无法采用传统的退火炉加热法进行热套工作。详细地介绍了按转子支架尺寸设计的加热设施、加热过程及温度监测方法，介绍了特制长度可调花篮螺丝，制定了可行的热套方案，加热时转子支架与轴的间隙值、加热温度及升温速度、保温时间等。

水轮发电机；悬式机组；转子支架；热套

0 引言

科卡科多辛克雷(Coca Codo Sinclair)水电站是厄瓜多尔在建的最大水电项目，发电机单机容量184.5 MW。厄瓜多尔CCS发电机转轴和转子支架之间采用过盈配合。转子支架在厂内进行加热并热套在主轴上，保证机组运行时转轴和转子支架间足够的紧量。

1 结构特点

CCS主轴总长9 570 mm，总重量约74 t，非驱动端轴径740 mm，驱动端法兰直径1 570 mm。转子支架为轮毂式整体焊接结构，总高3 060 mm，总重量近30 t，驱动端配合段轴向长度690 mm，内径尺寸988 mm，非驱动端配合段轴向长度690 mm，内径980 mm。

由于转子支架重量较大，传统的加热方式已不能达到热套要求。根据目前的实际情况，有两种热套方法：第一种方法是采用退火炉加热并热套转子支架；第二种方法是搭设加热设施热套转子支架。

由于第一种方法整体成本较高，综合考虑后决定采用第二种方法完成转子支架热套工作。

2 工艺方案

2.1 准备工作

转子支架重近30 t。根据起吊规范的要求选用合适的吊耳，并在加热前将四个吊耳焊接在转子支架主立筋附近筋板上。焊接位置应远离中心，以有效地防止钢丝绳与主轴端面干涉。为将转轴由水平状态立起，特制了立轴工具。为避免主轴法兰面在立轴过程中受到磕碰，制作了法兰保护工具。为使热套工作更快更可靠，特制了足够的履带式加热板。为使转子支架落入到主轴的正确位置，特制了热套定位工具。此工具安装在转子支架和主轴之间，可防止转子支架热套后发生窜动。

2.2 具体方案

1) 经过充分的调研和研究，在车间搭建了加热设施(见图1)。该设施由防火砖等部件组成。防火砖由无机防火材料预制而成，成本低，防火阻燃性能优越，对环境没有污染。加热装置高度比转子支架高出约600 mm，外径尺寸小于转子支架内径。设施外部布置感应线圈并利用中频焊机加热，感应线圈外部包绕石棉布进行保温。

2) 加热设施搭建完成后，将转子支架套入其中，并在转子支架中部布置履带式加热板进行辅助加热。最后将转子支架利用石棉布包绕进行保温，防止热量的大量散失。加热过程中定期测量温度。加热时间不宜过长，涨量达到即可，避免温度过高损伤转子支架已精加工的部位。

3) 由于吊车起吊高度的制约，需特制合适的钢丝绳。为了能够在转子支架起吊之前有调平的余量，特制长度可调节的美式UU型花篮螺丝。花篮螺丝可用于拉紧钢丝绳，并起调节松紧作用，结构简单实用方便。

图1 加热装置

4) 经过计算和分析，转子支架和主轴的配车公差：0.60～0.65 mm.考虑到转子支架高度较高，对调平的要求也较高，热套时单边间隙控制在1.0～1.2 mm。为防止转子支架发生变形，要求以10～15 K/h的温升对转子支架加热，最终的加热温度控制在240℃左右。保温约在3～4 h后，保证转子支架受热全面均匀。测量转子支架上、下配合段的涨量，如未达到热套要求，需对转子支架继续加热直到达到涨量要求。涨量达到要求后，停止加热，拆除石棉布及保温装置。将转子支架吊出加热装置(见图2)，套入主轴中并合理地固定牢固。