阔克塔勒水电站水轮发电机组安装要点分析

阔克塔勒水电站水轮发电机组安装要点分析

许建述

(新疆额尔齐斯河流域开发工程建设管理局，新疆 乌鲁木齐830000)

【摘要】水电站机械设备复杂，要求的安装精度较高，而水轮发电机组作为整个工程的核心，其安装质量直接关系到设备以后的运行效率。本文以阔克塔勒水电站水轮发电机组为例，对其安装步骤和工艺要点进行了说明，意在为类似工程提供参考。

【关键词】阔克塔勒水电站；水轮发电机组；工艺要求；分析

中图分类号：TV734.2+1

Analysis on installation keys of Kuoketale Hydropower Station

hydroelectric generation set

XU Jianshu

(XinjiangIrtyshRiverBasinDevelopmentEngineeringConstructionAdministration,Urumqi830000,China)

Abstract:Hydropower station machines and equipment are complex, which requires higher installation precision. The installation quality of hydroelectric generation set, as the core of the whole project, is directly related to operation efficiency of equipment in the future. In the paper, Kuoketale Hydropower Station hydroelectric generation set is adopted as an example for describing installation steps and key technology points, thereby providing reference for similar projects.

Key words: Kuoketale Hydropower Station; hydroelectric generation set; technological requirements; analysis

1工程概况

阔克塔勒水电站工程位于新疆阿勒泰地区福海县境内，工程规模为Ⅴ等小(2)型，属引水式电站，是利用己建的北疆供水工程,借助总干渠首的总干闸前水位与总干闸消力塘水面落差进行发电,装机容量6.5MW,年利用小时数4680h，多年平均发电量2417万KW·h。工程总投资6103.59万元。

2水轮发电机组主要部件安装工艺要点分析

水轮发电机组的主要部件包括主轴和转轮、导水机构、定子和转子等。在构件安装过程中，安装工艺及其要点直接影响设备功能发挥，需引起足够重视。

2.1安装准备工作

在机组安装之前，要做大量的准备工作来确保以后安装程序的顺利实施。一是在安装工作之前，要对厂家提供的安装图纸和相关规程进行会审确认；二是相关设备应该严格按照“发电机组的包装、运输、安置条件”进行设置，由于设备重量较大，要充分考虑场地的承载能力；三是技术人员对设备部件进行认真的检查清理，一般精加工面上会涂有防护油脂，在安装前应利用软质工具清除，禁止使用金属等硬质清扫工具，涂在零部件加工面的防锈漆，需使用专门的溶剂清除；四是安装前应提前设置好各个控制点(高程基准点、水平控制点)和安装轴线，其误差应控制在±0.50mm。

2.2座环的安装要点

座环作为水轮机组的基准部件，具有尺寸和重量大、安装精度要求高等特点，在吊入基坑前就要组装好，之后进行调整。调整安装的主要工艺要求：ⓐ调整中心位置，将重锤挂在轴线的上方(一般为钢琴线)，调整X和Y坐标轴线与之对准；ⓑ调整高程，在设置时，十字形钢琴线要高出座环顶面300mm；ⓒ调整水平度，水平度是座环安装要求最高的项目，机组轴线应相互垂直；采用框形水平仪和水平梁对座环的水平度进行测量，每次同一位置需测两次，最后取平均值。

座环下部装置安装的允许偏差见下表。

座环下部支柱安装允许偏差表

2.3转轮和主轴的安装要点

2.3.1转轮与主轴的连接吊装

首先，在安装前完成转轮和小轴、主轴密封和装配等工作，把转轮和小轴连接之后吊入轮转室，并临时固定。然后，利用厂家提供的一个主轴起吊工具套安在紧靠转轮位置，另一个安在水发连接法兰方向(见下图)，用小钩辅助调整平衡，将主轴和转轮连接后整体吊入，如果在轮机室内组装，组装空间狭小，会导致操作平台施展不开，转轮固定很困难，导致工期延误。组装好后，对尺寸和重量进行核实。此外，主轴密封等也要求各部件尺寸、重量均满足相关要求。

经过实际应用，整体组装吊入法具有安装质量和施工安全性较强，且工期短等优点。

2.3.2精度调整

首先分析对主轴的水平中心的调整，将尾水密封处法兰内径作为基准，利用千分尺测量主轴左右两端的中心距离，精度控制在+0.05mm以内；利用框形水平仪对主轴法兰处的水平度进行测量，水平度控制在0.02mm/m以内。如果中心距和水平度不符合精度要求，可以利用支架进行调整。

调整时，需要考虑法兰和主轴挠度的差值，因为主轴存在一定的挠度；在精度范围内，主轴的下游应略高于上游；水导轴承和小轴轴向间隙应前后一致。

主轴示意图 1—支承架；2—推导组合轴承；3—主轴；4—起吊中心；5—支撑架；6—内配水环；7—转轮侧导轴承；8—导水锥； 9—上部固定吊板；10—下部支承板；11—扇形支承板；12—支撑管；13—硬质垫木

2.4导轴承和主机底板的安装

工程采用的是轴伸贯流式发电机组，其含有两套筒式导轴承，这是发电机组的核心部件，它们的同轴度、水平和高程、安装牢固度等因素是评价整个发电机组安装质量的主要指标，也是保证机组能够长期安全、稳定运行的重要因素。当机组地下部分安装完成之后就可以浇筑混凝土了，待混凝土达到一定强度之后，就要进行清扫测定和上部机组部件的安装工作[2]。

主机底板的安装工序如下：ⓐ设置楔子板，将主机底板放置在上面，之后调整主机底板的高程、水平度和中心线等指标[3]；ⓑ将导轴承的下半部分装在主机底板上，以水轮机轴承座为基准，利用钢琴线、水准仪和框形水平仪分别测量其高程、中心和水平度；ⓒ调整两个轴承座，两径向轴瓦的内圆同轴度控制偏差不大于0.08mm，中心高程偏差控制偏差不大于0.08mm，轴向水平度偏差控制偏差不大于0.08mm/m，横向水平度控制偏差不大于0.08mm/m。

2.5转子和定子的安装分析

2.5.1转子的安装

转子进行吊装之前，应先进行有关检查：ⓐ同一温度下测量轮毂孔径和主轴法兰外径，每处至少需要测量5个点，轮毂和主轴法兰面的配合面要紧密牢固，必要时可进行打磨处理；ⓑ检查和清理轮毂和主轴的法兰面，之后增加临时保护措施[4]。

转子的吊装工作需要借助专业工具进行，一般吊装位置位于磁极处，在吊装时进行拆除，将弧形翻转工具安在吊具的对称位置，而且要保证它们的接触面良好，间隙处可塞入非金属薄片。当转子接近主轴高程时，吊装速度应减小，防止和主轴发生碰撞。同时要检查轮毂和主轴法兰面间隙，保证其符合要求。连接好转子之后，所有的组合面和配合企口都需要利用塞尺进行检查，防止出现间隙，吊装完成后，重新安装磁极，全部部件安装好之后按照厂家的要求进行电气试验。连接主轴和转子，利用风动铰磨机进行配铰销钉孔，同时，要测量销钉孔径，其锥度和圆度的偏差范围应控制在0.02mm以内。

2.5.2定子的安装检验

定子组装完成后，应按照厂家要求进行相关的电气试验。座环上游侧法兰面的平面度偏差不大于0.10mm/m。定子和转子进行吊入配套连接时，可在定子和转子的间隙处设置几根导向木条，并用专用的工具(其长度L≥1/3的磁极长度)测量并调整间隙，保证周边的气隙均匀之后进行拧紧，缝隙以不能出现渗水为标准，同时，进行电气试验，以保证定子能够正常使用[5]。

3结语

水轮发电机组的安装要求精度较高，且程序较为繁琐，需要注意的细节问题很多。本文主要介绍了转轮、主轴、导轴承以及定子和转子的安装步骤和要点，对保证轮机组的正常运转、发挥应有的效益意义重大。

参考文献

[1]刘坤，李明，等.发电工程项目施工管理的探讨[J].山东电力技术，2005(5)：35-36.

[2]康胜军.机电安装发展研究及安装管理战略[J].中国科技信息，2010(10)：12-14.

[3]王凤坤.施工企业项目管理规范化建设[J].施工企业管理，2008(5)：16-18.

[4]王卫红.中国水力发电工程(机电卷)[M].北京：中国电力出版社，2008(5)：56-58.

[5]邱治国.水电站发电机组安装工艺[J].四川水利水电，2010(6)：45-47.

[6]王鹏.福建省永安西门水电站机电及金属结构安装[J].水利科技，2008(4)：67-68.