水轮发电机组安装工程实践

2016-02-25严文

现代制造技术与装备 2016年8期

关键词：摆度水轮蜗壳

严　文

（中国水利水电第八工程局有限公司，娄底 417100）

水轮发电机组安装工程实践

严文

（中国水利水电第八工程局有限公司，娄底 417100）

本文分析了安装发电组应具备的条件以及水轮发电机组的安装流程。

中小型水轮机组安装条件具体流程

随着我国水利水电资源的不断开发，水轮发电机组在水利水电资源的利用上也有了非常广泛的应用。中小型水力发电站中最基础的设备就是水轮发电机组，只有科学合理地安装水轮发电机组，才能保证它在后期工作中能够良好稳定地运行。

1　水轮发电机组的安装条件

首批安装项目的相关技术文件和施工设计图纸经过技术交底后，再由监理机构签发到安装单位。安装单位的现场主要管理、技术人员的数量和工作资格要经过监理审核，进场的施工设备规格数量和性能要确定能够符合承包合同的要求，才能将水轮发电机组的安装工作交于此安装单位。在进行水轮发电机组的安装工作前，安装单位不仅要有环境保护、施工安全措施和规章制度，还要有完善的质量保证体系和有效的质量管理制度。在质量检验量器具、量检具方面，也要经过有资质的计量检验机构检定证明其标定的有效期内，才能在水轮发电机组的安装过程中投入使用。

在对水轮发电机组安装工程进行施工前，要完成地下厂房洞室开挖、岩锚梁、锚喷和发电机层以下等土建工程。同时这些土建工程还要验收合格，确定能够符合水轮发电机组的安装条件后，再跟施工测量基准点一起移交给安装单位。安装机组埋件所需的地脚螺栓、拉锚件和基础板，要按照设计要求埋入基础混凝土中。同时，这些零件的高程、坐标位置也必须能够符合设计要求。安装现场的排水、通风、照明、消防、安全设施还有通讯条件，都需要完全满足施工的要求，还有安装现场的交通道路也需要能够供车辆顺畅运输机组原材料、施工设备等。需要安装的零部件数量和质量，还有安装所用的原材料，必须具备出厂合格证明书和质量材质检验报告。

2　水轮发电机组的安装流程

2.1机组盘车的安装

（1）准备工作。首先要用猪油润滑上导推力瓦和上导轴瓦，然后将四块轴瓦装入导轴承支架中，装入时要注意对称。要对推力轴承进行调整，在安装时，推力瓦的表面平度要在0.02mm/m之内，且在安装时一定要保持受力一致。推力头上的测点还要根据反时针方向进行标记，并进行1到8的顺序编号。

（2）全摆度、净摆度。推力头上的八个测点形成了四组方向相对的位置，它们的对应关系为（4、8）、（3、7）、（2、6）、（1、5）。下面数值减上面的数值就是净摆度，而全摆度就是相对点的百分比读数差值［1］。

（3）调速器和水导部分的安装。完成导叶顶盖的安装后，要对导叶间隙进行及时调整，调整后进行水导瓦的安装，然后再进行调速环的安装。可以根据调速环的位置来调整调速轴的拐臂位置，保证调速轴的拐臂位置能够垂直并灵活地转动。对于调速器底部安装高程的确定，可以根据调速轴上轴和调速器的连接位置来进行。一定要将各调速器布置整齐，同时使用地脚螺栓来连接基础板，以保证各个调速器与轴连接的灵活转动。此外，要详细检查调速器，对工作压力表、安全阀定值等进行科学合理地调整，对调速器进行整体调试。

（4）产生盘车摆度的原因。会产生盘车摆度的原因有多种。例如，轴线发生了曲折，镜板工作表面不够平整，机组轴线没有与镜板垂直或没有与联轴器法兰面垂直，推力头的内部表面较坎坷，推力头与轴的配合不够紧密等原因。

2.2水轮机蜗壳的安装

要根据施工图纸、主机房平面图和机组蜗壳安装高程来确定蜗壳的安装位置和安装高程，并且保证压力管道轴线、压力管口和蜗壳在一条直线上。在对水轮机蜗壳进行安装时，要极其注意加紧蜗壳的周围，并采用千斤顶对蜗壳进行适当的调整。在保证压力管口、压力管道轴线和蜗壳都在一条直线后，就可以在水轮机蜗壳周围进行钢筋混凝土的浇筑。

2.3定子、转子的整体安装

在安装间中确定放置定子的位置，然后将定子吊入放置在这个位置上；在发电机的大轴位置套上转子，然后使用钢丝绳拴住接近转子的两端位置，最后再用桥机大钩起吊；之后在定子中穿入大轴法兰端，同时起吊转子，然后在转子大轴的两端铺设U型杂木和钢支墩，将转子大轴垫牢，而且定子和转子的位置要尽量靠近［2］。安装施工人员还需要对其进行反复检查，确定支撑无误后才可以松钩。松钩后再在转子中套入定子。对于定子和转子的气隙情况也要进行检查，防止在穿入转子时发生碰撞。还要根据水轮机和测量发电机的距离差和高程差来确定能够符合相关的规格要求。一旦出现误差，就需用千斤顶、楔子板等方法进行调整，直到安装能够符合相应的规格要求，才可以连轴。然后，对楔子板进行点焊，对水导轴颈处、水机法兰处等位置的最大摆度进行收集，调整合格后可以进行调速器的安装。

2.4主机组的安装

根据技术条件、安装图和尺寸来对水轮发电机组的主机组部件进行全方位的检查，根据下机架角底板的位置核对预留坑的位置和尺寸。同时，还要根据机架角底板的尺寸来确定基础板的高程和径向尺寸，必须要保证X轴和Y轴的方向和主机组的安装方向是一致的。对于大轴中心，也要进行严格的对正，然后在下机架底脚进行混凝土的浇筑，之后再进行定子和转子的绝缘测量。完成测量后，再进行定子底板的安装，同时对下机架抗震螺栓的高度进行校对，使转子和定子的中心能够重合，还要保证上机架的安装位置保持水平。最后，在定子的基础底脚进行混凝土的浇筑。混凝浇筑完成后，进行水轮机轴、上机架等部件的安装。

2.5基础底板的安装

在安装基础底板前，要根据基准高程和机组中心线凿毛基础板放置的地面，将垫板放置在适当的位置上，并在每块垫板上放一对楔铁，找好楔铁顶面高程后，在楔铁上放入基础板。等到蜗壳的二期混凝土养护达到一定的强度后，拆下尾水管弯管段，同时将求心架固定在蜗壳的后法兰面上，位置在发电机后轴承座偏外侧。然后，焊上线架，将后求心器固定在线架上，再挂上钢琴线。根据座环内镗孔，使用听声法进行测量，对钢琴线进行调整，将机修直尺的水平度控制在0.02mm/m内。之后，使用游标高度尺测钢琴线和机修直尺两段的高度，高度一致就能证明钢琴线是水平的［3］。之后要移动基础底板，保证基础底板的中心线和钢琴线是在一个垂直平面内的。然后，根据实测的转轮下环端面到推力盘摩擦面的尺寸来对底板的轴向位置进行确定。对于底板的高程和水平测量，需要使用框形水平仪或精密水准仪和游标高度尺来进行。调整完成后再进行固定，最后进行基础底板的二期混凝土浇筑。