浅析定子下环板水平超标的调整方法

陆建峰，祁康全，张广华

（国网浙江省电力公司紧水滩水力发电厂，浙江丽水323000）

浅析定子下环板水平超标的调整方法

陆建峰，祁康全，张广华

（国网浙江省电力公司紧水滩水力发电厂，浙江丽水323000）

近些年，20世纪80、90年代投运的水轮发电机组，多数出现了定子矽钢片滑出的问题，给机组的安全稳定运行造成了威胁。通过定子改造，采用新材料、新工艺，提高定子可靠性是较为有效的处理方法。本文介绍了紧水滩电站定子改造时，原定子机座不进行改造的情况下，对下环板波浪度超标的测量、处理方法，为同类型机组改造提供借鉴。

定子机座；下环板；波浪度

1 概况

紧水滩电站位于浙江省丽水市云和县瓯江的大溪支流龙泉溪上，是瓯江流域龙泉溪梯级开发中最早开发建设的大型电站。紧水滩电厂原设计有6台单机50 MW的混流式机组，总装机300 MW，先后于1987～1988年投产。水轮机型号为HL220-LJ-300，额定转速 200r/min，发电机型号为SF-K50-30/6400，立轴悬式。

从2005年开始，紧水滩电站的6号、2号、3号发电机相继发生定子铁心下端部矽钢片松动滑出损坏定子线棒事件，而1号、4号、5号发电机定子铁心下端部矽钢片也存在不同程度的滑出，严重威胁发电机安全运行。后期检修时虽然采取了发电机安装下挡风板、定期对发电机定子铁心进行内窥镜检查并在铁心滑出部位加焊不锈钢拉勾等措施，但定子铁心松动与矽钢片滑出问题没有得到有效扼制，无法从根本上解决设备隐患。为此，电站于2012年逐步对发电机定子进行改造。

2 定子改造范围的选择

紧水滩电站原定子为分瓣式结构，三瓣定子分别在工厂叠装后运至现场拼装而成。定子改造前电站邀请哈尔滨电机厂设计专家对定子和上机架振动情况进行了核算，确定定子和上机架联合结构关键振动模态频率均有效避开了机组相应的激振频率，满足振动标准要求。同时，机组历次A、B级检修中检查定子机座组合面把合螺栓和定子机座基础安装螺栓，均未发现有松动现象；测量定子机座各组合缝间隙，历次检修均未发现有扩展现象，故本次定子改造仍采用原来的定子机座，将下压指直接焊装在下环板后对定子铁心在机坑内进行整体叠装的方式。定子铁心装配图如图1所示。

3 定子机座下环板波浪度测量及超标原因分析

2014年紧站2号机组解体完后在机坑内进行定子铁心部件拆除工作，相关部件拆除后对定子机座进行了修整，修整后利用中心柱测量定子机座下环板水平，测量发现定子机座下环板波浪度较大，周向一圈最大相差4.05 mm,内外径最大相差0.51 mm，内侧低、外侧高，达不到《水轮发电机组安装技术规范》的技术要求。由于波浪度超出规范较多，随后用水工观测仪对下环板水平进行了复测，复测数据显示周向一圈最大相差4.83 mm,内外径相差0.57 mm,内侧低、外侧高，数据一致,波浪度分布情况如图2所示。

水轮发电机定子机座下环板主要作为定子铁心叠片的支撑，承受定子铁心的重量及机组运行时的磁不平衡，若定子机座下环板强度不足，将直接威胁到机组的安全稳定运行。机组改造前要求设计单位对机组上机架和定子机座的强度进行了复核，确定上机架和定子机座的强度满足要求。为了查找引起定子机座下环板水平超标的原因，利用水工测量仪器对定子机座上端部上机架安装基础水平（测量位置为上机架支腿安装部位，共6处），测量发现定子机座上端部水平偏差较大，最大偏差3.57 mm，且高程变化情况与下环板波浪度的数据基本一致，基本确定建厂时定子安装水平超标是导致定子机座下环板水平超标的主要原因，由于改造时调整难度较大，为此，未对定子机座水平、高程进行调整。

图1定子铁心装配图

图2紧站2号机定子机座下环板波浪度

4 定子机座下环板波浪度超标的处理工艺

为了保证下压指安装后上平面的水平度满足技术规范的要求，经与厂家共同商议决定，在不改变原定子机座的情况下，按照下环板水平测量的数据，对高程相对较高部位的下压指进行加工处理，对高程相对较低部位的压指通过加不锈钢调整垫，从而保证压指安装后的水平度及定子高程，同时在压指内侧底部加垫片，调整齿压条内外侧高差。根据测量的下环板波浪度情况，对图2所示的22～35区域的压指根据超差量分别按0.5 mm、1.0 mm、1.5 mm、2.0 mm 4个规格进行刨削处理，对图2所示的1～5区域的压指根据超差量分别按0.5 mm和1.0 mm 2种规格分别进行加垫。压指加工后按要求进行满焊，满焊后检查压指径向和周向波浪度，测量压指波浪度最大值为1.75 mm，相邻压指高差小于0.5 mm，测量压指内外高差符合要求。定子铁心叠装后铁损试验合格，机组投运后铁心温度、铁心振动等运行正常。

5 结束语

受改造工期、施工场地、施工条件、经济性等因素的限制，机组改造时很难进行彻底的改造换新，而未改造部件或原安装基础或多或少的存在着这样那样的问题，这些问题也只有在改造过程中才能发现，只有找到问题的根本原因并采取有效的处理措施，才能确保改造的顺利、有效实施。紧水滩电站目前已先后对6号、2号、1号、3号水轮发电机组定子进行了改造，在已改造的4台机组中，发电机定子下环板波浪度均在4 mm以上，通过分区域测量下环板水平，并按测量的波浪度刨削下压指或在下压指下方加垫，调整压指上端部波浪度达到相关规范要求，有效的解决了原定子机座下环板水平超标的问题。

[1]GB/T 8564-2003水轮发电机组安装技术规范[S].

[2]哈尔滨电机厂有限责任公司.紧水滩2号发电机增容改造定子铁芯装压工艺守则[Z].

[3]王晓波.水轮发电机定子机座结构与加工工艺讨论[J].科技风,2012（19）：47.

TV734.4

B

1672-5387（2017）11-0042-02

10.13599/j.cnki.11-5130.2017.11.016

2017-08-30

陆建峰（1981-），男，高级工程师，从事水电机械检修工作。