发电电动机转子吊装安全技术研究

李 兵

(安徽绩溪抽水蓄能有限公司，安徽 宣城 245300)

1 工程概况

某抽水蓄能电站安装6 台单机容量为300 MW的立轴单级混流可逆式水泵水轮/发电电动机组。发电电动机采用立轴悬式结构，两个导轴承，推力轴承与上导轴承位于上机架内不同油槽，发电电动机轴为“一根轴”结构，发电电动机轴与水轮机轴通过法兰联接，通风系统采用“端部回风”密闭循环空气冷却方式。

发电电动机转子由转轴、转子磁轭、转子磁极及其他附件组成。在安装间进行转子磁轭叠装、转子磁极挂装后进行电气试验，试验合格后将转子整体吊入机坑进行安装、调整以及联轴。

2 确定吊装技术方案

2.1 吊装重量复核

经过复核计算，转子整体起吊重量约380 t (不含吊具)，含吊具吊装重量约401 t，拟采用两台250 t 桥机并车双车抬吊。

转子吊装总重量为400.898 t (见表1)，单台桥机起重荷载为200.449 t，两台起重机采用专用吊具吊装额定总荷载为250 t×2=500 t。此次转子吊装单台桥机荷载小于每台起重机额定荷载。故满足Q/GDW 1799.3—2015《国家电网公司电力安全工作规程 第3 部分：水电厂动力部分》中14.2.2 b 条的规定，即每台起重机的荷重均不准超过该机80 %的额定起重量；当厂房内采用专用吊具用两台桥式起重机抬吊发电机转子时，每台起重机的荷重不准超过该机的额定起重量。

表1 转子起吊重量

2.2 吊装高度复核

查阅相关图纸可知250 t 吊钩中心最高可起升至△259.4 m (吊钩距离轨顶高程1.5 m)，在安装间进行吊具安装后250 t 吊钩中心至转子转轴下法兰面距离为10.011 m，安装间高程为△248.2 m，故当转子起吊时，起升至最高高度(吊钩距离轨顶高程1.5 m)时，转子可离安装间地面1.189 m，满足吊装要求。

2.3 上下游尺寸复核

经查阅相关图纸，转子起吊与厂房上下游安全距离满足要求。

2.4 吊装方案确定

转子采用两台桥机联合起吊，通过平衡梁连接转子轴，两台桥机吊装前进行并车。

2.5 吊装步骤

(1) 拆除转轴下方与转子基础板之间的螺栓，拆除完成后缓慢起升转子，当转子完全离地后，检查桥机各部位的工作情况。

(2) 检查桥机各部位工作情况良好后，按规范要求进行“三起三落”，每次停留时间为10 min，检查桥机有无异常，进一步确认起吊装置连接螺栓等是否牢固，起吊设备的状态是否良好，检查桥机操作系统及制动系统的可靠性。

(3) 桥机检查完成后，操作桥机将转子移动至安装间下游侧，清扫转轴下法兰面，并用刀口尺检查有无高点，经各方联合检查验收合格后，方可进行转子吊装。

(4) 所有检查、测量完成后，指挥桥机将转子吊装至相应机组机坑内。吊装过程中，桥机始终保持1 档进行操作。

(5) 转子吊装行驶至岩锚梁监测位置时，将桥机停在合适位置，由监测标进行岩锚梁监测数据采集，并进行桥机主梁挠度测量，数据采集完成后继续进行转子吊装工作。

(6) 当桥机吊装转子至机坑上方，根据事先在小车、大车轨道上作好的标记初步调整转子中心。指挥桥机将转子缓慢下落，待转子底部降至与定子线圈顶部距离约200 mm 时，停止落钩，此时桥机指挥站于转子吊装平台上进行指挥，起重监护站于联轴平台监测转子中心体下法兰与下机架间间隙，进一步调整转子中心，使转子与定子同心，待转子稳定后继续缓慢落钩。

(7) 转子的磁极部分在定子线圈内下落的整个过程中，由12 人均匀分立于转子吊装平台上，在每个磁极与转子铁芯之间放置3 800 mm×100 mm×25 mm 木条，并不断地将木条上下抽动，根据其单侧木条的松紧度，及时调整转子的中心位置，以防止磁极碰伤定子铁芯。如发现模板被卡应及时通知现场起重指挥人员，对转子方位进行调整，确保转子磁极与定子铁芯不发生碰撞。

(8) 当转子制动环板距制动器上楔子板面150 mm 时，停止落钩，在下机架上布置8 个50 t千斤顶防止起重误指挥，检查制动器顶面有无杂物，并对转子进行调整，使转子中心体下法兰面螺栓孔编号与水轮机轴编号对正。继续下落转子，当转子制动环板距制动器40 mm 时，使用150 mm 钢板尺检查水轮机轴与发电机轴法兰错牙，调整转子，使发电机轴与水轮机轴同心，再次缓慢落钩将转子落于制动器闸板面楔子板上。

3 吊装准备工作及安全保障措施

3.1 吊装准备工作

3.1.1 吊装前桥机准备工作

(1) 为确保转子吊装安全，吊装前必须对桥机进行全面检查，特别是桥机部件螺栓，起升机构卷筒、钢丝绳压板、钢丝绳、抱闸的检查。

(2) 检查、清扫桥机内部电气设备，保证电气设备动作可靠。

(3) 检查桥机运行区域内轨道安装良好，并将大、小车轨道两侧的所有杂物清除干净。

(4) 拆除吊装通道内的所有临边防护栏杆(用三角旗临时防护，吊装后立即将栏杆安装恢复)，清理吊装通道内的杂物。

(5) 拆除两台桥机的250 t 吊钩，将两台桥机大车并车，装好并车装置及平衡梁；两台桥机联锁起降3 次，起升高度不小于5 m，使用水平仪、卷尺检查测量平衡梁两端高差不大于5 mm。

(6) 检查两台桥机并车在空载状态下各项操作试验及运行情况，要求检查大车、小车、起升机构在全行程往返运行情况应正常；检查两台桥机在轨道全行程的并车行走情况。

(7) 平衡梁与桥机连接完成后进行模拟试吊，将平衡梁起吊至机坑上方，在平衡梁吊装中心挂上线锤，测量线锤到转子内侧距离，对称方向距离差不大于5 mm；并在桥机小车和大车轨道上作好标记，以减少转子吊装时对中调整时间，确保吊装时一次到位，确保吊装安全。

3.1.2 转子本体及机坑内准备工作

(1) 将转子磁力中心线返点至转子上方，记录测量值。

(2) 清扫转子上下轴法兰面、水轮机轴法兰面，并用刀口尺检查其平面度，用油石去除表面毛刺，并经业主、监理、厂家验收合格。

(3) 找出转子中心体下法兰面厂内加工时的高低点标记、螺栓孔编号，将高低标记点引侧面易于观察的位置。

(4) 转子吊装前需要在制动器闸板面垫好钢板及楔子板，确保楔子板面高程为241.715 m，楔子板水平度在0.20 mm 以内。

(5) 准备3 500 mm×100 mm×25 mm 木板12块，木板一端钻孔栓布条。

(6) 在定子机座上端面安装转子吊装平台，确保转子吊装过程中不损伤定子上端部线棒。

(7) 在水轮机室搭设联轴施工平台，并用于监测转子中心体下法兰穿过下机架情况。

3.2 吊装安全保障措施

(1) 安装间、机坑临空面和孔洞设置安全栏杆、盖板等防护措施，搭设必须的安全通道。

(2) 所有参与吊装的作业人员预先了解和熟悉转子吊装方案，进行分工，明确岗位职责。

(3) 所有参与吊装施工人员应按规定着装，并穿戴好劳保用品及安全防护用具；起重指挥人员着反光背心，或按其他要求着装；特种作业人员必须持证上岗。

(4) 所使用的工器具必须经过检查，杜绝有隐患的工器具投入使用。

(5) 吊装前起重指挥应与起重司机统一信号，指挥时必须做到旗语准确、哨声清脆、旗语与哨声协调。

(6) 吊装前，安全人员对施工现场进行必要的隔离，加强巡视，发现违规现象及时制止并处理。机坑内执行风洞管理制度的要求。

(7) 机坑内作业场所照明充足，并配置足量灭火器。

(8) 转子吊装前，对桥机进行检查、将吊装区域内设备、材料清理干净，检查吊具安装可靠，对吊装施工用电进行检查。

(9) 转子正式吊装前必须按照相关规程进行“三起三落”，检查桥机制动情况。吊物上严禁站人或放置杂物，吊装通道下面严禁有人停留或穿行，严禁违章作业，工作人员必须持证上岗，做好个人防护。

(10) 指挥人员应选择视野开阔、安全的部位进行指挥，起重指挥信号采用国家标准要求的统一信号(如：通用手势信号、专用手势信号、旗语信号、音响信号等)，信号的发出应清晰、醒目、明确。

3.3 应急措施

3.3.1 厂用电源突然消失

在厂房突然停电的情况下，暂停吊装作业，用手电照明检查抱闸无异常后，疏散桥机上的人员。司机室操作人员将操作手柄置于0 位，启动柴油发电机200 kW 以满足厂房照明、桥机运行(主起升电机功率：110 kW；副起升电机功率：75 kW；大车行走机构电机功率：4×4 kW；小车行走机构电机功率：7.5 kW)，供电后将载荷吊回起吊位置。停电后，一方面要防止突然来电引发事故，另一方面要致电业主机电部查询停电情况，了解何时恢复供电，并将了解的情况通知生产经理，待厂房电源恢复后才能继续吊装作业。

3.3.2 地下厂房通信中断

厂房突然停电将会造成通信中断，现场采用对讲机进行通信联络(需要时使用备用对讲机)，等厂房来电及通信恢复即所有部位联系确认后再继续进行吊装作业。

3.3.3 桥机起升刹车系统失灵

吊装作业过程中，派专人监护起升刹车系统。如果在试验过程出现桥机故障等突发事件，桥机司机应果断紧急制动，将制动盘抱住，并停止大车。监护人员手动缓慢释放抱闸，将吊装大件放于安装间或发电机层合适位置。

4 结束语

通过采用以上吊装技术方案及针对每一个步骤所采取的安全措施，保证了转子吊装工作的安全、顺利进行。可供其他类似抽水蓄能电站发电电动机转子吊装工作参考。