張宜芳

【摘要】作為確保水利水電工程正常運(yùn)行的關(guān)鍵技術(shù)設(shè)備，應(yīng)注重做好水輪發(fā)電機(jī)機(jī)電安裝環(huán)節(jié)。作為臥式機(jī)組的重要類(lèi)型之一，貫流機(jī)組體積大，水頭及轉(zhuǎn)速較低等特點(diǎn)，決定了其在安裝過(guò)程中具有一定的難度?；诖?，在水輪發(fā)電機(jī)機(jī)電安裝中需注重安裝質(zhì)量，控制好安裝難點(diǎn)和要點(diǎn)。本文圍繞貫流機(jī)組水輪發(fā)動(dòng)機(jī)，以筆者掌握的安裝理論結(jié)合工作實(shí)踐，對(duì)水輪發(fā)電機(jī)安裝中的要點(diǎn)及問(wèn)題進(jìn)行闡述。

【關(guān)鍵詞】水輪發(fā)電機(jī)；機(jī)電安裝；安裝技術(shù)；要點(diǎn)

水輪發(fā)電機(jī)組是確保水利發(fā)電得以正常運(yùn)轉(zhuǎn)的主要設(shè)施，隨著科技發(fā)展，水利水電工程中涌現(xiàn)出一批新設(shè)備及新技術(shù)，利用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)給水輪發(fā)電機(jī)組進(jìn)行安裝，會(huì)給水利水電工程帶來(lái)更好的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。水輪發(fā)電機(jī)機(jī)電安裝，一方面要做好安裝過(guò)程的質(zhì)量管理，另一方面需要及時(shí)跟進(jìn)安裝后的定期檢修工作，確保水輪發(fā)電機(jī)組充分發(fā)揮其性能[1]。

1 貫流機(jī)組式水輪發(fā)電機(jī)安裝步驟及流程

1.1 安裝管型座

管型座是貫流式水輪發(fā)電機(jī)機(jī)組的重要構(gòu)件，是整個(gè)機(jī)組的安裝基準(zhǔn)，水輪機(jī)導(dǎo)水機(jī)構(gòu)（內(nèi)、外配水環(huán)）及發(fā)電機(jī)的定子都分別把合在管型座的上、下游法蘭上，并以此作為基準(zhǔn)進(jìn)行安裝，所以對(duì)管型座的安裝精度要求較高，要注重管型座的安裝質(zhì)量，從整體上保障水輪發(fā)動(dòng)機(jī)能夠在良好的受力條件下工作，提高設(shè)備使用壽命。管型座中心與樁號(hào)之間位置上的安裝誤差控制在2mm內(nèi)。

1.2 安裝主軸、軸承

貫流式水輪機(jī)和發(fā)電機(jī)應(yīng)該使用相同類(lèi)型的主軸，主軸上要配套水導(dǎo)軸承及組合軸承。水導(dǎo)軸承的結(jié)構(gòu)是分塊瓦，要有稀油潤(rùn)滑，潤(rùn)滑油采用內(nèi)循環(huán)水冷卻方式。安裝前對(duì)受油器有絕緣要求的瓦要進(jìn)行絕緣檢查，對(duì)油槽進(jìn)行徹底的清掃，油槽封閉后進(jìn)行注油，使高位油箱和軸承油箱實(shí)現(xiàn)了油循環(huán)，以免因停電等事故導(dǎo)致設(shè)備缺乏潤(rùn)滑而受損。在安裝間內(nèi)完成主軸安裝后，于管型座側(cè)框進(jìn)行架孔及流道調(diào)入，沿著水平方向進(jìn)行90度旋轉(zhuǎn)，借助橋機(jī)將大軸緩慢移動(dòng)到預(yù)定安裝位置。

1.3 安裝轉(zhuǎn)輪

水輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)輪安裝前，先要在安裝間內(nèi)解體并組裝轉(zhuǎn)輪，對(duì)轉(zhuǎn)輪的工作性能及耐壓性能加以測(cè)試，如測(cè)試結(jié)果符合安裝要求，再開(kāi)展吊裝工作[2]。首先，借助吊裝設(shè)備將轉(zhuǎn)輪加以90度翻轉(zhuǎn)，然后將其吊入機(jī)坑內(nèi)并聯(lián)接大軸。在轉(zhuǎn)輪配合止口拉入，可以通過(guò)采用聯(lián)軸螺栓加以完成，在轉(zhuǎn)輪與聯(lián)軸螺栓之間緊密接觸后，將聯(lián)軸螺栓擰緊，確保橋機(jī)松鉤后，轉(zhuǎn)輪和聯(lián)軸螺栓緊密咬合。在完成安裝后，還應(yīng)根據(jù)廠家設(shè)計(jì)要求，采用電加熱法拉伸拉直聯(lián)接螺栓，并使用螺栓鎖片加以牢固。

1.4 安裝轉(zhuǎn)子

轉(zhuǎn)子主要由轉(zhuǎn)子支架及磁極構(gòu)成，通過(guò)螺栓可將磁極安裝于轉(zhuǎn)子支架，這一組裝環(huán)節(jié)較為省力。在進(jìn)行磁極掛裝流程之前，應(yīng)借助絕緣電阻對(duì)磁極加以測(cè)量，確定磁極的極性和重量，根據(jù)測(cè)量結(jié)果開(kāi)展掛裝工作。完成掛裝后，應(yīng)調(diào)整轉(zhuǎn)子圓度及其直徑，在這一環(huán)節(jié)，可以通過(guò)對(duì)磁極墊片和磁極圈加以調(diào)整來(lái)實(shí)現(xiàn)，需要注意控制其半徑誤差大小。

在完成轉(zhuǎn)子組裝工作后，應(yīng)對(duì)其耐壓性進(jìn)行測(cè)試，確保其耐壓程度符合設(shè)計(jì)及安裝要求。在耐壓測(cè)驗(yàn)完成后，對(duì)轉(zhuǎn)子進(jìn)行噴漆，噴漆原料采用汽油或甲苯加以稀釋?zhuān)瑖娖徇^(guò)程中保持勻速，在轉(zhuǎn)子線圈部位可以適度噴厚，而在磁極部位則應(yīng)盡量噴薄[3]。在進(jìn)行轉(zhuǎn)子吊裝時(shí)，可通過(guò)翻身工具與轉(zhuǎn)子起吊，將其將轉(zhuǎn)子從發(fā)動(dòng)機(jī)坑轉(zhuǎn)移出來(lái)，并沿著垂直方向?qū)⑥D(zhuǎn)子吊入機(jī)坑內(nèi)，使其連接主軸。

1.5 安裝定子、燈泡頭及其附屬設(shè)備

在定子安裝階段，與轉(zhuǎn)子安裝一樣，也應(yīng)先期進(jìn)行耐壓試驗(yàn)，確保其耐壓性能符合安裝要求時(shí)，才能安裝。安裝方法可以參照轉(zhuǎn)子的安裝方法。定子與轉(zhuǎn)子之間的空隙數(shù)值應(yīng)控制在8-12點(diǎn)間，確保定子和機(jī)組內(nèi)殼的聯(lián)接螺栓緊密咬合。

在燈泡頭的安裝上，應(yīng)先將其吊入流道中，然后通過(guò)使用橋機(jī)將燈泡頭吊起，平移到定子位置，借助聯(lián)接螺栓將燈泡頭和定子進(jìn)行聯(lián)接處理。安裝人員同樣需要著重將聯(lián)接螺栓加以擰緊，并確保其間隙大小符合安裝規(guī)范。

1.6 后期檢修工作

貫流式水輪發(fā)電機(jī)的安裝工作結(jié)束后，需要在完成設(shè)備的二次檢查后再給予使用，檢查的重點(diǎn)內(nèi)容是前期安裝過(guò)程中的主要質(zhì)量控制要點(diǎn)，如各部件之間的密實(shí)程度，聯(lián)接螺栓的緊固度等，借助這一二次檢查環(huán)節(jié)，彌補(bǔ)安裝中出現(xiàn)的質(zhì)量漏洞，減少設(shè)備投入使用后發(fā)生故障，影響水利水電工程生產(chǎn)的正常發(fā)揮。

水輪發(fā)電機(jī)常見(jiàn)的問(wèn)題之一是發(fā)電機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中突然停運(yùn)，造成這一現(xiàn)象的原因多是由于真空斷路器出現(xiàn)斷路或跳閘，從而導(dǎo)致水輪發(fā)電機(jī)出現(xiàn)了超負(fù)荷現(xiàn)象，進(jìn)而引起設(shè)備停運(yùn)。因此，在后期檢修維保緩解，要保障主變低壓側(cè)處于穩(wěn)定的運(yùn)行環(huán)境中，由于主變低壓側(cè)無(wú)法做到對(duì)開(kāi)關(guān)進(jìn)行關(guān)合控制，在開(kāi)關(guān)開(kāi)啟后，在運(yùn)行過(guò)程中極易導(dǎo)致儲(chǔ)能機(jī)設(shè)備積攢眾多灰塵。因此，后期維保人員應(yīng)采用潤(rùn)滑脂等原料及時(shí)對(duì)灰塵加以清理，從而保障水輪發(fā)電機(jī)平穩(wěn)安全運(yùn)行。

2 發(fā)電機(jī)組安裝工藝的難點(diǎn)及質(zhì)量要點(diǎn)

貫流式水輪發(fā)電機(jī)機(jī)電安裝過(guò)程中存在的主要安裝難點(diǎn)：一是水輪機(jī)和發(fā)電機(jī)在向?qū)лS承及組合軸承之間較易產(chǎn)生間隙的變化；二是水輪發(fā)電機(jī)在座環(huán)、尾水管、導(dǎo)水設(shè)備吊裝環(huán)節(jié)和焊接部位較易產(chǎn)生變形[4]。要解決這兩個(gè)安裝中的難點(diǎn)問(wèn)題，需要安裝人員要注重做好幾個(gè)要點(diǎn)的質(zhì)量控制。

（1）深入研究發(fā)電機(jī)軸承間隙問(wèn)題，開(kāi)展軸系計(jì)算，根據(jù)設(shè)計(jì)及安裝要求，控制水輪發(fā)電機(jī)部件間的瓦軸間隙，對(duì)其繞度大小加以精準(zhǔn)測(cè)控。水輪機(jī)組中過(guò)流部件密封部位的尺寸非常關(guān)鍵，完成安裝后要進(jìn)行滲漏試驗(yàn)，確保其符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

（2）對(duì)水輪機(jī)組聯(lián)接螺栓進(jìn)行預(yù)應(yīng)力測(cè)試，一方面確保機(jī)組固定部位的螺栓穩(wěn)固，另一方面保障機(jī)組轉(zhuǎn)動(dòng)部件部位螺栓得以有效鎖定，使其達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)要求， 確保機(jī)械能夠正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

（3）水輪發(fā)電機(jī)機(jī)電安裝前、中、后環(huán)節(jié)，要注重對(duì)機(jī)電設(shè)備中的油孔系統(tǒng)、軸瓦系統(tǒng)、軸承系統(tǒng)加以及時(shí)的潤(rùn)滑及清洗，提高發(fā)電機(jī)機(jī)組設(shè)備運(yùn)行的平穩(wěn)度，使其始終處于最佳的運(yùn)轉(zhuǎn)環(huán)境中，減少設(shè)備發(fā)生故障的幾率。

（4）在水輪發(fā)電機(jī)的主軸被吊入機(jī)坑算起，直到水輪發(fā)電機(jī)機(jī)組正式開(kāi)始運(yùn)轉(zhuǎn)，這一過(guò)程通常需要一至兩個(gè)月。因此，及時(shí)做好機(jī)電設(shè)備的防腐措施顯得十分必要，著重對(duì)機(jī)電設(shè)備的軸頸、鏡板等部位進(jìn)行防腐處理。

（5）安裝人員在對(duì)水輪發(fā)電機(jī)機(jī)電中的定子及轉(zhuǎn)子進(jìn)行安裝時(shí)，此時(shí)通常要在其內(nèi)部開(kāi)展安裝施工工作，因此，應(yīng)督促安裝人員對(duì)安裝操作加以規(guī)范，使安裝流程符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，提高責(zé)任意識(shí)，嚴(yán)格仔細(xì)，避免出現(xiàn)定子及轉(zhuǎn)子內(nèi)遺留安裝工具或各類(lèi)零件的現(xiàn)象，以免給設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)構(gòu)成損害。

3 結(jié)語(yǔ)

水利水電工程運(yùn)行環(huán)節(jié)，水輪發(fā)電機(jī)組擔(dān)負(fù)著重要的工作任務(wù)，其在保障水輪水電工程正常發(fā)電運(yùn)轉(zhuǎn)上具有極其重要的地位和作用。水輪發(fā)電機(jī)機(jī)組能否有效安全運(yùn)行，又取決于安裝環(huán)節(jié)能夠做到高質(zhì)量。因此，水輪發(fā)電機(jī)機(jī)組安裝人員要強(qiáng)化安裝質(zhì)量意識(shí)，確保各個(gè)環(huán)節(jié)的安裝過(guò)程符合相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，并做好后期的復(fù)檢和維保工作，從而保障水輪發(fā)電機(jī)平穩(wěn)高效運(yùn)轉(zhuǎn)，為全面發(fā)揮水利工程的經(jīng)濟(jì)及社會(huì)效益保駕護(hù)航。

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