李金標(biāo)（中國(guó)水利水電第十一工程局有限公司機(jī)電安裝分局，河南省 三門(mén)峽市 472000）

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楚卡斯水電站發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子裝配工藝分析

李金標(biāo)（中國(guó)水利水電第十一工程局有限公司機(jī)電安裝分局，河南省 三門(mén)峽市 472000）

楚卡斯水電站水輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子采用轉(zhuǎn)子支架（中心體）整體熱套結(jié)構(gòu)，其磁軛疊片采用錯(cuò)一個(gè)極距相疊的方法、俯視順時(shí)針旋轉(zhuǎn)上升方式。疊片工藝的特點(diǎn)主要有：采用磁軛熱打鍵調(diào)整圓度，使磁軛達(dá)到設(shè)計(jì)緊量；磁軛采用履帶式電加熱器加熱，在磁軛上分：上方、下方及外部布置加熱器，使磁軛與支架的溫差容易形成，膨脹量有保證；磁軛壓緊采用中向內(nèi)圈再向外圈的順序?qū)ΨQ(chēng)壓緊。

水電站；發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子；裝配工藝；磁軛堆積熱打鍵

1　前言

楚卡斯水電站位于哥斯達(dá)黎加首都圣何塞以南40km的塔古拉斯河上。電站裝有2臺(tái)立軸混流式水輪發(fā)電機(jī)組，單機(jī)容量25.925MW。轉(zhuǎn)子裝配工作有：磁軛鍵槽檢查，磁軛沖片的清洗、分類(lèi)、堆積、疊壓、磁軛熱打鍵（主要是徑向鍵），磁軛及磁極的固定，磁極檢查試驗(yàn)，磁極掛裝，磁極引線裝配，機(jī)組機(jī)械制動(dòng)環(huán)裝配。裝配的關(guān)鍵在于磁軛圓度的控制和偏心值的控制，磁軛熱打鍵。通過(guò)裝配這兩臺(tái)機(jī)組轉(zhuǎn)子的實(shí)踐，可以為以后類(lèi)似的轉(zhuǎn)子裝配積累經(jīng)驗(yàn)。

2　轉(zhuǎn)子主要技術(shù)參數(shù)

型式：三相、立軸；

型號(hào)：SF26-32/5100；

推力軸承負(fù)荷：3400kN；

GD2：＞1650t-m2；

轉(zhuǎn)子重量：13.982t；

磁軛高度：1850mm；

轉(zhuǎn)子外圓半徑：2258mm；

額定轉(zhuǎn)速：225r/min。

3　轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)介紹

楚卡斯水電站發(fā)電機(jī)為立軸三相同步發(fā)電機(jī)。由磁極裝配、阻尼繞組、轉(zhuǎn)子磁軛、轉(zhuǎn)子支架及轉(zhuǎn)軸組成。轉(zhuǎn)子支架為圓盤(pán)式焊接結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)子支架與主軸在廠里組裝成一體后運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)。

4　轉(zhuǎn)子安裝步驟及安裝工藝

轉(zhuǎn)子裝配的主要步驟為轉(zhuǎn)子支架調(diào)整、轉(zhuǎn)子磁軛疊片、磁極掛裝、轉(zhuǎn)子耐壓試驗(yàn)。

4.1轉(zhuǎn)軸調(diào)整

將轉(zhuǎn)子支臂支墩?qǐng)A周均布于轉(zhuǎn)子安裝間基礎(chǔ)板上，利用廠家到貨的專(zhuān)用工具在安裝間將轉(zhuǎn)軸（包括轉(zhuǎn)子支架）吊起，使轉(zhuǎn)子支臂落放在支墩上，轉(zhuǎn)軸法蘭端落入安裝間基礎(chǔ)地坑，調(diào)整轉(zhuǎn)軸垂直，用水平儀檢查轉(zhuǎn)軸法蘭水平誤差不超過(guò)0.02mm/m。調(diào)整合格后搭焊支臂支墩于基礎(chǔ)板（見(jiàn)圖1）。

4.2轉(zhuǎn)子磁軛疊片

4.2.1磁軛沖片清洗及稱(chēng)重、分級(jí)

清洗磁軛沖片、除銹并去掉毛刺及油污，清掃完畢的沖片表面平整、無(wú)油污，無(wú)銹蝕，無(wú)毛刺。磁軛沖片按每級(jí)0.2kg重量差進(jìn)行分等，并測(cè)量各部位厚度并做記錄，按圖紙編制疊片表。

4.2.2磁軛疊片

沿下壓板圓周均布支撐工具，調(diào)整支撐工具，使磁軛下壓板徑向水平偏差不超過(guò)0.5mm，周向波浪度不超過(guò)1mm，半徑差不超過(guò)0.5mm。

當(dāng)磁軛壓板調(diào)整完后，先試疊沖片25～35mm左右，使沖片盡可能地與主立筋接觸，檢查堆積后磁軛圓度，并檢查磁軛沖片與下壓板螺孔的配合情況，確保螺孔完全吻合。磁軛沖片堆疊采用錯(cuò)一個(gè)極距相疊的方法。

在疊片時(shí)利用磁軛凸鍵、副鍵和長(zhǎng)短定位銷(xiāo)釘定位，邊疊片邊用T尾工具（見(jiàn)圖2）整形，疊片時(shí)沖片剪口方向要一致，注意沖片與主立筋間隙均勻。每疊完一段用轉(zhuǎn)子測(cè)圓架測(cè)量磁軛外圓尺寸，磁軛圓度、垂直度，測(cè)量并調(diào)整磁軛下壓板水平。

轉(zhuǎn)子磁軛壓緊分3段進(jìn)行：第1段的高度為600mm，第2段為1200mm，第3段為1850mm。每次壓緊前必須保證轉(zhuǎn)子磁軛外圓圓度和實(shí)際尺寸合格、磁軛疊裝高度合適時(shí)才能進(jìn)行壓緊。第二次壓緊前磁軛的實(shí)際高度應(yīng)根據(jù)第一次壓緊前后的高差確定。

磁軛壓緊時(shí)采用4個(gè)MI-5500GS風(fēng)扳機(jī)由中向內(nèi)圈再向外圈的順序?qū)ΨQ(chēng)壓緊。壓緊后、檢查磁軛外徑尺寸、波浪度、內(nèi)外圈長(zhǎng)度尺寸是否符合圖紙要求。

4.2.3熱打鍵

在冷狀態(tài)下將磁軛鍵打緊，熱打鍵前仔細(xì)檢查磁軛鍵，不允許有任何毛刺和高點(diǎn)，然后加熱磁軛，在熱狀態(tài)下將磁軛鍵打下，以保證單邊緊量為0.35mm。

轉(zhuǎn)子熱打鍵采用履帶式加熱器，在磁軛上方、外圓、下方布置加熱器并用苫布罩好，將磁軛加熱到規(guī)定溫度，加熱過(guò)程中保持溫升均勻，不允許有局部過(guò)熱現(xiàn)象。

當(dāng)磁軛漲量檢查合格后，吊出磁軛凸鍵、副鍵，根據(jù)圖紙要求將墊片搭焊在磁軛凸鍵下端，隨凸鍵一起裝入主立筋鍵槽與磁軛鐵心鍵槽之間。待磁軛凸鍵裝入指定位置后，停止加熱，將溫度緩慢降到室溫。降溫冷卻過(guò)程中，磁軛上下內(nèi)外的溫差不得大于10℃，以免磁軛收縮不均勻而產(chǎn)生變形。

當(dāng)磁軛溫度冷卻至室溫，打緊磁軛副鍵并測(cè)量磁軛的圓度、垂直度、半徑尺寸和高度尺寸，下壓板的水平度。

熱打鍵完成后焊接上、下磁軛壓板，搭焊磁軛拉緊螺桿和螺母，螺母與壓板。割掉磁軛副鍵凸出主立筋的多余部分，安裝制動(dòng)環(huán)板。

圖1

圖2

4.3磁極掛裝

（1）在對(duì)磁極掛裝前，應(yīng)提前對(duì)轉(zhuǎn)子做好清理工作。通風(fēng)溝內(nèi)需特別注意，必須清理干凈、徹底。檢查合格后才能進(jìn)行磁極掛裝，并將磁極T尾槽的高點(diǎn)及毛刺進(jìn)行清除，清理干凈。在磁極掛裝過(guò)程中應(yīng)測(cè)量磁極鐵心的高度，在中心點(diǎn)位置做好標(biāo)記，以此作為每個(gè)磁的中心標(biāo)高點(diǎn)，以轉(zhuǎn)軸下法蘭為轉(zhuǎn)子磁極掛裝高程的基準(zhǔn)點(diǎn)。轉(zhuǎn)子磁極的掛裝高程應(yīng)比設(shè)計(jì)的高程略低，以保證整體安裝時(shí)轉(zhuǎn)子的實(shí)際高程比定子的實(shí)際高程底1～2mm。磁軛與磁極接觸面要求平直，個(gè)別高點(diǎn)應(yīng)磨去。

（2）以轉(zhuǎn)子大軸上兩引出線孔所對(duì)的磁軛為磁極掛裝起始點(diǎn)，先掛裝帶轉(zhuǎn)子引線的2個(gè)磁極，然后對(duì)稱(chēng)掛裝其余磁極。磁極掛裝及調(diào)整完成后，安裝磁極鍵，對(duì)打緊不合格的磁極鍵用拔鍵器拔出處理后重打，必要時(shí)需要更換。

（3）磁極打鍵工作完成以后，再次對(duì)轉(zhuǎn)子磁極的外圓圓度進(jìn)行測(cè)量，然后再對(duì)磁極整體進(jìn)行耐壓試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果符合要求后用螺栓固定磁極鍵。

（4）磁極引線連接及阻尼環(huán)連接必須測(cè)量磁極線圈的絕緣電阻，合格后才能開(kāi)始進(jìn)行磁極連接和阻尼環(huán)連接。磁極連接采用螺栓連接。在連接配鉆孔時(shí)應(yīng)注意保護(hù)磁極，不得將鉆孔碎削落入磁極層間，以免造成磁極間短路。并且要求連接接觸緊密，用0.05mm的塞尺檢查不能通過(guò)；阻尼環(huán)接頭的接觸面用0.05mm塞尺檢查塞入深度不應(yīng)超過(guò)5mm。

（5）轉(zhuǎn)子磁極間支撐裝置。所有的螺栓鎖定墊片必須可靠鎖定，鎖片應(yīng)與螺母方面接觸，并將尖角反口、鎖死。

4.4轉(zhuǎn)子試驗(yàn)

轉(zhuǎn)子的所有工作完成后，測(cè)量轉(zhuǎn)子的絕緣電阻。如果小于0.5MΩ，則對(duì)轉(zhuǎn)子進(jìn)行干燥直至絕緣電阻大于0.5MΩ時(shí)停止干燥，并根據(jù)廠家要求進(jìn)行轉(zhuǎn)子整體耐壓試驗(yàn)。最后進(jìn)行對(duì)轉(zhuǎn)子全面清掃、噴漆、吊入機(jī)坑。

5　結(jié)束語(yǔ)

由于采用了比較合適的工藝，楚卡斯水電站轉(zhuǎn)子裝配工期比原計(jì)劃提前10d，縮短了電站投產(chǎn)發(fā)電的施工工期。實(shí)際證明，正確選擇合適的施工工藝，不僅保證了工程質(zhì)量，還縮短了施工工期，降低了施工成本，取得良好的經(jīng)濟(jì)效益。

［1］丁立國(guó).龍灘電站發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子現(xiàn)場(chǎng)疊片工藝特點(diǎn).水電站機(jī)電技術(shù)，2008（02）.

［2］譚齊全.紅巖子電站轉(zhuǎn)子疊片安裝體會(huì).廣東水利水電，2002（S1）.

［3］羅 蓉.轉(zhuǎn)子磁軛疊片新工藝.機(jī)械，2008（01）.

［4］長(zhǎng) 江.溪洛渡電站首臺(tái)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子開(kāi)始疊片.人民長(zhǎng)江，2011（18）.

［5］周玉龍.瑯邪山抽水蓄能電站發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子安裝工藝.水利水電技術(shù)，2008，39（12）.

李金標(biāo)（1973－），男，工程師，專(zhuān)科，主要從事水輪發(fā)電機(jī)組及金屬結(jié)構(gòu)安裝方面的工作。

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2016-5-20