羅濤

(中國長江三峽集團三峽國際能源投資集團有限公司,北京 100033)

馬來西亞沐若水電站機組總裝淺析

羅濤

(中國長江三峽集團三峽國際能源投資集團有限公司,北京 100033)

沫若水電站有4臺236MW混流懸式水輪發(fā)電機組,電站水頭高、機組轉(zhuǎn)速高、裝機容量較大,發(fā)電機溫升和絕緣要求較高,機組安裝難度大.為確保機組安裝質(zhì)量及運行的穩(wěn)定性,針對機組特點制定詳細的水輪發(fā)電機組總裝方案及主要工序質(zhì)量控制標準至關(guān)重要.

機組;總裝、質(zhì)量;方案

1 概述

沫若水電站是引水式水電站,引水隧洞長約2683米,有4臺236MW的混流懸式水輪發(fā)電機組,發(fā)電機主要由定子、轉(zhuǎn)子、上/下機架、推力及上/下導軸承、發(fā)電機軸以及其它發(fā)電機附屬設(shè)備組成.定子鐵芯采用鴿尾筋,定子線棒采用空氣冷卻.轉(zhuǎn)子磁軛與支架采用立筋熱加墊打緊.推力為多點支撐彈簧束結(jié)構(gòu).主軸與水輪機軸連接為外法蘭結(jié)構(gòu).現(xiàn)場進行定子轉(zhuǎn)子及上/下機架組裝.整個機組軸系由發(fā)電機上、下導軸承和水輪機導軸承支撐(表1).

表1 水輪發(fā)電機主要技術(shù)數(shù)據(jù)

2 水輪發(fā)電機組總裝方案

2.1 機組總裝工藝流程

(1)水輪機部件(下止漏環(huán)、底環(huán)、頂蓋、轉(zhuǎn)輪及大軸)已吊裝就位,轉(zhuǎn)動部分間隙、高程調(diào)整合格.(2)下機架按圖安裝調(diào)整合格.(3)轉(zhuǎn)子聯(lián)軸螺栓及螺母配合良好,做好螺栓與螺母配合標記.(4)風閘頂起系統(tǒng)滿足可靠性運行條件.(5)定子組裝、疊片、下線及耐壓等工作完成并通過驗收合格.(6)定子上下端密封裙板已安裝.(7)轉(zhuǎn)子組裝、疊片、磁極掛裝完成并通過驗收合格,具備吊裝條件.(8)所有大件設(shè)備已吊入機坑(如轉(zhuǎn)子風閘吸塵系統(tǒng)設(shè)備及管路、擋風板、水導軸承相關(guān)設(shè)備等).(9)機組盤車.(10)機組附屬設(shè)備安裝,總裝完成.

2.2 轉(zhuǎn)輪吊裝及水輪機附件安裝

(1)轉(zhuǎn)輪吊裝前按照圖紙要求通過聯(lián)軸螺栓將轉(zhuǎn)輪與水機軸聯(lián)接在一起,聯(lián)軸螺栓采用液壓拉緊方式均勻拉伸,聯(lián)軸完成整體吊裝.(2)相關(guān)附件吊裝及安裝.

2.3 下機架預裝及安裝

(1)吊裝下機架放置于機坑內(nèi).(2)調(diào)整下機架中心≤0.5mm,水平≤0.02mm/m,高程≤±1mm.

2.4 制動器安裝

(1)單個制動器應(yīng)進行嚴密性耐壓試驗,試驗壓力及時間滿足圖紙要求,并且壓力下降不得超過3%.(2)制動器頂面安裝高程偏差,不應(yīng)超過±1mm,與轉(zhuǎn)子制動閘板的間隙偏差應(yīng)在設(shè)計值的±20%范圍以內(nèi).(3)制動系統(tǒng)的管路應(yīng)按圖紙要求進行耐壓試驗,不得滲漏.

2.5 轉(zhuǎn)子吊裝

通過制動氣壓及在制動器頂面安放墊板等措施,使制動器頂面較設(shè)計運行高程抬高25mm,然后將旋轉(zhuǎn)螺母鎖定,撤掉氣壓.

(1)轉(zhuǎn)子起吊工具經(jīng)檢查安全可靠. (2)吊裝轉(zhuǎn)子.(3)轉(zhuǎn)子起吊后應(yīng)處于水平狀態(tài),測量磁軛下沉值,并清理大軸把合的法蘭面.(4)轉(zhuǎn)子吊入機坑時需要在定子內(nèi)圓氣隙處布置10根左右25mm厚的木板,待轉(zhuǎn)子開始進入定子時,要不停的抽動木板,防止轉(zhuǎn)子偏向一側(cè)碰傷線棒.直到轉(zhuǎn)子完全落到制動閘板上.(5)轉(zhuǎn)子按大軸法蘭把合孔找好方位,緩慢落到制動器上.(6)采用專用工具連接大軸,聯(lián)軸螺栓采用液壓拉緊方式,拉伸值為滿足圖紙要求,拉伸時要對稱均勻把緊.

2.6 上機架吊裝

(1)吊裝上機架置于定子機座上,采用墊片調(diào)整中心、高程、水平.(2)千斤頂裝配及安裝按照圖紙要求安裝.

2.7 推力軸承安裝

(1)推力頭與頂軸間采用平鍵聯(lián)接傳遞扭矩,推力頭上部配有卡環(huán),使推力頭與主軸結(jié)合為一體,推力頭需要通過熱套方式套入頂軸.(2)徹底清理鏡板、彈性油箱等部件.(3)安裝推力擋油管、軸承座,彈性油箱. (4)安裝推力瓦,并裝好限位螺釘.(5)吊裝鏡板,調(diào)整 推力瓦的高程、鏡板的水平,要求推力瓦的絕對高程滿足設(shè)計高程,鏡板水平≤0.02mm/m,用框式水平儀分別在鏡板邊緣±X、±Y軸上四個位置測量八次,實際水平度取兩側(cè)的平均值.

2.8 推力軸承受力轉(zhuǎn)換

推力軸承裝配完成后,整個轉(zhuǎn)子的重量將落在推力軸承上.架設(shè)百分表,測量彈性油箱下降值,使用前需歸零,各瓦受力調(diào)均勻.

2.9 安裝上蓋板、集電環(huán)等

2.10 盤車檢查調(diào)整機組軸線

(1)機組盤車前,轉(zhuǎn)動部分應(yīng)處于機組的中心位置,大軸處于自由狀態(tài)并在對稱方向,在X-Y方向上抱緊4塊上導瓦和水導瓦,單側(cè)抱瓦間隙調(diào)至(0.03~0.05mm).并且俯視逆時針方向均勻標出8個測量點,要求上下方位一致.頂起轉(zhuǎn)子,推力瓦面上應(yīng)澆有透平油.(2)旋轉(zhuǎn)并測量機組的軸向擺度,其鏡板邊緣處的軸向擺度應(yīng)不超過0.10mm.(3)集電環(huán)、上導、下導、發(fā)電機與水輪機聯(lián)軸法蘭處及水導處的擺度應(yīng)滿足要求.(4)盤車合格后,復查定、轉(zhuǎn)子氣隙,應(yīng)符合要求.

2.11 三部導軸承及油槽附件安裝

機組盤車合格后,安裝上、下導軸承,使各導瓦與滑轉(zhuǎn)子之間的間隙滿足圖紙要求.具體安裝方法如下:(1)① 按照圖紙準備好一切部件.② 清理部件的毛刺,油污.③ 用搖表測量滑轉(zhuǎn)子與發(fā)電機大軸的絕緣電阻以及推力瓦對地絕緣電阻.④ 檢查導軸瓦、推力瓦的光潔度并做必要的修復.⑤ 球面支柱支撐形式的導軸承的安裝(如圖1).(2)上/下機架已安裝就位,水平、中心已調(diào)整合格. (3) 擋油管已安裝就位,與發(fā)電機軸中心偏差已調(diào)整合格并與機架把合完成.(4)油冷卻器機坑外已按照圖紙要求通過耐壓滲漏試驗并已安裝就位,把合穩(wěn)油板.(5) 按圖紙安裝導瓦擋板.(6)墊塊與機架座圈把合結(jié)束,精確測量墊塊與發(fā)電機大軸的距離尺寸,并做好記錄.(7)在機坑外精確測量幾組數(shù)據(jù):導瓦厚度圖紙已給出1δ,瓦背球面支柱頭槽的深度2δ,支柱螺釘頭部的厚度3δ.加墊片的厚度β抱瓦間隙記做θ.則:根據(jù)計算,將試加的墊片穿入支柱螺釘后與導瓦進行連接,安裝就位后,用塞尺對抱瓦間隙進行復測,合乎盤車數(shù)據(jù)后方可進行下序,否則需再次調(diào)整墊片的厚度.(8)下密封油擋安裝.(9)上密封油擋安裝(視圖紙要求).①按圖紙要求進行機組輔助接線部分的安裝,輔助接線走向應(yīng)合理,線夾固定可靠,絕緣電阻合格.②推力油槽蓋及密封蓋安裝,推力油槽與推力油槽蓋及密封蓋與推力頭外圓應(yīng)保持同心.③全面清掃推力油槽,按圖紙要求安裝油槽蓋板、密封蓋等,安裝密封蓋時,注意密封環(huán),入槽后應(yīng)松動有彈性,并與滑轉(zhuǎn)子接觸良好.④全面清掃上、下導油槽,按圖紙要求安裝上、下導密封蓋,密封環(huán)安裝時應(yīng)符合要求,安裝和完善油水管路等.⑤按圖紙要求進行空氣冷卻器裝配,空氣冷卻器安裝前后應(yīng)進行水壓試驗,試驗壓力、時間滿足圖紙要求.⑥按圖紙要求安裝上蓋板,上蓋板裝配中,注意各板間隙應(yīng)盡量均勻.⑦按圖紙要求進行其它部件的安裝.⑧安裝勵磁引線等.⑨安裝各部位測溫RTD、示流信號器、液位信號器、油混水信號器及限位開關(guān)等元件(注意這些部件的安裝應(yīng)與主機的安裝工作充分協(xié)調(diào),合理安排好安裝順序,避免造成漏裝等).

圖1

2.12 水輪機設(shè)備安裝

(1)主軸密封安裝.①檢修密封采用空氣圍帶形式,裝入前通0.05MPa的壓縮空氣,在水中做漏氣試驗,應(yīng)無漏氣;配割后裝入與轉(zhuǎn)輪連接螺栓護罩之間的間隙應(yīng)均勻,充壓0.5~0.8MPa后與護罩應(yīng)無間隙.②主軸工作密封采用筒式密封結(jié)構(gòu),單邊間隙為0.6~0.8mm.③工地安裝時,所有分半面涂密封膠,所有螺釘?shù)陌丫o力矩應(yīng)符合圖紙要求.(2)水導軸承安裝.①水導軸承的安裝調(diào)整是在機組總軸線確定,即盤車合格后進行.導軸承的位置應(yīng)按最后盤車擺度值確定,安裝軸承時,轉(zhuǎn)動部分要固定.②軸承安裝時不必刮瓦,但應(yīng)檢查瓦表面干凈、無雜質(zhì).軸承設(shè)計單側(cè)間隙為0.23~0.65 mm.③工地安裝時注意下油箱安裝后應(yīng)做24h漏油試驗,不得滲漏.④調(diào)整軸承間隙均勻,完成后用螺母鎖定.⑤軸承位置確定后,預裝上油箱蓋并按設(shè)計要求鉆鉸銷釘孔,并打入定位銷釘.軸承冷卻系統(tǒng)按圖紙安裝,冷卻器及其管路裝配后做水壓試驗0.6MPa,時間各60min,不得滲漏.(3)補氣系統(tǒng)安裝.在安裝支架、密封擋環(huán)和擋水環(huán)時,應(yīng)調(diào)整支架與支撐筒之間間隙,以及密封擋環(huán)和擋水環(huán)之間的轉(zhuǎn)動間隙均勻,以防止機組運行時相互刮碰.頂部安裝中心補氣閥;裝配焊接補氣管和排水管等.

表2 機組總裝主要質(zhì)量控制表

2.13 輔助部分安裝

(1)冷卻系統(tǒng)、接力器、水輪機、發(fā)電機組等系統(tǒng)的油氣水管路安裝.(2)滅火管路、擋風板等附件安裝.

2.14 機組總裝完成后開始進入機組無水/有水調(diào)試階段

3 機組總裝質(zhì)量控制標準

為保證機組安裝質(zhì)量,在GB8564-2003和廠家的技術(shù)要求基礎(chǔ)上,內(nèi)部制定高于 "優(yōu)良"標準的內(nèi)控質(zhì)量指標,針對本工程機組安裝的特點,制定內(nèi)部關(guān)鍵施工項目質(zhì)量控制點,經(jīng)專題討論確定后作為內(nèi)部施工過程控制的依據(jù).詳見表2.

4 結(jié)語

沐若水電站四臺機組均在該方案指導下進行施工,目前機組已全部投產(chǎn)發(fā)電,機組各部軸承溫度正常、振動擺度數(shù)據(jù)優(yōu)于規(guī)范要求、機組噪音小.希望上述水輪發(fā)電機組總裝對其它類似機組的安裝起到一定的幫助,

也為我們以后在電站建設(shè)方面積累經(jīng)驗.

[1]雷劍.三峽電站發(fā)電機總裝工藝[B].電氣與儀表,2014.

[2]陳允兵.水輪發(fā)電機組總裝與盤車技術(shù)[A].水利水電施工,2014.

[3]盛國林.電氣安裝與調(diào)試技術(shù)[M].中國電力出版社,2005.

[4]郭建東.紫平鋪水電站水輪發(fā)電機組軸線調(diào)整及總裝[B].四川水力發(fā)電,2007.

[5]范道芝. 功果橋水電站水輪發(fā)電機組軸線調(diào)整及總裝[B].科技創(chuàng)新導報,2012.

[6]林亞一.水輪發(fā)電機的安裝與檢修[M].中國水利水電出版社,2000.

[7]單文培.水電站機電設(shè)備的安裝、運行與檢修[M]. 中國水利水電出版社.2005.

[8]GB8564-2003水輪發(fā)電機組安裝技術(shù)規(guī)范.

TV547.3

A

1671-0711(2017)11(上)-0126-04