尤莉莎，谷振富，鄭 凱，吳 妍，劉璐茜

（河北張河灣蓄能發(fā)電有限責(zé)任公司，河北 石家莊 050300）

1 概述

河北張河灣抽水蓄能電站位于河北省石家莊市井陘縣測魚鎮(zhèn)的甘陶河干流上。電站距石家莊市直線距離53km，公路里程77km，距井陘縣城45km。電站總裝機容量1000MW。本電站并入冀南電網(wǎng)，在電網(wǎng)中擔(dān)任系統(tǒng)調(diào)峰、填谷、調(diào)頻、調(diào)相及事故備用任務(wù)。

電站設(shè)計安裝4臺250 MW水泵水輪發(fā)電電動機組，由ALSTOM-VOITH-FUJI聯(lián)營體供貨。發(fā)電電動機為半傘式（具有上、下導(dǎo)軸承）、三相、立軸、空冷、可逆式同步電機，帶有空氣冷卻器的閉路循環(huán)空氣冷卻系統(tǒng)。發(fā)電電動機與水泵水輪機軸采用法蘭螺栓連接。發(fā)電電動機組主軸采用分段軸結(jié)構(gòu)。機組采用水噴霧滅火系統(tǒng)。

張河灣抽水蓄能電站機組軸系從上至下依次為:集電環(huán)、輔助軸、上端軸、轉(zhuǎn)子法蘭、下導(dǎo)軸領(lǐng)、發(fā)電機軸下法蘭、水輪機軸上法蘭、水導(dǎo)軸領(lǐng)組成。其中發(fā)電機大軸為整體結(jié)構(gòu)，即推力頭鏡板與下導(dǎo)軸領(lǐng)及主軸為一個整體。

2 盤車工藝介紹

機組軸線檢查俗稱盤車，其目的在于檢查調(diào)整機組的鏡板水平、整個軸系的垂直度、直線度以及機組轉(zhuǎn)動部分中心位置，減小機組運行的擺度和振動，提高機組性能，以利于機組的長期穩(wěn)定運行，延長使用壽命[1]。

張河灣電站水泵水輪發(fā)電電動機組軸線檢查分為2個步驟：①進行發(fā)電電動機的盤車檢查，檢查合格后進行水發(fā)聯(lián)軸，水發(fā)聯(lián)軸結(jié)束再進行機組整體盤車。盤車方法采用人工盤車的方式，在輔助軸頂部安裝專用的盤車裝置，通過人力推動整個轉(zhuǎn)動部分旋轉(zhuǎn)；②利用百分表監(jiān)測各部位的擺度，從而計算出軸系的折彎情況并予以調(diào)整，直到符合設(shè)計要求。

3 盤車施工工藝流程

盤車施工工藝流程如圖1：

圖1 機組盤車施工工藝流程圖

4 盤車步驟

發(fā)電機盤車檢查在轉(zhuǎn)子吊裝并安裝完成，上端軸、輔助軸和集電環(huán)安裝完成，上機架吊裝，高壓油頂起系統(tǒng)安裝完成后進行[2]。首先進行盤車前準備：①對下導(dǎo)油槽注油，油位能淹沒2/3下導(dǎo)瓦即可；②在軸線方向?qū)ΨQ抱4塊下導(dǎo)瓦，瓦間隙調(diào)整為0.03～0.05 mm；③檢查轉(zhuǎn)動部分與固定部分之間無異物遺留；④分別在集電環(huán)、上導(dǎo)、轉(zhuǎn)子法蘭、下導(dǎo)軸領(lǐng)和發(fā)電機軸下法蘭幾個部位架設(shè)百分表，在上導(dǎo)軸領(lǐng)處架設(shè)軸向百分表以監(jiān)測轉(zhuǎn)動部分被頂起的高度，同時檢查轉(zhuǎn)動部分的軸向跳動值；⑤在輔助軸頂部安裝盤車裝置。

準備工作就緒后即可開始進行發(fā)電電動機單獨盤車。啟動高壓油頂起裝置，監(jiān)測上導(dǎo)軸領(lǐng)處軸向架設(shè)的百分表，當(dāng)頂起高度達到0.10 mm時，關(guān)掉高壓油頂起裝置，如此反復(fù)幾次以確保推力軸承和發(fā)電機鏡板之間充分形成油膜[3]。最后一次開啟高壓油頂起裝置，檢查轉(zhuǎn)動部分被頂起0.10 mm時，通過人力推動盤車裝置從而使整個轉(zhuǎn)動部分旋轉(zhuǎn)，然后讀取各個監(jiān)測部位的百分表讀數(shù)，通過計算各個監(jiān)測部位的相對擺度和絕對擺度從而得知各部軸線的折彎。如果不符合要求則要進行調(diào)整，直到符合設(shè)計要求。

發(fā)電電動機盤車結(jié)束后進行水發(fā)聯(lián)軸，水發(fā)聯(lián)軸完成即可進行整個機組的盤車檢查。機組軸線盤車檢查準備工作同發(fā)電電動機一樣，另外還需在水輪機軸上法蘭、水導(dǎo)處架設(shè)百分表用以監(jiān)測發(fā)電機軸和水輪機軸的折彎[4]。盤車步驟與發(fā)電電動機單獨盤車一樣。

5 此種盤車工藝的思考

張河灣抽水蓄能電站水泵水輪發(fā)電電動機安裝過程中首先以水輪機上、下止漏環(huán)為基準調(diào)整轉(zhuǎn)輪中心，水輪機軸和轉(zhuǎn)輪之間用廠內(nèi)預(yù)先加工好的銷釘螺栓進行定位，然后檢查水輪機軸上法蘭面水平符合要求后預(yù)裝下機架。下機架的中心、高程均以水輪機軸上法蘭面為基準，下機架水平要求0.03 mm/m。轉(zhuǎn)子吊裝后，檢查發(fā)電機大軸下法蘭面和水輪機大軸上法蘭面之間的間隙和錯牙符合設(shè)計要求。發(fā)電電動機單獨盤車前應(yīng)將轉(zhuǎn)動部分調(diào)到下機架的正中心（廠家設(shè)計要求偏差0.03 mm）以確保每塊推力軸承受力平衡。發(fā)電電動機單獨盤車結(jié)束，進行水發(fā)聯(lián)軸，此時應(yīng)再次檢查確認發(fā)電機軸下法蘭和水輪機軸上法蘭之間的間隙和錯牙符合設(shè)計要求后方能聯(lián)軸。因此，此種盤車方式對下機架及推力軸承的制造、安裝水平要求較高，對調(diào)整水輪機上、下止漏環(huán)間隙的要求也比較高。而一旦因加工誤差、安裝誤差累積出現(xiàn)聯(lián)軸后軸線不垂直，即發(fā)電機大軸仍處于下機架中心，而水輪機上、下止漏環(huán)間隙卻出現(xiàn)偏差的情況，調(diào)整工作將非常困難。由于整個轉(zhuǎn)動部分重達500 t，調(diào)整下機架的位置已經(jīng)沒有可能，此時只能在水輪機上下止漏環(huán)間隙和發(fā)電機大軸中心上尋找出一個最佳的位置，直接后果就是發(fā)電機大軸的中心已經(jīng)不能滿足0.03 mm的要求，而水輪機上下止漏環(huán)的間隙也不能達到最佳設(shè)計值。

6 新工藝探討

在電站1號機組發(fā)電電動機盤車檢查時，整個轉(zhuǎn)動部分位于下機架的中心，而當(dāng)發(fā)電機盤車檢查結(jié)束后水發(fā)聯(lián)軸發(fā)現(xiàn)水輪機上下止漏環(huán)間隙不均勻，對稱位置最大相差0.20 mm。

對此，結(jié)合實際情況，可考慮對盤車工藝做如下修改，以提高機組整體盤車水平：在轉(zhuǎn)子吊裝前，先進行水發(fā)聯(lián)軸，然后對轉(zhuǎn)動部分進行盤車檢查，調(diào)整軸線的折彎、檢查轉(zhuǎn)動部分的中心，確保水輪機上、下止漏環(huán)的間隙均勻，如果出現(xiàn)偏心現(xiàn)象，由于此時轉(zhuǎn)動部分只有大約130 t，我們可以利用千斤頂調(diào)整下機架的位置，使發(fā)電機大軸的中心滿足要求，下機架的定位只需重新鉆鉸銷釘孔即可。

水輪機盤車結(jié)束后進行轉(zhuǎn)子吊裝、上端軸與輔助軸、集電環(huán)安裝，上機架吊裝，最后進行整體盤車。此時主要檢查調(diào)整發(fā)電電動機部分的擺度并調(diào)整其符合設(shè)計要求。

采用新工藝后可以：①提前檢查發(fā)電機固定部件與水輪機固定部件的同心度，如果偏差過大，采取水平方向移動下機架的方法進行調(diào)整。因此只要保證下機架與水輪機固定部分的同心度，即可保證所有發(fā)電機固定部件與水輪機固定部件的同心度。至于上機架的中心可在最后進行再次調(diào)整。②提前連接水輪機主軸，增加了推力軸承的負荷，因此所測得的發(fā)電機軸頂面的水平更準確，更可靠。③如有必要，在盤車結(jié)束轉(zhuǎn)子吊入后，檢查空氣間隙合格，即可進行水導(dǎo)軸承等水輪機中心部分的工作，而不必等機組整體盤車完成后才開始水輪機中心部分部件安裝。④可以盡可能多的完成轉(zhuǎn)子吊裝前機坑內(nèi)工作，工作空間寬敞，照明好，設(shè)備吊裝、運輸更加方便，更有利于安全文明施工。

7 結(jié)束語

抽水蓄能電站機組盤車應(yīng)結(jié)合電站實際情況，充分考慮抽水蓄能機組的特殊性，在傳統(tǒng)機組盤車工藝的基礎(chǔ)上不斷加以改進，以進一步提高機組的安裝水平和運行穩(wěn)定性。