劉 濤，張紅軍

(中國水利水電第八工程局有限公司，湖南 長沙 410004)

1 引言

烏干達卡魯瑪水電站安裝有6臺100 MW水輪發(fā)電機組，定子是在制造廠內(nèi)進行疊片和下線，分3瓣到貨，現(xiàn)場在機坑內(nèi)完成定子組圓后再對合縫位置進行下線。鐵芯全圓504槽，36拼，每瓣定子各自按1/2疊片，鐵芯高1280 mm，鐵芯內(nèi)徑9400 mm，定子總重約160 t。

6#機的1瓣定子(+Y至+X區(qū)間)在陸路運輸過程中發(fā)生火災，導致此瓣定子在廠內(nèi)疊裝的鐵芯和安裝的線棒出現(xiàn)不同程度的損毀，工地需對此瓣燒毀定子的所有線棒及其固定材料、下線材料和鐵芯沖片、通風槽片、絕緣片、玻璃管等進行拆除，然后重新對此瓣受損定子進行鐵芯疊裝。

2 施工難點分析與應(yīng)對措施

2.1 施工難點

(1)定子鐵芯拆除后，需保證在工地疊裝的鐵芯與在廠內(nèi)疊裝的鐵芯同心且圓度符合要求[1]。

(2)更換的定子沖片是重新生成的，與原來同一批次生成的沖片存在厚度偏差，在保證每小段定子鐵芯疊裝層數(shù)的前提下，鐵芯高度可能與廠內(nèi)疊裝的鐵芯存在差異，導致合縫位置鐵芯高度不一致。

2.2 應(yīng)對措施

(1)把分瓣定子吊入機坑組圓，調(diào)整定子高程、中心、圓度符合要求后，再拆除受損部位的線棒、鐵芯。鐵芯拆除完成后，檢查定位筋的垂直度、半徑，由于現(xiàn)場無法復原廠內(nèi)進行定子疊片的狀態(tài)，所以定位筋的垂直度與半徑偏差較大的，需要重新進行調(diào)整，偏差小的則不再進行調(diào)整[2]。疊片過程，每次壓緊前后，都需測量工地疊裝的鐵芯與工廠疊裝的鐵芯的絕對半徑，根據(jù)測量結(jié)果調(diào)整鐵芯圓度。

(2)工地進行鐵芯疊裝前，測量合縫位置工廠內(nèi)疊裝的鐵芯高度及每小段鐵芯高度，根據(jù)壓緊計算數(shù)據(jù)安裝補償片，盡可能把工地疊裝的鐵芯高度和工廠疊裝的鐵芯高度保持一致。

3 定子修復工藝流程

定子在工地進行修復，主要控制工地疊裝的鐵芯與在廠內(nèi)疊裝的鐵芯同心且圓度相符，工地疊裝的鐵芯高度與工廠疊裝的鐵芯高度吻合。清掃完受損定子后，把分瓣定子吊入機坑進行組圓，調(diào)整定子的高程、中心、圓度符合要求，然后拆除受損定子的線棒、鐵芯和附件。再檢查下齒壓板水平和定位筋的垂直度、絕對半徑、弦距，然后進行鐵芯疊裝、壓緊[3]。定子修復工藝流程如圖1所示。

圖1 定子修復工藝流程

4 定子組裝

(1)測量底環(huán)中心，并把樣點返至定子層。

(2)安裝測圓架支撐平臺和定子施工平臺，如圖2所示。

圖2 測圓架支撐平臺和定子施工平臺布置

(3)安裝測圓架，根據(jù)樣點把測圓架調(diào)整至機組中心。

(4)清掃定子，吊入機坑進行組圓。

(5)安裝合縫螺栓、銷釘，調(diào)整定子高程、中心、圓度，擰緊定子基礎(chǔ)螺栓。

(6)拆除受損的線棒、鐵芯。

(7)清潔定子機座，對定子機座進行補漆。

(8)調(diào)整檢查下齒壓板水平，調(diào)整檢查定位筋垂直度、弦距、絕對半徑。

(9)每瓣定子按1/2錯開疊片，每層沖片厚度0.5 mm，疊一張，分瓣面用1/2沖片。定子共有23小段沖片，第1段和第23段沖片厚度49 mm，中間21段沖片厚度50 mm。

(10)第1小段鐵芯按照特殊沖片型號205-204-203-202的順序進行疊裝，每種特殊沖片疊裝高度為5 mm，即10張沖片厚度，共計20 mm，剩余29 mm疊裝201型沖片，第23小段鐵芯與第1小段鐵芯的沖片疊裝順序相反，中間21小段鐵芯疊裝201型沖片。第1小段和第23小段鐵芯需要用硅鋼片粘合劑粘牢。

(11)疊片前，根據(jù)定子RTD位置焊接RTD的固定裝置，疊片過程用測溫沖片疊出RTD槽，并將RTD粘在槽中。

(12)每個永久拉緊螺桿孔內(nèi)都需安裝絕緣擋塊，絕緣擋塊需要在疊片過程根據(jù)圖紙要求安裝在第1、2小段間、第4、5小段間、第8、9小段間、第12、13小段間、第16、17小段間、第19、20小段間、第22、23小段間。

(13)先疊裝60 mm高的沖片，每張沖片對稱安裝2個槽樣棒，槽樣棒安裝在線槽中間位置，槽樣棒伸出鐵芯不能超過100 mm，槽樣棒安裝過程應(yīng)小心，防止損傷沖片。

(14)疊片過程用塑料錘及時整形，特別注意分瓣面處的檢查和整形，不允許有沖片凸出分瓣面，每小段疊到一半和完成時，在沖片上墊25 mm的纖維板，用塑料錘敲擊沖片與定位筋接觸部位，使鐵芯與定位筋緊密接觸，無翹角[4]。

(15)整形和敲擊沖片時，必須用塑料錘，且不能用力過猛，防止損傷沖片絕緣漆；

(16)每疊完一小段，需要檢查有無疊錯，在鐵芯齒端和背部測量鐵芯高度。

(17)補償片的疊裝：第1段和第23段鐵芯禁止加補償片；正常兩層沖片間只允許加一張補償片，補償片需跳躍式分布，相鄰兩小段鐵芯不允許加相同寬度的補償片；補償片必須用定位筋鎖定，禁止安裝不能用定位筋鎖定的鋼補償片；齒部需要調(diào)整時，用由絕緣材料制成、不能用定位筋鎖定的補償片來調(diào)整，且該補償片必須與普通片在內(nèi)徑處粘接起來[5]。

(18)定子鐵芯壓緊分4次，第一次為鐵芯疊裝385 mm后進行，第二次為鐵芯疊裝777 mm后進行，第三次為鐵芯疊裝1169 mm后進行，第四次為疊片完成進行最終壓緊。每次壓緊必須是一小段鐵芯疊裝完成，上齒壓板安裝前，必須逐塊檢查與鐵芯接觸的面無高點、毛刺，且干凈。壓緊時，螺母需均勻多次壓緊，不能單次壓緊螺母過多，每次壓緊擰動螺母不超過一圈，防止鐵芯發(fā)生位移。預壓緊完成拆除壓緊裝置時，注意保護好鐵芯，拆除螺母的過程也需要均勻?qū)ΨQ進行，不能一次性完全把螺母松掉，每次松螺母擰動不超過3圈。壓緊前后分別按要求測量鐵芯的各尺寸數(shù)據(jù)。

(19)進行定子鐵芯的鐵損試驗，鐵損試驗前，定子基礎(chǔ)需再次加固牢靠，防止定子機座因諧振而出現(xiàn)位移。

(20)試驗后再次進行定子螺桿的拉緊，并檢查拉緊螺桿的絕緣電阻。

(21)安裝合縫位置的特殊絕緣墊片。

5 鐵芯圓度與波浪度控制分析

定子鐵芯的圓度直接影響定子與轉(zhuǎn)子間的空隙間隙，圓度偏差會導致空隙間隙不均勻，進而引起定子振動甚至導致掃膛現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)[6]?？刂贫ㄗ予F芯的圓度，主要從以下幾方面著手。

(1)定位筋的絕對半徑偏差和垂直度偏差是影響定子鐵芯圓度至關(guān)鍵因素。定位筋的對決半徑偏差大，就會導致定子鐵芯在周向上出現(xiàn)橢圓或不規(guī)則圓的情況，定位筋的垂直度偏差大，就會導致定子鐵芯在垂直方向上大小不一。

(2)定位筋與定子沖片在徑向方向貼合不緊密，疊片過程整形不到位，也會影響定子鐵芯的圓度。

(3)對于在工廠或在安裝間進行疊裝的定子，吊裝至機坑的過程存在鐵芯變形，加上定子鐵芯的圓度測點有限和定子鐵芯在機坑內(nèi)進行圓度調(diào)整時無法精確調(diào)整每一個點的變形，所以鐵芯的局部變形是無法控制的。一般而言，大型水電站的定子組裝都會在機坑外進行，就是為了避免定子吊裝過程產(chǎn)生的鐵芯變形在機坑內(nèi)無法全部測量和調(diào)整。

(4)定子鐵損試驗產(chǎn)生的振動可能導致鐵芯松動或鐵芯變形，所以在鐵損試驗后需重新拉緊鐵芯并再次檢查鐵芯圓度。

定子鐵芯的波浪度對機組運行時定子鐵芯的溫升和諧波振動有著直接影響。控制定子鐵芯的波浪度，主要從以下幾方面著手。

(1)控制定位筋的弦距，當定位筋弦距偏小時，會導致沖片與定位筋的接觸部位出現(xiàn)翹角現(xiàn)象，還會造成每層沖片之間在軛部無法緊密貼合。一般在調(diào)整定位筋弦距時，把弦距調(diào)整至接近允許偏差的上偏差為宜。

(2)同一張沖片的齒部與軛部厚度不一致，多層沖片疊加的厚度偏差累積就會導致鐵芯的徑向波浪度出現(xiàn)較大偏差。主要根據(jù)分段壓緊的數(shù)據(jù)添加補償片來調(diào)整。

(3)壓緊順序不合理，會影響定子鐵芯周向波浪度。鐵芯的每一次分段壓緊，都必須采用多次壓緊、對稱壓緊的方式進行。防止鐵芯受力不均勻或鐵芯出現(xiàn)位移。

6 結(jié)語

本文介紹了卡魯瑪水電站6#定子在運輸過程燒毀后進行工地修復的施工工藝、施工難點和應(yīng)對措施，總結(jié)了影響鐵芯圓度和波浪度的原因，可為類似工程的問題處理提供借鑒?？敩斔娬?#定子現(xiàn)場完成修復后，順利通過了定子鐵芯的低磁通試驗，各項參數(shù)滿足設(shè)計要求。