徐磊

摘? 要：文章以埃塞俄比亞吉布3電站水輪發(fā)電機組為例，詳細(xì)闡述了以電氣原理進(jìn)行盤車，最終完成機組軸線調(diào)整的過程。

關(guān)鍵詞：電氣盤車;軸線調(diào)整;水輪發(fā)電機;彈性盤車

中圖分類號：TV547.3? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ?文章編號：2095-2945（2020）34-0090-02

Abstract： This paper takes the hydro-generator set of Ethiopia DjibouⅢ Power Station as an example， and elaborates the process of cranking based on the electrical principle and finally completing the axis adjustment of the unit.

Keywords： electric turning; axis adjustment; hydro-generator; flexible turning

1 概述

1.1 機組

埃塞俄比亞吉布3電站共10臺187MW懸吊式水輪發(fā)電機組，由東方電機有限公司制作、水電八局機電公司負(fù)責(zé)安裝。轉(zhuǎn)子共12對磁極，高2840mm，直徑6258mm，重約342.5T。定子共576根線棒，分上下兩層布置在線槽內(nèi)，鐵芯內(nèi)徑6330mm。水輪機型號HLD522-LJ-360，重約30T。水輪機大軸總長6085mm，上下法蘭直徑均為1780mm，重約34.2T。上端軸總高4445mm，法蘭直徑1780mm，重約24.4T。推力頭以熱套方式在現(xiàn)場與上端軸配合安裝，推力頭重約6.5T。鏡板與推力頭之間有螺栓把合，銷釘定位，鏡板外徑2200mm，重約2.3T。機組從下至上共4部軸承，分別為水導(dǎo)軸承、下導(dǎo)軸承、上導(dǎo)軸承、推力軸承，整體轉(zhuǎn)動部分重量約440T。

1.2 電氣盤車柜

整套電氣盤車柜由1個轉(zhuǎn)子柜、3個定子柜、遠(yuǎn)控站和二次控制電路組成。電氣盤車原理是在發(fā)電機轉(zhuǎn)子線圈和定子任意一線圈中通入直流電流，定子和轉(zhuǎn)子之間會產(chǎn)生相互作用力，極性相同時相互排斥，極性相反時相互吸引。實際操作時轉(zhuǎn)子常帶電形成固定磁場，定子A、B、C三相不斷切換通道來實現(xiàn)定子磁極相角變化，從而帶動磁極轉(zhuǎn)動。

轉(zhuǎn)子柜：輸入電壓AC 400V，輸入電流AC 285.5A;輸出電壓DC 160V，輸出電流DC 800A。

定子柜：輸入電壓AC 400V，輸入電流AC 72A;輸出電壓DC 7V，輸出電流DC 3000A。

2 盤車

（1）分析：a.埃塞吉布3電站機組推力軸承為彈性鼓型軸承，屬于液壓支柱式推力軸承，按（GB8564-2003《水輪發(fā)電機組安裝技術(shù)規(guī)范》 9.5.7d）要求應(yīng)進(jìn)行彈性盤車，靠近推力軸承的上部與下部的導(dǎo)軸瓦作為軸系的固定點，即兩部軸承需固定。b.埃塞吉布3電站機組為懸吊式，推力軸承在所有軸承的頂部。軸承固定點考慮兩種組合：上導(dǎo)軸承與下導(dǎo)軸承同時固定，或上導(dǎo)軸承與水導(dǎo)軸承同時固定。c.盤車方式為電氣盤車，轉(zhuǎn)子在變化磁場中實現(xiàn)運動，在水平方向會受磁拉力影響。從這一點考慮，必須在轉(zhuǎn)子的上部和下部的軸承同時進(jìn)行固定。由此確定最佳固定組合方式為：上導(dǎo)軸承與下導(dǎo)軸承同時固定。另一組合（上導(dǎo)軸承與水導(dǎo)軸承同時固定）作為補充數(shù)據(jù)對照手段。d.由于兩部軸承在周向位置的固定，迫使軸承擺動將一部分反映到鏡板的端面跳動，后期在數(shù)據(jù)分析時，應(yīng)把鏡板的跳動數(shù)據(jù)進(jìn)行計算。

（2）調(diào)整轉(zhuǎn)動部分中心，以轉(zhuǎn)輪上下止漏環(huán)與頂蓋的間隙為基準(zhǔn)，將轉(zhuǎn)動部分調(diào)整至中心位置，初次調(diào)整，轉(zhuǎn)動部分不必調(diào)整至最佳中心。檢查轉(zhuǎn)子與定子之間的上、下空氣間隙，個間隙與平均間隙之差不應(yīng)超過平均間隙值的±8%（空氣間隙設(shè)計值為35mm）。

（3）在上導(dǎo)與下導(dǎo)（或上導(dǎo)與水導(dǎo)）兩部導(dǎo)軸承抱緊的情況下，起落轉(zhuǎn)子。檢測各彈性油箱壓縮量應(yīng)不大于0.2mm。

（4）在推力頭外圓按逆時針方向編號均勻標(biāo)記8個

點，+Y方向為1號起始點。其它部位檢測點，可在盤車過程中，第一次讀數(shù)時進(jìn)行標(biāo)記。

（5）在鏡板端面的+Y與+X方向分別垂直架設(shè)百分

表，測量鏡板端面跳動;在推力頭、上導(dǎo)、水發(fā)大軸法蘭、下導(dǎo)、水導(dǎo)外緣的+Y與+X方向分別布置百分表進(jìn)行監(jiān)測，并將百分表大指針調(diào)“零”。

（6）檢查上導(dǎo)與下導(dǎo)（或上導(dǎo)與水導(dǎo)）兩部導(dǎo)軸承已抱緊，啟動盤車操作控制臺，開始盤車。

（7）每次軸承抱緊后的初次盤車，應(yīng)空轉(zhuǎn)一周，即轉(zhuǎn)動部分在旋轉(zhuǎn)整個過程只觀察百分表針的擺動情況，不作記錄，盡量保證轉(zhuǎn)動持續(xù)進(jìn)行，當(dāng)旋轉(zhuǎn)至初始位置，檢查個百分表的回“零”情況，偏差不宜超過0.02mm。如果超過0.05mm，則應(yīng)分析百分表不回“零”的原因。

a.檢查百分表座是否已良好固定 ，用手輕輕敲擊百分表，如果表針微微擺動后仍能恢復(fù)至初始刻度，說明百分表表座已固定好。反之，說明百分表表座未固定，則重新固定或更換表座。b.檢查百分表是否靈敏，用兩根手指輕輕拉起百分表測桿，當(dāng)測桿脫離測量面2～3mm，松開測桿，讓測桿自行彈回，往復(fù)多次操作，并檢查百分表刻度回“零”情況，如指針不回“零”，則應(yīng)更換百分表。c.如果百分表與表座均沒有問題，且+Y與+X方向的百分表均不回“零”，則證明該百分表所檢查的附近導(dǎo)軸承未抱緊。應(yīng)將該部導(dǎo)軸承，重新用瓦報緊。并重復(fù)（7）步驟。直至百分表回“零”正常。

（8）盤車經(jīng)過空轉(zhuǎn)后，百分表回“零”正常，開始正式盤車，記錄各百分表在各標(biāo)記點位置轉(zhuǎn)動部分靜止時的百分表讀數(shù)。每次盤車應(yīng)記錄兩圈的讀數(shù)，互為參考。

3 數(shù)據(jù)計算

（1）由于彈性盤車由上導(dǎo)與下導(dǎo)（或上導(dǎo)與水導(dǎo)）兩部軸承抱緊，各部位的百分表監(jiān)測的擺度值并不能直接反應(yīng)出該部位的真實情況。需要將鏡板的端面跳動值換算到各部位。計算方法如下：

+R=S

A：鏡板端面跳動值;L：測點距鏡板的長度;D：鏡板直徑;R：測點百分表讀數(shù);S：實際擺度值。

（2）通過計算后的實際擺度值分析轉(zhuǎn)動軸線的直線度及彎折情況是否符合廠家工藝要求。如不符合要求則進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整，然后重新盤車，直至盤車數(shù)據(jù)合格。

4 直線度調(diào)整

由于埃塞吉布3電站設(shè)備加工精度優(yōu)良，在實際安裝過程中直線度均符合規(guī)范要求，10臺機組都一次性通過盤車檢驗。本文根據(jù)其他電站同類型機組的安裝經(jīng)驗簡單介紹一下幾種可能出現(xiàn)的情況及處理方法。

（1）整體直線度良好，但在推力軸承以下有明顯偏斜，導(dǎo)致水導(dǎo)軸承盤車擺度值超差。

a.由此可以分析出，推力頭與上端軸的配合偏差導(dǎo)致整體軸線傾斜。

b.首先在推力頭分別標(biāo)出最高點與最低點位置。

c.可以在鏡板與推力頭的接觸面添加環(huán)形墊進(jìn)行補償。

d.環(huán)形墊應(yīng)根據(jù)水導(dǎo)軸承及下導(dǎo)軸承的擺度值計算出最大配刮量。

e.在環(huán)形墊上進(jìn)行分區(qū)，均勻過渡配刮環(huán)形墊。

f.將配好的環(huán)形墊裝到鏡板與推力頭之間。重新盤車檢查，直至各項數(shù)據(jù)符合要求。

（2）軸系出現(xiàn)折線形狀，導(dǎo)致個軸承在擺度值偏差出現(xiàn)相反的情況。

a.根據(jù)數(shù)據(jù)分析，由上至下依次找出偏偏折的把合面。

b.在把合面周向分別標(biāo)出最高點與最低點位置。

c.選擇方便施工的一端法蘭面進(jìn)行打磨處理。首先進(jìn)行分區(qū)，計算出各分區(qū)需要的打磨量。

d.打磨處理完成后，重新盤車檢查，直至各項數(shù)據(jù)符合要求。

e.注意多處彎折的情況一次只能處理一個位置，方向應(yīng)從上至下。

（3）對于現(xiàn)場配裝銷釘?shù)妮S系，也可以通過旋轉(zhuǎn)大軸周向螺孔位置，找到最佳把合位置來消除軸線直線度的問題。

5 注意事項

（1）盤車前仔細(xì)檢查這個轉(zhuǎn)動部分不能有任何雜物影響轉(zhuǎn)動，尤其空氣間隙及轉(zhuǎn)子支架。

（2）由于盤車過程中有電磁場產(chǎn)生，在轉(zhuǎn)子附近的檢測人員嚴(yán)禁攜帶與測量無關(guān)的金屬物品與電子設(shè)備（如鑰匙、手機等）

（3）盤車過程中嚴(yán)禁進(jìn)行與盤車無關(guān)其它的施工作業(yè)。

參考文獻(xiàn)：

[1]蘭海漲.大型貫流式機組首次使用電動盤車[A].中國設(shè)備管理協(xié)會.2012（第二屆）全國發(fā)電企業(yè)設(shè)備優(yōu)化檢修技術(shù)研討會論文集[C].中國設(shè)備管理協(xié)會：中國設(shè)備管理協(xié)會，2012：3.

[2]馮煥.廣州蓄能水電廠A廠機組盤車工藝的探討[A].水利部機電研究所《水電站機電技術(shù)》雜志社.《水電站機電技術(shù)》2015年增刊[C].水電站機電技術(shù)雜志社，2015：5.

[3]龐子敬.特大型水電機組盤車新工藝的探索[A].中國水力發(fā)電工程學(xué)會.大型水輪發(fā)電機組技術(shù)論文集[C].中國水力發(fā)電工程學(xué)會，2008：3.

[4]楊林.機組電氣跳閘時電氣制動投入原因分析及處理方法介紹[A].中國水力發(fā)電工程學(xué)會燈泡貫流式機組專業(yè)委員會.中國水力發(fā)電工程學(xué)會燈泡貫流式機組專業(yè)委員會第一屆年會論文集[C].中國水力發(fā)電工程學(xué)會燈泡貫流式機組專業(yè)委員會：中國水力發(fā)電工程學(xué)會，2005：5.

[5]李軍.聯(lián)軸鏜孔技術(shù)在錦屏二級水電站軸線調(diào)整中的應(yīng)用[A].中國動力工程學(xué)會水輪機專業(yè)委員會、中國水力發(fā)電工程學(xué)會水力機械專業(yè)委員會、中國電機工程學(xué)會水電設(shè)備專業(yè)委員會.第十九次中國水電設(shè)備學(xué)術(shù)討論會論文集[C].中國動力工程學(xué)會水輪機專業(yè)委員會、中國水力發(fā)電工程學(xué)會水力機械專業(yè)委員會、中國電機工程學(xué)會水電設(shè)備專業(yè)委員會：中國水力發(fā)電工程學(xué)會，2013：5.

[6]周逸萍.越南嘉興水電站電氣一次設(shè)計[A].廣西水力發(fā)電工程學(xué)會.南方十三?。▍^(qū)、市）水力發(fā)電工程學(xué)會聯(lián)絡(luò)會暨學(xué)術(shù)交流會論文集[C].廣西水力發(fā)電工程學(xué)會：中國水力發(fā)電工程學(xué)會，2009：5.

[7]景國強.振動對水輪發(fā)電機組運行穩(wěn)定性的影響[A].甘肅省水力發(fā)電工程學(xué)會、全國水機磨蝕試驗研究中心、中國電機工程學(xué)會水電設(shè)備專業(yè)委員會.水輪發(fā)電機組穩(wěn)定性技術(shù)研討會論文集[C].甘肅省水力發(fā)電工程學(xué)會、全國水機磨蝕試驗研究中心、中國電機工程學(xué)會水電設(shè)備專業(yè)委員會：中國水力發(fā)電工程學(xué)會，2007：4.

[8]程向東.水輪發(fā)電機組軸線調(diào)整工藝[A].四川省水力發(fā)電工程學(xué)會、貴州省水力發(fā)電工程學(xué)會、云南省水力發(fā)電工程學(xué)會.四川、貴州、云南三省水電廠（站）機電設(shè)備運行技術(shù)研討會論文集[C].四川省水力發(fā)電工程學(xué)會、貴州省水力發(fā)電工程學(xué)會、云南省水力發(fā)電工程學(xué)會：貴州省科學(xué)技術(shù)協(xié)會，2010：8.