水輪發電機組安裝工藝及注意事項

摘 要：我國人口眾多，電能是居民們生產生活所依靠的主要能源，因此，我國對電能的消耗量極大。水輪發電是我國能源轉換的一種主要方式，也是電能的重要來源，水輪發電機的安裝是否到位直接關系到發電的效果，本文將對發電機的安裝細節加以詳盡闡述。

關鍵詞：水輪機體安裝；主體安裝；定子和轉子；性能檢測

引言

水輪發電機是我國目前采用的主要發電手段，其工作原理是利用物理學的特性，將水能先經過水輪機轉變成機械能，再通過轉子的帶動最終轉化為電能。相較于傳統的燃油發電機而言，水輪發電機的發電成本更加低廉，也更加節能環保，其運轉的靈活性較強，能量轉換所需時間短。水輪發電機根據發電方式不同可分為不同種類，如直流發電機，同步發電機和異步發電機等等。水輪發電機的安裝與檢修是一項細度和精確度要求極高的工作，通常在維修時，要在斷電的同時保持發電機組整體處于動態的運轉狀態，就必須利用人力在設備局部維持電力的輸送。在發電機安裝時，原則上要根據設備原廠配置的裝配圖紙和裝配技術要求來開展裝配工作；如果在裝配時設備使用方有特殊改造需要，需要與設備生產方進行及時的技術溝通，確保安裝工作安全有序的開展。在正式安裝前，還要做足相關的準備工作，如照明設備的配備，防護欄的設置等工作。

1 如何正確安裝水輪機的部件

1.1 底環安裝

底環的安裝大致可分為三步：（1）底環的安裝需要有安裝平臺的支撐，所以先要按照要求進行安裝平臺的搭建，平臺搭建完成之后，用起重設備將底環的零部件逐一安裝，要注意安裝的先后次序；（2）底環基本構架完成后，要調整部件之間的偏差，保證底環的安裝符合設備標準，調試全部完成后，開始對底環的部件加以焊接固定，焊接時要注意保持部件位置的精確性；（3）待整體焊接完成之后去除掉安裝平臺，并調整底環的整體安裝位置，包括距離和高度的校準，在用混凝土澆筑的方法將底環固定在防止底環的底座上，在此過程中，要注意不要損壞底環的基本結構，保持底環的穩固性和完整性。

1.2 機坑里襯安裝

底環安裝完成后是機坑里襯安裝。要先將里襯調入，使之落到底環上面，調整其位置后，將里襯和底環進行焊接固定，同時要再次注意里襯和底環的穩固性是否牢靠。

2 正確連接轉輪和主軸

2.1 先按照要求裝配轉輪

轉輪是水力發電機的重要部件之一，其質量好壞會直接影響混流式發電機的轉速，所以在轉輪的選擇和焊裝時要尤其注意以下環節：

（1）混流式水輪機分瓣式轉輪應根據專門的焊接工藝規范進行焊接及熱處理，并應符合下列要求：a.轉輪應無裂紋，轉輪下環焊縫不允許有咬邊現象；b.下環焊縫處錯牙不應大于0.5mm；c.葉片填補塊安裝焊接后，葉型應符合設計要求；d.上冠組合間隙應符合GB8564-2003第2.0.6的質量要求；e.上冠法蘭下凹值及上凸值應符合規范要求；f.抗磨、抗汽蝕層的堆焊應按要求進行，打磨后厚度不應小于 4mm，粗糙度應與打磨部分一致。

（2）轉漿式水輪機轉輪耐壓和動作試驗，應盡量在轉輪放平時進行，并應符合下列要求：a.試驗用油的油質合格，油溫不應低于+5℃；b.各組合縫不應有滲漏現象，每個漿葉密封裝置在加與未加試驗壓力情況下的漏油量，不應超過每個漿葉密封裝置允許漏油量規定，不大于出廠試驗時的漏油量；c.轉輪接力器器動作應平衡，開啟和并閉的最低油壓一般不超工作壓力的15%；d.最大試驗壓力，一般為0.5MPa；e.在最大試驗壓力下，保持16h；f.在試驗過程中，每小時操作漿葉全行程開關2-3次；g.繪制轉輪接力行程與漿葉轉角的關系曲線。

2.2 固定主軸和轉輪的位置

先將轉輪調到指定位置并采取措施對其進行臨時固定，再進行主軸的位置調試，然后通過專業測量儀器進行位置的綜合測量，并不斷調整轉輪和主軸的相對位置，使其達到安裝要求，要重點注意調整間隙，避免產生磨損現象，最后，在用法蘭和螺栓進行設備的焊接固定，焊接時要注意焊接縫隙不要太大，以免影響密封性，還要掌握焊接的力度和角度，保證設備不發生形變。

3 發電機機械部件安裝

3.1 主體設備的試安裝

發電機機械部件安裝比較復雜，它包含的系統零部件比較多，所以，在單獨安裝之前，要先從整體的角度，進行零部件的試固定，找準部件大概的安裝位置，并從整體掌握設備的中心點，確定合適的距離和安裝高度，保證設備的位置達到標準，不出現偏差。

具體安裝時，可以先進行一些輔助部件的試安裝，例如下蓋板，上機架和下機架的安裝。這三種部件在安裝時，中心要始終保持垂直同一性。安裝順序一般先為下蓋板，然后是下機架，最后才是上機架，一般情況下，上機架的安裝要在發電機主要部件完全安裝完畢后再進行。下機架的安裝要以下蓋板的安裝為前提，一些零部件的安裝也可以同一時間開展，但要注意不要妨礙正常的安裝工作，另外還要注意該預留的空間要預留充足。

3.2 如何安裝定子和轉子

（1）定子的安裝流程。在定子安裝前要做好底基的安裝固定工作，保證其位置中心端正，這是定子安裝的基礎。定子要通過起重裝置調入，這一點與地環安裝相類似，定子調入后要用螺栓進行焊接固定工作，同樣要注意部件的密封性，然后要用標準尺寸的定位鋼筋進行二次加固，并進行定子運轉實驗，如果檢驗符合標準，再調入機坑內正式固定。

（2）轉子的安轉也要先進行底樁和支架的調試和固定，支架固定完成之后再把轉子調入，進行焊接固定，對轉子的二次固定要采用副立筋的方法，最后還要焊接副立筋和主力筋使其成為一體，轉子鐵片的壓緊固定是通過下壓板施加的壓力來完成的，壓實作業完成后，在用螺栓進行最后的固定。安裝定子時要注意對定子進行提前清洗，保證其清潔度。

（3）在各項部件預安裝完畢后，要將上機架和下機架調出，在主設備全部正式安裝固定之后再正式安裝下機架，再將主軸與轉子相連，調整各部件的準確位置，最后安裝上機架和上蓋板等部件。按照事先預定位置將整臺發電機安裝固定。

（4）對于推力頭的套裝工作，必須把前期功課做好、做足。首先，仔細核對推力頭與大軸的配合尺寸及過盈量，根據過盈量及套裝時的吊裝間隙確定推力頭加熱的溫度；其次，確定加熱方法，準備相應的工具；第三，需要做好吊裝的準備，如調整水平，起吊點的確定，起吊鋼絲繩的準備等。套裝推力頭是一項膽大心細的工作，一旦條件具備，就立即實施，毫不猶豫。

4 水輪機附件安裝

安裝水輪機附件包括：蝸殼及尾水管排水盤形閥、環行吊車、補氣裝置的補氣閥、排水閥、頂蓋排水泵、機坑踏板及欄桿。

5 水流調速系統的安裝及實驗

整體發電機安裝完畢后要進行水流調速器安裝和實驗，以測試發電機是否能夠正常運行。正常情況下，調速器在不同檔位隨時進行切換，導葉的配合應該順利無障礙，并且其變化幅度應該和調速器變化幅度相配合，設備關閉時，導葉的葉面角度應在誤差允許范圍之內。

6 結束語

水輪發電機的安裝是一個系統而又復雜的過程，在安裝時要重視設備的精密程度，嚴格按照安裝規范來操作，保證發電機的實際能效。

參考文獻

[1]趙士云.水電站水輪發電機組結構特點及安裝[J].云南水力發電，2010，26（1）.

[2]俞柏銘.電站水輪發電機組安裝工藝[J].湖北水力發電，2007（z1）.

[3]劉云，等.水輪發電機故障處理與檢修[M].北京：水力電力出版社，2002.