水輪發電機機電安裝問題研究

張宜芳

【摘要】作為確保水利水電工程正常運行的關鍵技術設備，應注重做好水輪發電機機電安裝環節。作為臥式機組的重要類型之一，貫流機組體積大，水頭及轉速較低等特點，決定了其在安裝過程中具有一定的難度。基于此，在水輪發電機機電安裝中需注重安裝質量，控制好安裝難點和要點。本文圍繞貫流機組水輪發動機，以筆者掌握的安裝理論結合工作實踐，對水輪發電機安裝中的要點及問題進行闡述。

【關鍵詞】水輪發電機；機電安裝；安裝技術；要點

水輪發電機組是確保水利發電得以正常運轉的主要設施，隨著科技發展，水利水電工程中涌現出一批新設備及新技術，利用先進的科學技術給水輪發電機組進行安裝，會給水利水電工程帶來更好的社會經濟效益。水輪發電機機電安裝，一方面要做好安裝過程的質量管理，另一方面需要及時跟進安裝后的定期檢修工作，確保水輪發電機組充分發揮其性能[1]。

1 貫流機組式水輪發電機安裝步驟及流程

1.1 安裝管型座

管型座是貫流式水輪發電機機組的重要構件，是整個機組的安裝基準，水輪機導水機構（內、外配水環）及發電機的定子都分別把合在管型座的上、下游法蘭上，并以此作為基準進行安裝，所以對管型座的安裝精度要求較高，要注重管型座的安裝質量，從整體上保障水輪發動機能夠在良好的受力條件下工作，提高設備使用壽命。管型座中心與樁號之間位置上的安裝誤差控制在2mm內。

1.2 安裝主軸、軸承

貫流式水輪機和發電機應該使用相同類型的主軸，主軸上要配套水導軸承及組合軸承。水導軸承的結構是分塊瓦，要有稀油潤滑，潤滑油采用內循環水冷卻方式。安裝前對受油器有絕緣要求的瓦要進行絕緣檢查，對油槽進行徹底的清掃，油槽封閉后進行注油，使高位油箱和軸承油箱實現了油循環，以免因停電等事故導致設備缺乏潤滑而受損。在安裝間內完成主軸安裝后，于管型座側框進行架孔及流道調入，沿著水平方向進行90度旋轉，借助橋機將大軸緩慢移動到預定安裝位置。

1.3 安裝轉輪

水輪發電機轉輪安裝前，先要在安裝間內解體并組裝轉輪，對轉輪的工作性能及耐壓性能加以測試，如測試結果符合安裝要求，再開展吊裝工作[2]。首先，借助吊裝設備將轉輪加以90度翻轉，然后將其吊入機坑內并聯接大軸。在轉輪配合止口拉入，可以通過采用聯軸螺栓加以完成，在轉輪與聯軸螺栓之間緊密接觸后，將聯軸螺栓擰緊，確保橋機松鉤后，轉輪和聯軸螺栓緊密咬合。在完成安裝后，還應根據廠家設計要求，采用電加熱法拉伸拉直聯接螺栓，并使用螺栓鎖片加以牢固。

1.4 安裝轉子

轉子主要由轉子支架及磁極構成，通過螺栓可將磁極安裝于轉子支架，這一組裝環節較為省力。在進行磁極掛裝流程之前，應借助絕緣電阻對磁極加以測量，確定磁極的極性和重量，根據測量結果開展掛裝工作。完成掛裝后，應調整轉子圓度及其直徑，在這一環節，可以通過對磁極墊片和磁極圈加以調整來實現，需要注意控制其半徑誤差大小。

在完成轉子組裝工作后，應對其耐壓性進行測試，確保其耐壓程度符合設計及安裝要求。在耐壓測驗完成后，對轉子進行噴漆，噴漆原料采用汽油或甲苯加以稀釋，噴漆過程中保持勻速，在轉子線圈部位可以適度噴厚，而在磁極部位則應盡量噴薄[3]。在進行轉子吊裝時，可通過翻身工具與轉子起吊，將其將轉子從發動機坑轉移出來，并沿著垂直方向將轉子吊入機坑內，使其連接主軸。

1.5 安裝定子、燈泡頭及其附屬設備

在定子安裝階段，與轉子安裝一樣，也應先期進行耐壓試驗，確保其耐壓性能符合安裝要求時，才能安裝。安裝方法可以參照轉子的安裝方法。定子與轉子之間的空隙數值應控制在8-12點間，確保定子和機組內殼的聯接螺栓緊密咬合。

在燈泡頭的安裝上，應先將其吊入流道中，然后通過使用橋機將燈泡頭吊起，平移到定子位置，借助聯接螺栓將燈泡頭和定子進行聯接處理。安裝人員同樣需要著重將聯接螺栓加以擰緊，并確保其間隙大小符合安裝規范。

1.6 后期檢修工作

貫流式水輪發電機的安裝工作結束后，需要在完成設備的二次檢查后再給予使用，檢查的重點內容是前期安裝過程中的主要質量控制要點，如各部件之間的密實程度，聯接螺栓的緊固度等，借助這一二次檢查環節，彌補安裝中出現的質量漏洞，減少設備投入使用后發生故障，影響水利水電工程生產的正常發揮。

水輪發電機常見的問題之一是發電機在運行過程中突然停運，造成這一現象的原因多是由于真空斷路器出現斷路或跳閘，從而導致水輪發電機出現了超負荷現象，進而引起設備停運。因此，在后期檢修維保緩解，要保障主變低壓側處于穩定的運行環境中，由于主變低壓側無法做到對開關進行關合控制，在開關開啟后，在運行過程中極易導致儲能機設備積攢眾多灰塵。因此，后期維保人員應采用潤滑脂等原料及時對灰塵加以清理，從而保障水輪發電機平穩安全運行。

2 發電機組安裝工藝的難點及質量要點

貫流式水輪發電機機電安裝過程中存在的主要安裝難點：一是水輪機和發電機在向導軸承及組合軸承之間較易產生間隙的變化；二是水輪發電機在座環、尾水管、導水設備吊裝環節和焊接部位較易產生變形[4]。要解決這兩個安裝中的難點問題，需要安裝人員要注重做好幾個要點的質量控制。

（1）深入研究發電機軸承間隙問題，開展軸系計算，根據設計及安裝要求，控制水輪發電機部件間的瓦軸間隙，對其繞度大小加以精準測控。水輪機組中過流部件密封部位的尺寸非常關鍵，完成安裝后要進行滲漏試驗，確保其符合有關標準。

（2）對水輪機組聯接螺栓進行預應力測試，一方面確保機組固定部位的螺栓穩固，另一方面保障機組轉動部件部位螺栓得以有效鎖定，使其達到設計標準要求， 確保機械能夠正常運轉。

（3）水輪發電機機電安裝前、中、后環節，要注重對機電設備中的油孔系統、軸瓦系統、軸承系統加以及時的潤滑及清洗，提高發電機機組設備運行的平穩度，使其始終處于最佳的運轉環境中，減少設備發生故障的幾率。

（4）在水輪發電機的主軸被吊入機坑算起，直到水輪發電機機組正式開始運轉，這一過程通常需要一至兩個月。因此，及時做好機電設備的防腐措施顯得十分必要，著重對機電設備的軸頸、鏡板等部位進行防腐處理。

（5）安裝人員在對水輪發電機機電中的定子及轉子進行安裝時，此時通常要在其內部開展安裝施工工作，因此，應督促安裝人員對安裝操作加以規范，使安裝流程符合相關標準要求，提高責任意識，嚴格仔細，避免出現定子及轉子內遺留安裝工具或各類零件的現象，以免給設備運轉構成損害。

3 結語

水利水電工程運行環節，水輪發電機組擔負著重要的工作任務，其在保障水輪水電工程正常發電運轉上具有極其重要的地位和作用。水輪發電機機組能否有效安全運行，又取決于安裝環節能夠做到高質量。因此，水輪發電機機組安裝人員要強化安裝質量意識，確保各個環節的安裝過程符合相關的技術標準，并做好后期的復檢和維保工作，從而保障水輪發電機平穩高效運轉，為全面發揮水利工程的經濟及社會效益保駕護航。

參考文獻：

[1] 鄧小林.淺談水電站水輪發電機安裝技術[J].建筑工程技術與設計，2014，（17）：903+488.

[2] 羅曉良.水輪發電機組的安裝質量控制措施探討[J].科技傳播，2013，（20）：109-110+107.

[3] 王貴清，劉鵬讓.多段結構水輪發電機組軸系調整研究及應用[J].水力發電，2011，（5）：67-68+73.

[4] 鐘小華，王元文，楊應武等.大型燈泡貫流式水輪發電機組安裝[J].水電站機電技術，2010，33（1）：29-30+34.