淺談燕山水庫電站水輪發電機安裝工藝

胡　翔（河南省水利第二工程局，河南省 鄭州市 450016）

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淺談燕山水庫電站水輪發電機安裝工藝

胡翔（河南省水利第二工程局，河南省 鄭州市 450016）

水輪發電機是電站施工的技術重點和難點，本文依據實踐經驗對燕山水庫電站的水輪發電機安裝工藝及方法做了詳細的敘述。

水庫；水電站；水輪機；安裝技術

1　項目背景

燕山水庫在沙潁河主要支流澧河上游干江河上，是歷次淮河流域規劃中為提高沙、澧河防洪標準和綜合利用澧河水資源而選定的大型綜合利用水庫，是19項治淮重點工程之一，亦是河南省“十五”計劃的重點項目。

壩址在河南省京廣鐵路以西葉縣境內保安鎮楊灣村老官寨水文站下游約1.6km處，控制流域面積1169km2，采用500年一遇洪水設計、5000年一遇洪水校核，總庫容9.25億m3。是一座以防洪為主，結合供水、灌溉，兼顧發電等綜合利用的大（Ⅱ）型水利樞紐工程。

電站裝機容量為3×630kW，設計水頭13.74m單機設計流量5.61m3/S，水輪機安裝高程為89m，尾水池設計發電水位為91m，最低發電尾水位為 88.722m，最高發電尾水位為92.592m。

2　水輪發電機組安裝施工程序

發電機下機架預安裝→發電機定子安裝→水輪機轉子吊入、找正→導水機構安裝→發電機下機架正式安裝→發電機轉子吊入、找正→發電機上機架安裝→水輪機、發電機連軸→水輪機導軸承安裝、發電機推力和導軸承安裝→盤車→發電機滑環安裝、速器安裝及靜、動態試驗→水輪機啟動試運行。

3　水輪發電機的合理安裝

3.1發電機下機架預安裝

下機架中心、水平度、高程符合要求后打入定位銷，然后進行預組裝，完成后拆除定位銷。

3.2發電機定子安裝

發電機定子是用螺栓固定在基礎板上的，而基礎板由地腳螺栓固定在混凝土結構上。整體結構的定子，吊入后即可調整其位置。定子調整合格后需將墊板、楔子板、基礎板等點焊固定；對調整位置時用的拉緊器、鋼筋等也需要點焊牢固；對已經錨固的地腳螺栓在它受力以后也應點焊，對雙頭螺栓只初步擰緊，要在澆筑混凝土并最終擰緊后才點焊。然后澆筑二期混凝土，定子機座與基礎板之間的定位銷一般應在二期混凝土初凝以后才鉆、鉸，最后打入銷釘固定。

3.3水輪機轉子吊入、找正

清掃機坑后在基礎環表面對稱布置4組楔子板，作為轉動部分吊入的支點。轉動部分吊起后應成垂直狀態，吊入機坑應對正中心位置，再平穩落在楔子板上。最后進行中心位置的調整、固定（包括：高程、中心位置和上法蘭面水平度的調整、轉動部分的固定）和軸線垂直度的測量和調整。

3.4導水機構安裝

導水機構安裝步驟：①吊裝主要零部件（包括：吊裝底環、吊裝活動導葉、吊裝頂蓋、安裝導葉套筒）；②調整導葉端面間隙（包括：安裝導葉臂及壓蓋、調整導葉端面間隙、安裝并調整止推塊）；③調整導葉立面間隙（包括：檢查及修整導葉立面、安裝導葉的傳動機構、導葉立面間隙的檢查調整、調整推力器壓緊行程、導葉開度檢查）。

3.5發電機下機架正式安裝

吊入下機架，對正中，打入定位銷。

3.6發電機轉子吊入、找正

先進行準備工作（包括：①檢查及試驗起吊機具。②安裝制動器及其管路系統。③按發電機轉子的工作位置準備支撐）。然后進行發電機轉子的吊入，發電機轉子是機組的最重部件，而且尺寸大，四周的間隙小，因此在吊入、移動及吊入的過程中，應小心謹慎的進行。發電機氣隙應符合設計值并且四周均勻一致。實際測量時需對每一個磁極上、下兩端都進行測量，按平均氣隙計算，允許的最大偏差不得超過設計氣隙的± 8%～±10%。

發電機轉子中心位置的調整，通常用上導軸瓦和調節螺栓擠動；而轉子的過程和垂直度用改變制動器墊塊來調整。

3.7發電機上機架安裝事先研、刮鏡板和壓力軸瓦。抗重螺栓、螺母、鎖緊裝置等經過清洗，并在軸承油箱上試裝配。吊裝上機架、檢查及調整它的中心位置、高程、和水平度。安裝推力瓦，將鏡板擺到推力瓦上，用圓周上對稱分布的3或4塊推力瓦支撐鏡板。對鏡板背面進行測量，調整其高程和水平度，直到符合要求。

3.8水輪機、發電機連軸。

3.9盤車（即水輪發電機組軸線的檢查和調整）

3.9.1盤車前的準備工作

（1）推力軸承安裝完畢并調整合格。

（2）在推力頭上作好分度及標記，按反時針方向將測點編為1～8號。

（3）安裝上導軸承支架并對稱地裝入4塊導軸瓦，調整上導瓦固定主軸中心位置，上導瓦間隙不大于0.03～0.035mm。

（4）上導瓦和推力瓦均用豬油作潤滑劑。

（5）架設好百分表。

（6）準備使轉子轉旋轉的工具。

（7）各層百分表由專人讀數和記錄，統一指揮，逐點測記。

3.9.2軸線檢查的標準

表1　軸線雙擺幅的允許值

3.9.3軸線調整

軸線調整是分兩次進行的：先修刮絕緣板，使發電機軸線變成鉛垂線；再修磨法蘭面，使水輪機軸線變成鉛垂線。

3.10水輪機導軸承、發電機推力和導軸承安裝

3.10.1水輪機導軸承安裝

事先進行軸與瓦的研、刮及預裝配。軸承的預裝配一方面是軸承自身個部分的組合、檢查；另一方面是軸承體或油箱與水輪機頂蓋之間的預裝及定位。對分塊瓦式導軸承，油箱的內壁往往是套在主軸上的，預裝時應注意它與主軸的配合關系。而預裝的重點在于軸承架，例如應檢查、試裝調整螺釘，檢查軸瓦在軸承架上的位置等。對筒式導軸承，預裝的工作是軸承體，例如它本身的結合，筒式瓦與軸承體的結合；軸承體與固定油箱，與傳動油盆的配合關系等。在盤車后正式安裝。軸瓦間隙是軸承正常運行的關鍵，必須根據廠家的要求和軸線的實際情況來決定。安裝附屬裝置并充油，準備試運行。調整軸瓦間隙以后，安裝測溫裝置、油管、水管等附屬裝置，然后充油至要求的高度。再封蓋準備試運行。

3.10.2推力軸承的安裝

推力軸承不僅要承受機組轉動部分的重力，還要承受運行時的軸向水推力，是機組各軸承中受力最大的一個。同時推力軸承又是決定機組軸線是否鉛直的重要軸承。為了保證機組正常運行，推力軸承安裝應達到的基本要求是：①轉動部分連接緊密。不允許松動。鏡板的工作平面應與軸線垂直。②推力瓦的工作表面應成水平狀態，達到應有的工作過程。各推力瓦受力均勻。③從鏡板到抗重板，應對推力頭和軸承油箱絕緣。

3.11水輪機滑環安裝、調速器安裝及靜、動態試驗。

3.12機組啟動試運行

機組啟動試運行包括沖水試驗（水工部分的沖水試驗、水輪機的沖水試驗）、機組的首次啟動和試運行、空載試驗（調試器空載試驗、勵磁系統調整試驗、電氣回路試驗檢查）、帶負荷試驗、甩負荷試驗、72h試運行試驗。

4　總結

水輪發電機的完整安裝與安裝程序和安裝人員的技術水平直接影響著機組安裝質量，關系著電站能否長期穩定的運行，對于發現的問題要記錄在案，在以后的工作中避免發生類似情況。

2016-3-12

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2095-2066（2016）09-0065-02