楚卡斯水電站發電機轉子裝配工藝分析

李金標（中國水利水電第十一工程局有限公司機電安裝分局，河南省 三門峽市 472000）

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楚卡斯水電站發電機轉子裝配工藝分析

李金標（中國水利水電第十一工程局有限公司機電安裝分局，河南省 三門峽市 472000）

楚卡斯水電站水輪發電機轉子采用轉子支架（中心體）整體熱套結構，其磁軛疊片采用錯一個極距相疊的方法、俯視順時針旋轉上升方式。疊片工藝的特點主要有：采用磁軛熱打鍵調整圓度，使磁軛達到設計緊量；磁軛采用履帶式電加熱器加熱，在磁軛上分：上方、下方及外部布置加熱器，使磁軛與支架的溫差容易形成，膨脹量有保證；磁軛壓緊采用中向內圈再向外圈的順序對稱壓緊。

水電站；發電機轉子；裝配工藝；磁軛堆積熱打鍵

1　前言

楚卡斯水電站位于哥斯達黎加首都圣何塞以南40km的塔古拉斯河上。電站裝有2臺立軸混流式水輪發電機組，單機容量25.925MW。轉子裝配工作有：磁軛鍵槽檢查，磁軛沖片的清洗、分類、堆積、疊壓、磁軛熱打鍵（主要是徑向鍵），磁軛及磁極的固定，磁極檢查試驗，磁極掛裝，磁極引線裝配，機組機械制動環裝配。裝配的關鍵在于磁軛圓度的控制和偏心值的控制，磁軛熱打鍵。通過裝配這兩臺機組轉子的實踐，可以為以后類似的轉子裝配積累經驗。

2　轉子主要技術參數

型式：三相、立軸；

型號：SF26-32/5100；

推力軸承負荷：3400kN；

GD2：＞1650t-m2；

轉子重量：13.982t；

磁軛高度：1850mm；

轉子外圓半徑：2258mm；

額定轉速：225r/min。

3　轉子結構介紹

楚卡斯水電站發電機為立軸三相同步發電機。由磁極裝配、阻尼繞組、轉子磁軛、轉子支架及轉軸組成。轉子支架為圓盤式焊接結構，轉子支架與主軸在廠里組裝成一體后運至現場。

4　轉子安裝步驟及安裝工藝

轉子裝配的主要步驟為轉子支架調整、轉子磁軛疊片、磁極掛裝、轉子耐壓試驗。

4.1轉軸調整

將轉子支臂支墩圓周均布于轉子安裝間基礎板上，利用廠家到貨的專用工具在安裝間將轉軸（包括轉子支架）吊起，使轉子支臂落放在支墩上，轉軸法蘭端落入安裝間基礎地坑，調整轉軸垂直，用水平儀檢查轉軸法蘭水平誤差不超過0.02mm/m。調整合格后搭焊支臂支墩于基礎板（見圖1）。

4.2轉子磁軛疊片

4.2.1磁軛沖片清洗及稱重、分級

清洗磁軛沖片、除銹并去掉毛刺及油污，清掃完畢的沖片表面平整、無油污，無銹蝕，無毛刺。磁軛沖片按每級0.2kg重量差進行分等，并測量各部位厚度并做記錄，按圖紙編制疊片表。

4.2.2磁軛疊片

沿下壓板圓周均布支撐工具，調整支撐工具，使磁軛下壓板徑向水平偏差不超過0.5mm，周向波浪度不超過1mm，半徑差不超過0.5mm。

當磁軛壓板調整完后，先試疊沖片25～35mm左右，使沖片盡可能地與主立筋接觸，檢查堆積后磁軛圓度，并檢查磁軛沖片與下壓板螺孔的配合情況，確保螺孔完全吻合。磁軛沖片堆疊采用錯一個極距相疊的方法。

在疊片時利用磁軛凸鍵、副鍵和長短定位銷釘定位，邊疊片邊用T尾工具（見圖2）整形，疊片時沖片剪口方向要一致，注意沖片與主立筋間隙均勻。每疊完一段用轉子測圓架測量磁軛外圓尺寸，磁軛圓度、垂直度，測量并調整磁軛下壓板水平。

轉子磁軛壓緊分3段進行：第1段的高度為600mm，第2段為1200mm，第3段為1850mm。每次壓緊前必須保證轉子磁軛外圓圓度和實際尺寸合格、磁軛疊裝高度合適時才能進行壓緊。第二次壓緊前磁軛的實際高度應根據第一次壓緊前后的高差確定。

磁軛壓緊時采用4個MI-5500GS風扳機由中向內圈再向外圈的順序對稱壓緊。壓緊后、檢查磁軛外徑尺寸、波浪度、內外圈長度尺寸是否符合圖紙要求。

4.2.3熱打鍵

在冷狀態下將磁軛鍵打緊，熱打鍵前仔細檢查磁軛鍵，不允許有任何毛刺和高點，然后加熱磁軛，在熱狀態下將磁軛鍵打下，以保證單邊緊量為0.35mm。

轉子熱打鍵采用履帶式加熱器，在磁軛上方、外圓、下方布置加熱器并用苫布罩好，將磁軛加熱到規定溫度，加熱過程中保持溫升均勻，不允許有局部過熱現象。

當磁軛漲量檢查合格后，吊出磁軛凸鍵、副鍵，根據圖紙要求將墊片搭焊在磁軛凸鍵下端，隨凸鍵一起裝入主立筋鍵槽與磁軛鐵心鍵槽之間。待磁軛凸鍵裝入指定位置后，停止加熱，將溫度緩慢降到室溫。降溫冷卻過程中，磁軛上下內外的溫差不得大于10℃，以免磁軛收縮不均勻而產生變形。

當磁軛溫度冷卻至室溫，打緊磁軛副鍵并測量磁軛的圓度、垂直度、半徑尺寸和高度尺寸，下壓板的水平度。

熱打鍵完成后焊接上、下磁軛壓板，搭焊磁軛拉緊螺桿和螺母，螺母與壓板。割掉磁軛副鍵凸出主立筋的多余部分，安裝制動環板。

圖1

圖2

4.3磁極掛裝

（1）在對磁極掛裝前，應提前對轉子做好清理工作。通風溝內需特別注意，必須清理干凈、徹底。檢查合格后才能進行磁極掛裝，并將磁極T尾槽的高點及毛刺進行清除，清理干凈。在磁極掛裝過程中應測量磁極鐵心的高度，在中心點位置做好標記，以此作為每個磁的中心標高點，以轉軸下法蘭為轉子磁極掛裝高程的基準點。轉子磁極的掛裝高程應比設計的高程略低，以保證整體安裝時轉子的實際高程比定子的實際高程底1～2mm。磁軛與磁極接觸面要求平直，個別高點應磨去。

（2）以轉子大軸上兩引出線孔所對的磁軛為磁極掛裝起始點，先掛裝帶轉子引線的2個磁極，然后對稱掛裝其余磁極。磁極掛裝及調整完成后，安裝磁極鍵，對打緊不合格的磁極鍵用拔鍵器拔出處理后重打，必要時需要更換。

（3）磁極打鍵工作完成以后，再次對轉子磁極的外圓圓度進行測量，然后再對磁極整體進行耐壓試驗，試驗結果符合要求后用螺栓固定磁極鍵。

（4）磁極引線連接及阻尼環連接必須測量磁極線圈的絕緣電阻，合格后才能開始進行磁極連接和阻尼環連接。磁極連接采用螺栓連接。在連接配鉆孔時應注意保護磁極，不得將鉆孔碎削落入磁極層間，以免造成磁極間短路。并且要求連接接觸緊密，用0.05mm的塞尺檢查不能通過；阻尼環接頭的接觸面用0.05mm塞尺檢查塞入深度不應超過5mm。

（5）轉子磁極間支撐裝置。所有的螺栓鎖定墊片必須可靠鎖定，鎖片應與螺母方面接觸，并將尖角反口、鎖死。

4.4轉子試驗

轉子的所有工作完成后，測量轉子的絕緣電阻。如果小于0.5MΩ，則對轉子進行干燥直至絕緣電阻大于0.5MΩ時停止干燥，并根據廠家要求進行轉子整體耐壓試驗。最后進行對轉子全面清掃、噴漆、吊入機坑。

5　結束語

由于采用了比較合適的工藝，楚卡斯水電站轉子裝配工期比原計劃提前10d，縮短了電站投產發電的施工工期。實際證明，正確選擇合適的施工工藝，不僅保證了工程質量，還縮短了施工工期，降低了施工成本，取得良好的經濟效益。

［1］丁立國.龍灘電站發電機轉子現場疊片工藝特點.水電站機電技術，2008（02）.

［2］譚齊全.紅巖子電站轉子疊片安裝體會.廣東水利水電，2002（S1）.

［3］羅 蓉.轉子磁軛疊片新工藝.機械，2008（01）.

［4］長 江.溪洛渡電站首臺發電機轉子開始疊片.人民長江，2011（18）.

［5］周玉龍.瑯邪山抽水蓄能電站發電機轉子安裝工藝.水利水電技術，2008，39（12）.

李金標（1973－），男，工程師，專科，主要從事水輪發電機組及金屬結構安裝方面的工作。

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2095-2066（2016）17-0036-02

2016-5-20