淺述托口電站發電機轉子現場安裝工藝

孟凡輝，李永獻，查啟文

(1葛洲壩集團機電建設有限公司，四川成都610091；2杭州三和電控設備有限公司，浙江杭州311256)

淺述托口電站發電機轉子現場安裝工藝

孟凡輝1，李永獻2，查啟文2

(1葛洲壩集團機電建設有限公司，四川成都610091；2杭州三和電控設備有限公司，浙江杭州311256)

發電機轉子是水輪發電機組的核心部件之一，隨著水輪發電機組的設計、制造向大型化發展，發電機轉子已由過去的在工廠車間生產轉至在工地現場裝配。轉子裝配質量的優劣，對機組的安全、穩定運行至關重要，發電機轉子現場裝配工序繁瑣、工藝復雜，裝配方式隨著轉子結構不同而采取不同的工藝措施有所差異。通過重點敘述在托口電站發電機轉子現場安裝的部分工藝特點，為同類大型轉子的現場提供參考、借鑒和經驗交流。

轉子；副立筋；磁軛；疊片

0 引言

托口電站總裝機容量800MW，裝機4臺，單機容量200MW。托口發電機屬于大型混流發電機組，由我公司安裝及調試。

發電機轉子是機組重要核心部件之一，由中心體﹑圓盤支架、磁軛和磁極等部件組裝而成。中心體通過立筋與圓盤支架(6瓣斜支臂結構)組焊成整體，圓盤支架半徑為φ12.65m；磁軛由數萬多張的沖片疊裝而成，高度1.995m、直徑φ13.885m、總重量333.255t；磁極總數為68個，單個磁極重2.5t；組裝后的轉子是機組單件最重的部件。

1 轉子現場安裝工藝特點

托口轉子安裝存在兩個難點。

(1)轉子支架的結構為在工地配刨副立筋，這種結構特點為廠內制造成本低，但是現場安裝難度較大，需要借助工具工裝設備才能保證施工工期和安裝質量，為了降低工具工裝成本，取消了配刨副立筋中心柱，因此確定中心成為現場安裝的最大難點。

(2)轉子疊片每張沖片三個銷子，呈三角形布置，17張沖片共需要疊片銷102件；當堆積高度200mm時，安裝“T”尾整形工具，為后續疊片定位；磁軛升高到500mm時繼續穿入短疊片銷定位，長疊片銷留到基礎部分生根，“T”尾整形工具隨疊片高度升高。然而現場項目僅51件疊片銷，故磁軛升高過程中缺少定位工具，疊片能否順利進行失去保障。同時，疊片過程中發現通風槽片“T”尾槽尺寸小于普通沖片的“T”尾尺寸約0.15mm(見圖1)，“T”尾整形工具的整形定位作用也由此原因大大降低。

圖1 通風槽片與沖片“T”尾尺寸誤差

為解決上述安裝難點，現場我們采用了如下工藝措施。

1.1 配刨副立筋配刨副立筋主要工藝過程：復測轉子支架相關尺寸、確立基準主立筋 →劃出測量工具把合定位孔→測量工具大等分跨距半徑、弦距、扭斜調整合格 →小等分跨距調整 →吊鋼絲測量配刨厚度數據→配刨數據計算及修正 →配刨及鉆孔→安裝、復測、調整 →焊接、復測、探傷。其配刨工藝措施如下。

(1)定中心

采取轉子中心體中心吊鋼絲，以中心體上端內圓為基準調中心的方法，定出中心(見圖2)。驗收合格后，鋼絲成為測尺的唯一基準。這種工藝方法雖然效率稍低，但是測尺精度高，能夠保證安裝質量。

圖2 吊鋼絲求中心

(2)提高工作效率、保證工期

為了提高工作效率、保證工期，借鑒定子鐵心裝配中定位筋調整方法，先進行八等分大跨距調整配筋測量工具，驗收合格后進行小等分調整。這種工藝方法能夠將累積誤差分散，減少返工率，測尺精度高。既能提高工作效率，也能提高工作質量，同時也降低了工程局的工作量。

(3)配刨數據計算

基于托口鐵心只有1.995m高，只在上下端測量4個數據即可滿足配刨需求，沒有額外增加數據，加工數據也只是按主力筋傾斜值的平均值來修正。

根據副立筋焊前、焊后各項尺寸驗收數據顯示(見表1,表2)，副立筋配刨質量優良，半徑數據均合格，弦距均勻，切向及徑向傾斜數據優良，此方案適用，很好的保證了安裝質量，為后續磁軛疊片的順利進行打下了良好的基礎，具備推廣價值。

表1 副立筋(部分)配刨尺寸修正后數據

表2 副立筋(全部)焊后尺寸數據 單位：mm

項次檢查項目設計值允許偏差實測值及偏差值1副立筋至中心的尺寸A6325±0.20編號A差值編號A差值1#6324.99-0.0110#6325.140.142#6324.91-0.0911#6325.190.193#6325.100.1012#6325.120.124#6325.040.0413#6325.010.015#6324.98-0.0214#6324.91-0.096#6324.98-0.0215#6325.160.167#6325.200.2016#6325.150.158#6325.010.0117#6325.150.159#6324.86-0.142相鄰兩副立筋的弦距L2324.43±0.201-2#2324.520.0910-11#2324.490.062-3#2324.430.0011-12#2324.510.083-4#2324.440.0112-13#2324.570.144-5#2324.470.0413-14#2324.480.055-6#2324.430.0014-15#2324.550.126-7#2324.580.1515-16#2324.570.147-8#2324.450.0216-17#2324.540.118-9#2324.430.0017-1#2324.440.019-10#2324.35-0.08

1.2 磁軛疊片工藝

磁軛疊片的主要工藝過程：磁軛鐵片的清掃→測圓架安裝→下磁軛壓板的安裝→凸鍵和副鍵安裝→磁軛起始200mm疊裝(用疊片銷和“T”尾整形工具定位)→檢查驗收→磁軛正式疊裝(預壓及最終壓緊)→驗收。其措施如下。

(1)疊片銷的使用

起始鐵片堆積時，每張沖片三個銷子，呈三角形布置，為起始疊片定位，磁軛升高到500mm高度后開始，將底部全部疊片銷隨鐵片堆積高度上提，直到最終高度。

(2)利用拉緊螺桿定位

磁軛堆積高度達到200mm高度時，整形合格后，穿入部分拉緊螺桿用于后續疊片定位，每張沖片三根拉緊螺桿(見圖3)，達到避免銑拉緊螺桿孔的目的，很大程度上提高了效率和降低勞動強度。

圖3 穿入拉緊螺桿定位

(3)保留使用“T”尾整形工具

雖然“T”尾整形工具受通風槽片的影響，定位效果打了折扣，但是仍然保留使用“T”尾整形工具(見圖4)，能夠起到一定的定位作用，在堆積高度200mm時安裝全部“T”尾整形工具。

圖4 “T”尾整形工具

(4)基礎穩固性的保障措施

磁軛起始200mm高度鐵心為整個磁軛堆積過程的基礎，隨著磁軛高度的增長，起始200mm高度鐵心作為基礎必須穩定，半徑、圓度、垂直度都應該穩定沒有明顯變化，以此為前提，磁軛堆積過程才能順利有序的進行下去。

由于疊片銷和“T”尾整形工具的上移，起始鐵心無定位，為了保障起始鐵心的穩定，在磁軛升高的過程中，隨時監控底部鐵心的各項尺寸變化，如有異常及時調整，同時監控下磁軛壓板的水平，穿入部分拉緊螺桿，能起到一定的輔助作用。

表3 磁軛第一次預壓數據

磁軛疊片施工過程順利，驗收磁軛半徑、圓度、垂直度數據(見表3)優良，此方案適用，很好的保證了安裝質量，為后續磁軛熱打鍵及磁極掛裝的順利進行打下了良好的基礎，為保證轉子的最終優良圓度提供了保障，具備推廣價值。

2 結語

對于大型水輪發電機組而言，轉子是重要核心部件，轉子安裝各個技術環節都非常重要。通過此次對托口電站轉子安裝工藝的攻關工作，并結合我公司以往轉子的安裝經驗，成功完成了機組安裝，并積累了寶貴的經驗，也取得了業主及工程局的一致好評。通過實踐應用，大大提高了安裝質量、縮短了安裝周期，實現了工藝經濟性，進而實現設計經濟性，最終實現產品經濟性，并為提高后續機組的安裝工藝水平打下了良好的基礎，對今后新機組的開發應用有著深遠的意義，同時也為公司在大型機組市場的長遠發展奠定了更堅實的基礎。

[1] 吳朝霞.水輪發電機推力輛承彈性油箱的制造工藝.防爆電機，2010.3.

[2] 高金龍，付敏，李婧一.大型水輪發電機端部物理場計算的新模型.防爆電機，2011.2.

[3] 王治國，陳剛.水輪機控制環剛強度計算分析.防爆電機，2012.1.

Brief Description on Field Installation Technology of Tuokou Power Station Generator Rotor

MengFanhui,LiYongxian,andZhaQiwen

(1.Gezhouba Group Mechanical & Electrical Construction Co., Ltd, Chengdu 610091.China；2.Hangzhou Sanhe Electric Control Equipment Co., Ltd., Hangzhou 311256, China)

Generator rotor is one of the core part of hydro-generator unit. With design and manufacturing developments of large-sized hydro-generator, generator rotor has been installed in from past factory workshop to present job field. Advantage and disadvantage of rotor assembly quality are vital to safe and stable operation of the unit. The generator rotor has field installation characteristics of tedious process and complex technology. Its assembly methods are different because different rotor structures determine different processing measures. This paper chiefly describes some field assembly characteristics of generator rotor in Tuokou power station. It provides reference and experience exchange for similar large rotors installed in site.

Rotor；auxiliary vertical ribs；magnetic yoke；lamination

10.3969/J.ISSN.1008-7281.2017.01.13

TM305.1

B

1008-7281(2017)01-0043-004

孟凡輝 男 1983年生；畢業于南昌工程學院，現從事水輪發電機組安裝等工作.

2016-06-26