關于電氣盤車方式的機組軸線調整

徐磊

摘? 要：文章以埃塞俄比亞吉布3電站水輪發電機組為例，詳細闡述了以電氣原理進行盤車，最終完成機組軸線調整的過程。

關鍵詞：電氣盤車;軸線調整;水輪發電機;彈性盤車

中圖分類號：TV547.3? ? ? ?文獻標志碼：A? ? ? ? ?文章編號：2095-2945（2020）34-0090-02

Abstract： This paper takes the hydro-generator set of Ethiopia DjibouⅢ Power Station as an example， and elaborates the process of cranking based on the electrical principle and finally completing the axis adjustment of the unit.

Keywords： electric turning; axis adjustment; hydro-generator; flexible turning

1 概述

1.1 機組

埃塞俄比亞吉布3電站共10臺187MW懸吊式水輪發電機組，由東方電機有限公司制作、水電八局機電公司負責安裝。轉子共12對磁極，高2840mm，直徑6258mm，重約342.5T。定子共576根線棒，分上下兩層布置在線槽內，鐵芯內徑6330mm。水輪機型號HLD522-LJ-360，重約30T。水輪機大軸總長6085mm，上下法蘭直徑均為1780mm，重約34.2T。上端軸總高4445mm，法蘭直徑1780mm，重約24.4T。推力頭以熱套方式在現場與上端軸配合安裝，推力頭重約6.5T。鏡板與推力頭之間有螺栓把合，銷釘定位，鏡板外徑2200mm，重約2.3T。機組從下至上共4部軸承，分別為水導軸承、下導軸承、上導軸承、推力軸承，整體轉動部分重量約440T。

1.2 電氣盤車柜

整套電氣盤車柜由1個轉子柜、3個定子柜、遠控站和二次控制電路組成。電氣盤車原理是在發電機轉子線圈和定子任意一線圈中通入直流電流，定子和轉子之間會產生相互作用力，極性相同時相互排斥，極性相反時相互吸引。實際操作時轉子常帶電形成固定磁場，定子A、B、C三相不斷切換通道來實現定子磁極相角變化，從而帶動磁極轉動。

轉子柜：輸入電壓AC 400V，輸入電流AC 285.5A;輸出電壓DC 160V，輸出電流DC 800A。

定子柜：輸入電壓AC 400V，輸入電流AC 72A;輸出電壓DC 7V，輸出電流DC 3000A。

2 盤車

（1）分析：a.埃塞吉布3電站機組推力軸承為彈性鼓型軸承，屬于液壓支柱式推力軸承，按（GB8564-2003《水輪發電機組安裝技術規范》 9.5.7d）要求應進行彈性盤車，靠近推力軸承的上部與下部的導軸瓦作為軸系的固定點，即兩部軸承需固定。b.埃塞吉布3電站機組為懸吊式，推力軸承在所有軸承的頂部。軸承固定點考慮兩種組合：上導軸承與下導軸承同時固定，或上導軸承與水導軸承同時固定。c.盤車方式為電氣盤車，轉子在變化磁場中實現運動，在水平方向會受磁拉力影響。從這一點考慮，必須在轉子的上部和下部的軸承同時進行固定。由此確定最佳固定組合方式為：上導軸承與下導軸承同時固定。另一組合（上導軸承與水導軸承同時固定）作為補充數據對照手段。d.由于兩部軸承在周向位置的固定，迫使軸承擺動將一部分反映到鏡板的端面跳動，后期在數據分析時，應把鏡板的跳動數據進行計算。

（2）調整轉動部分中心，以轉輪上下止漏環與頂蓋的間隙為基準，將轉動部分調整至中心位置，初次調整，轉動部分不必調整至最佳中心。檢查轉子與定子之間的上、下空氣間隙，個間隙與平均間隙之差不應超過平均間隙值的±8%（空氣間隙設計值為35mm）。

（3）在上導與下導（或上導與水導）兩部導軸承抱緊的情況下，起落轉子。檢測各彈性油箱壓縮量應不大于0.2mm。

（4）在推力頭外圓按逆時針方向編號均勻標記8個

點，+Y方向為1號起始點。其它部位檢測點，可在盤車過程中，第一次讀數時進行標記。

（5）在鏡板端面的+Y與+X方向分別垂直架設百分

表，測量鏡板端面跳動;在推力頭、上導、水發大軸法蘭、下導、水導外緣的+Y與+X方向分別布置百分表進行監測，并將百分表大指針調“零”。

（6）檢查上導與下導（或上導與水導）兩部導軸承已抱緊，啟動盤車操作控制臺，開始盤車。

（7）每次軸承抱緊后的初次盤車，應空轉一周，即轉動部分在旋轉整個過程只觀察百分表針的擺動情況，不作記錄，盡量保證轉動持續進行，當旋轉至初始位置，檢查個百分表的回“零”情況，偏差不宜超過0.02mm。如果超過0.05mm，則應分析百分表不回“零”的原因。

a.檢查百分表座是否已良好固定 ，用手輕輕敲擊百分表，如果表針微微擺動后仍能恢復至初始刻度，說明百分表表座已固定好。反之，說明百分表表座未固定，則重新固定或更換表座。b.檢查百分表是否靈敏，用兩根手指輕輕拉起百分表測桿，當測桿脫離測量面2～3mm，松開測桿，讓測桿自行彈回，往復多次操作，并檢查百分表刻度回“零”情況，如指針不回“零”，則應更換百分表。c.如果百分表與表座均沒有問題，且+Y與+X方向的百分表均不回“零”，則證明該百分表所檢查的附近導軸承未抱緊。應將該部導軸承，重新用瓦報緊。并重復（7）步驟。直至百分表回“零”正常。

（8）盤車經過空轉后，百分表回“零”正常，開始正式盤車，記錄各百分表在各標記點位置轉動部分靜止時的百分表讀數。每次盤車應記錄兩圈的讀數，互為參考。

3 數據計算

（1）由于彈性盤車由上導與下導（或上導與水導）兩部軸承抱緊，各部位的百分表監測的擺度值并不能直接反應出該部位的真實情況。需要將鏡板的端面跳動值換算到各部位。計算方法如下：

+R=S

A：鏡板端面跳動值;L：測點距鏡板的長度;D：鏡板直徑;R：測點百分表讀數;S：實際擺度值。

（2）通過計算后的實際擺度值分析轉動軸線的直線度及彎折情況是否符合廠家工藝要求。如不符合要求則進行相應調整，然后重新盤車，直至盤車數據合格。

4 直線度調整

由于埃塞吉布3電站設備加工精度優良，在實際安裝過程中直線度均符合規范要求，10臺機組都一次性通過盤車檢驗。本文根據其他電站同類型機組的安裝經驗簡單介紹一下幾種可能出現的情況及處理方法。

（1）整體直線度良好，但在推力軸承以下有明顯偏斜，導致水導軸承盤車擺度值超差。

a.由此可以分析出，推力頭與上端軸的配合偏差導致整體軸線傾斜。

b.首先在推力頭分別標出最高點與最低點位置。

c.可以在鏡板與推力頭的接觸面添加環形墊進行補償。

d.環形墊應根據水導軸承及下導軸承的擺度值計算出最大配刮量。

e.在環形墊上進行分區，均勻過渡配刮環形墊。

f.將配好的環形墊裝到鏡板與推力頭之間。重新盤車檢查，直至各項數據符合要求。

（2）軸系出現折線形狀，導致個軸承在擺度值偏差出現相反的情況。

a.根據數據分析，由上至下依次找出偏偏折的把合面。

b.在把合面周向分別標出最高點與最低點位置。

c.選擇方便施工的一端法蘭面進行打磨處理。首先進行分區，計算出各分區需要的打磨量。

d.打磨處理完成后，重新盤車檢查，直至各項數據符合要求。

e.注意多處彎折的情況一次只能處理一個位置，方向應從上至下。

（3）對于現場配裝銷釘的軸系，也可以通過旋轉大軸周向螺孔位置，找到最佳把合位置來消除軸線直線度的問題。

5 注意事項

（1）盤車前仔細檢查這個轉動部分不能有任何雜物影響轉動，尤其空氣間隙及轉子支架。

（2）由于盤車過程中有電磁場產生，在轉子附近的檢測人員嚴禁攜帶與測量無關的金屬物品與電子設備（如鑰匙、手機等）

（3）盤車過程中嚴禁進行與盤車無關其它的施工作業。

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