三峡电站发电机总装工艺 雷剑 （葛洲坝集团机电建设有限公司湖北宜昌４４３００２） 摘要：水电站发电机总装即水轮发电机设备机坑装配，是水电站水轮发电机组安装的重要环节，在发 电机￣－－Ｔ－、转子、上机架、下机架等部件分别组装合格后，水轮发电机组的安装即进入发电机的总装阶段，合理 的总装工艺将有利于加快机组的安装进度和保证机组的安装质量 本文针对发电机总装工艺进行了详细阐述。 关键词：发电机总装工艺 定子转子轴线调整 文章编号：１００２—３６０７（２０１４）０８—００４８—０３ 中图分类号：ＴＭ６１２ 文献标识码：Ｂ １概述 葛洲坝水利枢纽约４０ｋｍ，由大坝、电 三峡电站共安装３２台单机容量 ７００ＭＷ立轴混流式水轮发电机组，其 中左岸电站１４台，右岸电站１２台，地 长江三峡水利枢纽工程位于湖北 站厂房、通航建筑物三大部分组成， 省宜昌市三斗坪镇，距下游已建成的 具有防洪、发电、航运等综合效益。 组在低转速区的停留时间，又满足机 接点、蜗壳水压等参数的过渡过程， 组的启动时间及平稳要求。 （８）过速试验 （２）溪洛渡１～６号机组锁锭方 分析波形计算出接力器不动时间。不 式为左右合抱式，原设计仅连接了左 动时间应满足标准要求。 侧锁锭信号，右侧锁锭接点未接线，这 ３ 调试过程遇到的问题及其改进 就存在锁锭未完全退出而开机造成设 过速试验主要目的在于检验水 ４．轮发电机组在过速工况下的性能，验 措施 证事故配压阀及分段关闭阀的动作时 备损坏的风险。因此需要进行改进。现 对溪洛渡左岸的１～９号机调试及 将左右两个锁锭接点串接后，送入系统 间。溪洛渡的６号机经过１ １５％和１５０％ 运行过程中出现的问题。进行简要说 进行信号采集判断。改进后就消除了该 转速的过速试验，结果都满足要求。 （９）调速器空载试验 明与分析如下。 隐患，保证了设备安全运行。 （１】关于调速器压力油罐油位 调速器空载试验是通过调节空载 过低油位开关的改进：压力油罐油位 ５结束语 ＰｆＤ等参数，使机组空载调节性能达 过低时油位开关动作后，会直接关闭 本文介绍了溪洛渡水电站调速器 到最优，以满足机组的空摆频率、超调 隔离阀。当油位开关受到干扰时会导 的组成、结构和特点，调速器的调试 量、调节次数、调节时间等符合要求。 （１０）甩负荷试验 致隔离阀误动作，液压系统油压仅靠 方法、在调试过程中出现的问题。并 油泵加载维持，使液压系统不稳定。 对这些问题进行分析，提出了改进措 施，使调速器不断完善，确保了溪洛 甩负荷试验时，空载和负载调节 考虑到单个油位开关容易受到干扰， 参数已先选定好，调速器处于自动方 增加一个油位开关与原先的油位开关 渡水电站机组的安全可靠运行。 式稳定运行，依次进行２５％、５０％、 串联，并且将新增加的油位开关整定 参考文献： …魏守平水轮机调节武汉：华中科技大学出版 社。２００９ ７５％、和１００％额定有功功率下的甩 的油位稍高于油位过低整定值。改用 负荷试验。用ＰＣＣ自带录波软件记录 两个油位开关串联后就极大减少了隔 【２】程远楚，张江滨水轮机自动调节北京：水利 机组转速，导叶接力器行程、断路器 离阀的误动作。 水电出版社，２０１ｏ ｉ 。 ｉ 薯 ｉ ｉ掌。誊 蓦 ｉ 善篡 戮ｅｃｔｒｉｃ Ｉｓ毓ｎｄ ｉｎｓｔ ｔａｔｉｏｎ 总第２６ｏ期 嚣 誊 —函一下电站６台，另外左岸还有２台５０ＭＷ 程、大轴垂直度及转轮与底环实际安 心体与下端轴的同心度，合格后临时 的电源机组，总装机容量２２５００ＭＷ， 年发电量约１０００亿度，远远超过位 装中心偏差。 拉伸一半均布的连轴螺栓。测量调整 （２）水轮机各大部件已吊入机 下端轴、水轮机轴及转轮与固定部分 径向间隙，应处于自由状态：盘车检 居世界第二的巴西伊泰普水电站，它 坑安装找正。 是世界上规模最大的水电站，是中 （３）机组基础混凝土强度已满 查水导摆度，合格后拉伸全部联接螺 国也是世界上有史以来建设的最大的 足发电机部件安装承重要求。 栓，再次盘车检查水导摆度合格，加 水坝。 三峡左岸电站１ ４台机组于２００５ 年安装完成，右岸电站１ ２台机组于 ２００９年安装完成，地下电站６台机组 于２０１ １年安装完成，３２台机组全部 投产运行，各项运行指标优良，至今 运行稳定。 本文仅对三峡电站的发电机总装 工艺进行阐述，合理的总装工艺将有 利于加快机组的安装进度和保证机组 的安装质量。 ２发电机总装内容 发电机总装是水轮发电机组安 装的重要环节，主要包括：发电机定 子吊装调整；发电机轴吊装；下机架 吊装调整；推力轴承及导轴承安装调 整：转子吊装联轴；上端轴吊装；上 机架吊装；集电环安装；机组轴线测 量调整及导轴承间隙调整等内容。 发电机总装以及轴线的测量调 整是通过机组盘车检查完成的，盘车 所进行的轴线测量调整是整个机组总 装的中心环节，轴线调整的好坏直接 关系机组运行的稳定。通过盘车，测 量并计算出各部轴承处的摆度、转动 部件的旋转中心、固定部件的偏心、 以及机组转动时每块推力瓦的受力， 然后按照盘车结果进行必要的调整。 ３发电机总装条件 （１】水轮机主轴已安装完成， 并提交水轮机大轴上法兰水平、高 （４）机坑内发电机油、气、水管 路预埋件经校核符合图纸要求。 （５）发电机定子、转子、上、 下机架等组装部件已经组装完毕，具 备吊入机坑安装条件。 ４发电机总装工艺 ４．１发电机总装工艺流程 发电机轴吊装一下机架吊装一推 力轴承安装调整一转子吊装与联轴一 机组盘车一主轴与转子、推力头与转 子联接销孔加工一上端轴吊装、销孔 加工一上机架吊装一补气管、集电环 及其他附件安装一机组轴线测量调整 验收一导轴承间隙调整。 ４．２轴线联接 ４．２．１发电机轴与水轮机轴连接 水轮机轴与发电机轴在主厂房吊 物孔处连接。在吊物孔下方布置连轴 支墩。吊放水轮机轴就位，调整水轮 机轴水平和垂直度合格，吊装发电机 轴与水轮机轴连接，拉伸连轴螺栓， 测量两根轴的同轴度、垂直度、发电 机轴水平合格。 ４．２．２转子与推力头连接 转子吊装时直接落于风闸上，转 子吊装后与推力头联接，单独盘车检 查转子下法兰摆度合格，安装连接螺 栓。必要时顶起转子，调整转子与推 力头同心度。 ４．２．３转子与下端轴连接 提起发电机轴／水轮机轴／转轮与 转子中心体连接，在基准面上检查中 工连轴销钉孔，安装销钉。连轴过程 中，转轮提起后读取下机架挠度数 据；根据转子吊装前转子及定子磁力 中心线标记测量计算定转子磁力中心 线高差，必要时调整定子高程。 ４．２．４转子与上端轴连接 清扫上端轴，检查轴领绝缘应良 好。吊装发电机上端轴，按测量基准面 测量调整上端轴与转子同心度合格， 均匀拉伸一半连轴螺栓，检查法兰面 间隙符合要求。热套上导滑转子，冷却 后检查绝缘良好。盘车检查水导摆度 的同时检查上导摆度。必要时重新调整 上端轴与转子同心度。拉伸全部连轴螺 栓，测量螺栓伸长值符合要求，加工定 位销钉孔，安装销钉。 ４．３轴线调整 机组轴线检查调整主要内容包 括：转动部分与固定部分相对高程检 查调整一摆度检查调整一旋转轴线垂 直度测量调整一旋转中心检查调整。 ４．３．１转动部分与固定部分相对高程检 查调整 转子吊装前，将定子、转子磁力中 心线分别返点至定子机座顶部、转子 中心体上法兰面。转子连轴后，测量转 轮止漏环与固定止漏环的相对高差， 计算其开口中心线偏差，必要时通过 下机架支腿基础板上的楔子板调整下 机架高程。根据定子、转子磁力中心线 标记测量计算定、转子磁力中心线高 差。必要时调整定子高程。定子高程调 整后应复核上机架中心、水平、高程。 －誊：！ｏ＇４ ｝舅｝日期ｌ Ｅｉ穗 ｃ；曩ｌ≤ 瞒ｄ ＇｛ ｅｎｔｉｒＩｉｏｎ。 —圈国 羹 ４．３．２盘车 度，合格后重新连接转子与上端轴。 点，旋转转子，测量定子圆周测点处 ３．４旋转中心测量调整 投入高压油减载装置，使用卷 ４．的空气间隙，计算定子圆度。以定子 扬机在转子下方驱动旋转，在每个测 轴系中，定子与转子空气间隙 ＋Ｙ为定点。旋转转子。测量＋Ｙ处的 量点处松开卷扬机钢丝绳，关闭高压 的均匀度及转轮与底环、顶盖间隙的 空气间隙，计算转子圆度。 油，停顿５ｍｉｎ后读取百分表数值或测 均匀度对机组运行时的电磁力、水力 量间隙值。盘车测量部位有补气管、 当空气间隙不能满足要求时， 不平衡有较大的影响，因此轴线中心 对定子中心及圆度进行调整，松开定 集电环、上端轴、转子下法兰、下 测量调整以定子与转子及转轮与底 子基础螺栓，在机坑壁与机座之间用 导、发电机下端轴及水轮机轴法兰、 水导共６个断面，以及转轮上、下止漏 环间隙及定、转子空气间隙。 ４．３＿３摆度测量调整 摆度测量： 抱下导瓦，瓦间隙０ ０２～０．０５ｍｍ。 将转子１舟磁极旋转至＋Ｙ位置，各测量 断面从＋Ｙ开始，按俯视逆时针圆周等 分８个测点，在各测量断面的＋Ｙ、＋× 方位各架设一块百分表，设置并记录 所有百分表初始读数。投入高压油减 载装置，旋转转子，每转到一个测点 时关闭高压油，百分表读数稳定后记 录读数。 摆度调整： （１）转子下法兰摆度调整：投 入高压油减载装置，用风闸顶起转 子，松开推力头，根据摆度测量记录 用下导瓦径向移动推力头。调整推力 头与转子同心度，合格后重新连接转 子与推力头，盘车检查摆度合格后锁 定连接螺栓。 （２）水导摆度调整：松开转子 与下端轴的连接螺栓，根据摆度测量 记录在轴内部用千斤顶调整转子与下 端轴同心度，合格后重新连接转子与 下端轴，镗孔、连轴螺栓正式安装后 再次检查水导摆度。 （３）上导摆度调整：在转子中 心体上法兰上焊接支撑块。松开转子 与上端轴的连接螺栓，用千斤顶径向 移动上端轴，调整上端轴与转子同心 环、顶盖的同心度为基准，同时。因 转子、转轮存在摆度，静态的间隙测 量不能真实反映机组运行时的间隙均 匀度，因此采用旋转中心测量方法。 因底环、顶盖均已用销钉定位，导 水机构也已安装，同时定子基础板未 浇筑，其中心仍可调整，因此旋转中心 与固定部分同心度调整以底环、顶盖 为基准，在旋转中心与底环、顶盖同心 度满足要求时兼顾与定子的同心度。 旋转中心测量： 将转子１＃磁极旋转至＋Ｙ位 置，从＋Ｙ开始按圆周等分，在水轮 机底环止漏环、顶盖止漏环处标示 ８—１ ２个测点。旋转转子，在０。、 １８０。、３６０。时停止，关闭高压油减 载装置，测量转轮上下止漏环间隙， 计算旋转中心与底环、顶盖的偏心 值，绘制偏心分布图。 旋转中心调整： 投入高压油减载装置，根据计 算获得的旋转中心与底环、顶盖偏心 值，用下导瓦径向移动推力头及转子／ 转轮，调整旋转中心与底环、顶盖同 心度合格。 ４．３．５定子、转子圆度检查调整 轴线摆度及旋转中心检查调整完 成后进行定子圆度检查调整。将转子 １｝｝磁极旋转至＋Ｙ位置。静态测量定子 与转子空气间隙。应符合规范要求。 从＋Ｙ开始按圆周等分，在定子上标示 １６～２０个测点，以转子１＃磁极为定 千斤顶径向顶移，用百分表监测移动 量。当移动量较大时应逐步进行，防 止损伤定子。 复测空气间隙、定子圆度及定子 与转子磁力中心线高差，合格后浇筑 定子基础板混凝土。 ５发电机总装工期 我国部分大型发电机总装（从转 子吊入至具备充水条件）时间与本电 站的比较如下表所示： 从转子 序 电站 单机出力 吊入至 号 （ＭＷ） 具备充 各注 水时间 （ｄ） ｌ 天生桥 ３００ ３３ 实际工期 ２ 隔河岩 ３００ ５４ 实际工期 ３ 二滩 ５００ ９６ 实际工期 ４ 三峡 ７００ ６３ 实际工期 ６结束语 在水电站水轮发电机组安装中， 由于受到机组设备部件较多，现场施 工环境比较复杂等多种因素的制约， 首先要有合理可行的安装工艺，方可 合理安排生产。缩短安装工期。保证 安装质量。三峡电站又好又快的发电 机总装工艺对于同类型的机组总装具 有借鉴价值。 ■
