水电站发电机转子组装.docx

水电站发电机转子组装作者简介：肖丽华（1974.08），女，湖南澧县，大学本科工程师，从事水电站水轮发电机组安装、调试及检修以及金属结构制作工作。廖瑾（1972.08），女，湖南长沙，大学本科工程师，从事水电站水轮发电机组安装、调试及检修工作。摘要：根据糯扎渡水电站转子机组的结构形式、设计特点，以及该系统在安装过程中出现的问题及处理措施，简述对转子机组安装工序、质量控制要求及技术控制措施，并对关键工序的技术要点作了详细论述，为后续机组的设计加工以及施工提供借鉴。转子主要由转子中心体、圆盘式分瓣支臂、磁轭、磁极及其他附件组成，圆盘支架由1个中心体和8瓣支臂在工地组焊成整体。支架的下部设有48块制动环，磁轭的外侧挂装48个磁极。组装过程主要分为支架组焊、磁轭冲片叠装、磁极挂装等。关键词：发电机转子组装施工安装支架磁轭制动环磁极中图分类号：TM312文献标识码：A文章编号：1672-3791（2015）04（a）-0000-001.概况糯扎渡水电站机电设备安装工程后6台（1#〜6#）机的 转子（东方电机厂有限责任公司生产），转子主要由中心体、斜支臂、磁轭和磁极组成，转子中心体上部通过螺栓与上端轴相连，转子中心体下部通过螺栓与发电机轴及推力头相连。转子支架由1个中心体和4瓣斜支臂在工地组焊成整体，支臂下部设有48块制动环板。磁轭由6mm厚的高强度冲片在现场叠装而成，并用磁轭键和扭矩键进行固定。磁轭分上、下两段，每段高1672mm，段间用96个间隔块隔开，采用磁轭连接键将两段连成整体，磁轭总高度为3410mm。48个磁极用磁极键固定在磁轭的外侧。1.磁轭叠装磁轭由6mm厚的高强度冲片叠装而成，用拉紧螺杆、磁轭键和扭矩键固定，单张冲片重109.14Kg。磁轭的内外高差和波浪度采用加补偿片的方法调整，磁轭采用力矩扳手压紧，拉紧螺杆最终压紧的力矩为2200N.m。在整个磁轭安装过程中必须不断检查中心体下法兰水平、磁轭底部的波浪度、径向倾斜及测圆架的水平，随时用千斤顶进行调整。2.1.第一段磁轭叠装1）.下磁轭压板的安装及加固将转子下磁轭压板吊放至磁轭叠片用支墩上并拼装成整圆，调整其半径与水平。安装下磁轭压板时，注意“V”型坡口的一面向下，利用楔子板、花篮螺栓调整转子下磁轭 压板高程、水平及周向波浪度，检查、处理下磁轭压板与转子立筋挂钩间隙，最大不超过0.5mm。2）.预叠5层1.先叠五层冲片，每两张冲片为一层，层间相错一个极距，冲片每叠四层再反向旋转堆叠四层，依此类推。调整压板，使压板上拉紧螺杆孔与冲片上拉紧螺杆孔对齐，中心偏差不大于1mm。2.在磁轭冲片拉紧螺杆孔处均布96根叠片销钉（自备），底部用顶杆支撑。使用叠片销钉将冲片拉紧螺杆孔对齐。3.利用角尺检查磁轭冲片，使其与立筋键槽中心线与划好的立筋中心线周向分布偏差均匀，要求调整两中心线偏差的最大值可调整量在1mm以内。3）.按磁轭叠片继续叠片至约250mm高。（1）.叠片按磁轭叠片继续叠片至约250mm高。叠片时需注意以下事项：1.在磁轭叠装过程中，其磁轭铁片正反面应一致，并边叠片边用铜锤整形。2.每次铁芯压紧前、后对测圆架进行校核，利用测圆架进行一次转子磁轭半径检查和调整；3.根据磁轭铁片堆积表，按照要求叠片程序进行叠片，并且按规定定位销长度，每叠一小段，用转子测圆架检查、调整所叠铁片的外径。调整合格后，按要求插入转子磁轭叠 片圆柱销。注意相邻两根定位销插入的方式，定位销接合面应交错布置。（2）.穿入磁轭拉紧螺杆1.将磁轭导向键放入转子支架立筋处的磁轭键槽内，调整导向键中心线与磁轭键槽中心线偏心量不大于1mm。用“C”形夹等对导向键进行临时固定。2.在拉紧螺杆表面抹二硫化钼并穿入所有的拉紧螺杆，底部用顶杆进行临时支撑，注意螺杆短螺纹端在上部，注意将支撑磁轭的千斤顶或支墩调整至不影响磁轭拉紧螺杆穿入的位置。检查并利用支撑检查并调整下磁轭压板底部的波浪度在2mm以内，径向倾斜控制在1mm以内，压板与挂钩之间没有间隙。（3）.工装安装在磁轭周围安装叠片平台、冲片承重平台、冲片叠装时吊装用的悬臂吊。（4）.装焊下扭矩键1.安装所有的下扭矩键，安装时主键应紧贴磁轭，打紧副键。注意：每一个扭矩块正对应一个磁极鸽尾；为装焊方便，靠近扭矩键的两根磁轭拉紧螺杆可在焊接下扭矩键后再安装。安装搭块，检查搭块与转子支架之间的间隙应不大于0.5mm。2.焊接搭块与转子支架以及搭块与扭矩键，并按照涂漆规范DB1338系统H对焊接部位进行刷漆。（6）叠片至第一段磁轭一半高度位置时检查、预压紧、磁轭片固定 1.叠片按磁轭叠片继续叠片至第一段磁轭一半高度位置处（约836mm）。2.预压紧安装磁轭预压紧工具。用四组扳手分三次压紧磁轭，第一次压紧力矩为设计力矩的50%（1100N-m），压紧的次序见下图。第二次为设计力矩的75%（1650N-m），压紧的顺序同第一次相反。第三次为设计力矩（2200N-m），压紧顺序与第一次一致。图1磁轭压紧次序示意图3.磁轭片固定在磁轭外圆处沿圆周均匀布置48根拉筋，一端点焊于磁轭下沿，另一端点焊于磁轭上沿，以固定第一小段磁轭，防止磁轭半径、同心度等发生较大变化。拆除磁轭压紧工具。2.2第二段磁轭叠装1）.叠片至150mm高度后穿入拉紧螺杆螺栓、检查、预压1.以磁轭连接键和磁轭导向键定位进行第二段磁轭叠片，叠片至150mm高度，必要时应使用叠片销。2.穿入所有的拉紧螺杆，底部进行临时支撑，注意螺杆短螺纹端在下部3.按第一段磁轭压紧要求压紧第二段磁轭。检查磁轭的高度，计算磁轭的径向高差和周向波浪度。检查预压时拉紧螺杆力矩值，第一次为1100N-m、第二次为1650N-m、第三次为 2200N-m。2）.叠片至第二段磁轭一半高度位置（约836mm）时检查、预压紧、磁轭片固定注意：测量时应一同测量第一大段磁轭的相关数据，保证第一大段磁轭和第二大段磁轭能够保持同心。3）.叠片至第二段磁轭完成并预压、螺母焊接、磁轭片就位等（1）.叠片注意：按第一大段磁轭的相关数据，保证第一大段磁轭和第二大段磁轭能够保持同心。（2）.安装上扭矩键（3）.焊接螺母（4）.第二段就位1•每隔一个磁极的“T”尾下方放置一个千斤顶，千斤顶上放置一根顶杆和一块钢板支撑在第二大段磁轭“T”尾处。在每个千斤顶的活塞上标出行程，以便于磁轭下放。2.所有千斤顶同时用力将第二大段磁轭向上顶起，使第二大段磁轭与工字钢之间有均匀的1mm左右间隙，将工字钢取出，对两段磁轭之间进行彻底清扫3.所有千斤顶活塞同时降落，每落下5mm应暂停，在确定所有千斤顶活塞均已降落5mm后，才能再次下落，直至第二大段磁轭落至间隔块上为止。1.磁轭冷打键 1.安装磁轭加强键和加强键，打紧主键。待磁轭热打键完成后，将副键与磁轭焊接成整体，然后再次打紧加强键主键，再将主键与磁轭焊接成整体。割去超过磁轭压板部分的键。然后在根据图纸要求安装磁轭键。2.用18磅大锤对磁轭键进行冷态打紧，打紧过程中应进一步调整磁轭半径、垂直度以及同心度。安装并打紧磁轭键，隔8小时，再次打紧磁轭键一次，共需打紧磁轭键2次。1.磁轭热打键1.转子磁轭加热，根据现场条件选用合适的加热方法加热磁轭。2.当转子磁轭及支架立筋间的温差达到要求后，应进行保温，并检测转子支架与磁轭之间的间隙。1.当间隙符合要求后，即可停止加热，并按照转子磁轭热打键标记，对称均匀地打紧磁轭键。2.热打键完成以后，在转子磁轭冷却过程中，应采取适当的保温措施，使磁轭从下向上的顺序冷却，以防止磁轭上串，同时，应有效控制磁轭冷却速度，以免磁轭温度骤然降低而使转子中心体变形，待磁轭冷却到室温40C以下时，方可揭开保温蓬布。3.转子磁轭冷却后，按要求用扭矩扳手全面核查磁轭压紧螺杆扭矩值，合格后，按要求点焊所有磁轭压紧螺杆螺母，磁轭键与磁轭。 1.切向主键安装1.对所有的扭矩键进行配键，要求键的各接触面之间用0.05mm塞尺检查，每侧接触面积在70%以上。配键完成验收合格后将副键打紧，注意在键上涂抹二硫化钼。将副键搭焊在磁轭上。2.焊接上下磁轭压板。焊接前应将焊缝坡口附近的油漆及油污清理干净，焊接过程中应对焊缝进行锤击消应力。对焊缝进行打磨并刷漆。2.制动环安装1.在转子支臂合缝处左右各预装一块环板，将跨接过径向焊缝的制动环板顶放在正确位置处，调整其与左右相邻环板间的间隙为6.0±3.0mm。在转子支架制动环板把合面处标记出螺孔的位置，放下制动环板，在标记处钻攻M30螺孔并清扫。2.按厂内制动闸板编号安装制动环板。3.把紧制动环板螺栓。检查相邻制动环板的错牙不大于0.08mm，相互之间间隙在6.0±3.0mm，且按旋转方向后一 块不能高于前一块闸板；检查制动环板水平应不大于2mm，制动环板与中心体下法兰的高差为450mm。1.逐个拆下制动环板与转子支架的把合螺栓，按照制动环装配技术要求，在螺纹配合处涂刷乐泰243螺纹锁固胶，把紧螺栓，然后将螺栓与制动环点焊牢。1.磁极安装用2500V摇表对磁极进行绝缘电阻检查；对磁极进行直流电阻检查，要求通入电流不超过额定电流的20%，磁极之间相互比较不超过2%；对磁极进行交流阻抗检查，磁极之间相互比较不超过15%；彻底清扫磁极表面。对磁极进行6300V，60秒交流耐压检查；耐压后再次用2500V摇表对磁极进行绝缘电阻检查。标出每个磁极的中心线。根据磁极编号，用磁极挂装工具吊装磁极，磁极挂装时应采用对称挂法，以免将磁极都挂在一边后出现危险。焊接磁极挡块，松开支撑磁极的千斤顶，再次测量磁极的高程应符合要求。安装并打紧磁极键，每隔24小时，打紧磁极键一次，共需打紧磁极键3次。用2500V摇表对磁极进行绝缘电阻检查，单个磁极绝缘电阻应不小于5M；对磁极进行交流阻抗检查。对磁极进行5800V，60秒交流耐压检查；耐压后用2500V摇表再次对磁极进行绝缘电阻检查。根据磁极阻尼环上①14孔，在阻尼环连接片上配钻配钻 ①14螺孔，安装阻尼环连接片。穿入螺纹部位涂乐泰272螺纹锁固胶的M12螺栓，把紧螺母并锁定垫圈。用0.05mm塞尺检查接触面的间隙情况，塞入深度不应超过5mm。用大力钳将极间连接线固定在磁极线圈接头上并用石棉布保护好磁极。配钻连接螺孔螺孔配钻完后。穿入螺纹部位涂乐泰272螺纹锁固胶的M12螺栓，拧紧螺母并锁定垫圈。检查螺栓伸出螺母的长度；检查螺栓的把紧力矩；用0.05mm塞尺检查接触面的间隙情况，塞入深度不应超过5mm。用2500V摇表对整体磁极进行绝缘电阻检查，如果绝缘情况良好，对整体磁极进行4800V，60秒交流耐压检查，否则应对磁极进行加热干燥，绝缘电阻满足条件后方可进行交流耐压试验。在转子整体磁极内通入10A直流电，利用指南针检查磁极的极性。8总结发电机转子组装必须严格按要求控制，调整精确，尽量减少由于焊接变形而引起整体尺寸偏差，作为机组最大转动部件，焊接质量要得到严格保证，探伤检查存在问题部位要做到及时处理、保质保量，避免由于机组长期运行而导致转子主焊缝有裂纹等现象发生。综上所述，糯扎渡电站转子组装工艺是值得借鉴的，在安装质量及施工效率方面都有了长足进步，为机组的稳定运行保驾护航。参考文献：[1]王启茂，李万平三峡左岸电站VGS机型发电机转子 组装简介[J]-水电站机电技术，2003[2]文有富河南宝泉高水头水轮发电机组转子组装工艺[J]-人民长江，2010