马来西亚沐若水电站机组总装浅析

罗涛

(中国长江三峡集团三峡国际能源投资集团有限公司,北京 100033)

马来西亚沐若水电站机组总装浅析

罗涛

(中国长江三峡集团三峡国际能源投资集团有限公司,北京 100033)

沫若水电站有4台236MW混流悬式水轮发电机组,电站水头高、机组转速高、装机容量较大,发电机温升和绝缘要求较高,机组安装难度大.为确保机组安装质量及运行的稳定性,针对机组特点制定详细的水轮发电机组总装方案及主要工序质量控制标准至关重要.

机组;总装、质量;方案

1 概述

沫若水电站是引水式水电站,引水隧洞长约2683米,有4台236MW的混流悬式水轮发电机组,发电机主要由定子、转子、上/下机架、推力及上/下导轴承、发电机轴以及其它发电机附属设备组成.定子铁芯采用鸽尾筋,定子线棒采用空气冷却.转子磁轭与支架采用立筋热加垫打紧.推力为多点支撑弹簧束结构.主轴与水轮机轴连接为外法兰结构.现场进行定子转子及上/下机架组装.整个机组轴系由发电机上、下导轴承和水轮机导轴承支撑(表1).

表1 水轮发电机主要技术数据

2 水轮发电机组总装方案

2.1 机组总装工艺流程

(1)水轮机部件(下止漏环、底环、顶盖、转轮及大轴)已吊装就位,转动部分间隙、高程调整合格.(2)下机架按图安装调整合格.(3)转子联轴螺栓及螺母配合良好,做好螺栓与螺母配合标记.(4)风闸顶起系统满足可靠性运行条件.(5)定子组装、叠片、下线及耐压等工作完成并通过验收合格.(6)定子上下端密封裙板已安装.(7)转子组装、叠片、磁极挂装完成并通过验收合格,具备吊装条件.(8)所有大件设备已吊入机坑(如转子风闸吸尘系统设备及管路、挡风板、水导轴承相关设备等).(9)机组盘车.(10)机组附属设备安装,总装完成.

2.2 转轮吊装及水轮机附件安装

(1)转轮吊装前按照图纸要求通过联轴螺栓将转轮与水机轴联接在一起,联轴螺栓采用液压拉紧方式均匀拉伸,联轴完成整体吊装.(2)相关附件吊装及安装.

2.3 下机架预装及安装

(1)吊装下机架放置于机坑内.(2)调整下机架中心≤0.5mm,水平≤0.02mm/m,高程≤±1mm.

2.4 制动器安装

(1)单个制动器应进行严密性耐压试验,试验压力及时间满足图纸要求,并且压力下降不得超过3%.(2)制动器顶面安装高程偏差,不应超过±1mm,与转子制动闸板的间隙偏差应在设计值的±20%范围以内.(3)制动系统的管路应按图纸要求进行耐压试验,不得渗漏.

2.5 转子吊装

通过制动气压及在制动器顶面安放垫板等措施,使制动器顶面较设计运行高程抬高25mm,然后将旋转螺母锁定,撤掉气压.

(1)转子起吊工具经检查安全可靠. (2)吊装转子.(3)转子起吊后应处于水平状态,测量磁轭下沉值,并清理大轴把合的法兰面.(4)转子吊入机坑时需要在定子内圆气隙处布置10根左右25mm厚的木板,待转子开始进入定子时,要不停的抽动木板,防止转子偏向一侧碰伤线棒.直到转子完全落到制动闸板上.(5)转子按大轴法兰把合孔找好方位,缓慢落到制动器上.(6)采用专用工具连接大轴,联轴螺栓采用液压拉紧方式,拉伸值为满足图纸要求,拉伸时要对称均匀把紧.

2.6 上机架吊装

(1)吊装上机架置于定子机座上,采用垫片调整中心、高程、水平.(2)千斤顶装配及安装按照图纸要求安装.

2.7 推力轴承安装

(1)推力头与顶轴间采用平键联接传递扭矩,推力头上部配有卡环,使推力头与主轴结合为一体,推力头需要通过热套方式套入顶轴.(2)彻底清理镜板、弹性油箱等部件.(3)安装推力挡油管、轴承座,弹性油箱. (4)安装推力瓦,并装好限位螺钉.(5)吊装镜板,调整 推力瓦的高程、镜板的水平,要求推力瓦的绝对高程满足设计高程,镜板水平≤0.02mm/m,用框式水平仪分别在镜板边缘±X、±Y轴上四个位置测量八次,实际水平度取两侧的平均值.

2.8 推力轴承受力转换

推力轴承装配完成后,整个转子的重量将落在推力轴承上.架设百分表,测量弹性油箱下降值,使用前需归零,各瓦受力调均匀.

2.9 安装上盖板、集电环等

2.10 盘车检查调整机组轴线

(1)机组盘车前,转动部分应处于机组的中心位置,大轴处于自由状态并在对称方向,在X-Y方向上抱紧4块上导瓦和水导瓦,单侧抱瓦间隙调至(0.03~0.05mm).并且俯视逆时针方向均匀标出8个测量点,要求上下方位一致.顶起转子,推力瓦面上应浇有透平油.(2)旋转并测量机组的轴向摆度,其镜板边缘处的轴向摆度应不超过0.10mm.(3)集电环、上导、下导、发电机与水轮机联轴法兰处及水导处的摆度应满足要求.(4)盘车合格后,复查定、转子气隙,应符合要求.

2.11 三部导轴承及油槽附件安装

机组盘车合格后,安装上、下导轴承,使各导瓦与滑转子之间的间隙满足图纸要求.具体安装方法如下:(1)① 按照图纸准备好一切部件.② 清理部件的毛刺,油污.③ 用摇表测量滑转子与发电机大轴的绝缘电阻以及推力瓦对地绝缘电阻.④ 检查导轴瓦、推力瓦的光洁度并做必要的修复.⑤ 球面支柱支撑形式的导轴承的安装(如图1).(2)上/下机架已安装就位,水平、中心已调整合格. (3) 挡油管已安装就位,与发电机轴中心偏差已调整合格并与机架把合完成.(4)油冷却器机坑外已按照图纸要求通过耐压渗漏试验并已安装就位,把合稳油板.(5) 按图纸安装导瓦挡板.(6)垫块与机架座圈把合结束,精确测量垫块与发电机大轴的距离尺寸,并做好记录.(7)在机坑外精确测量几组数据:导瓦厚度图纸已给出1δ,瓦背球面支柱头槽的深度2δ,支柱螺钉头部的厚度3δ.加垫片的厚度β抱瓦间隙记做θ.则:根据计算,将试加的垫片穿入支柱螺钉后与导瓦进行连接,安装就位后,用塞尺对抱瓦间隙进行复测,合乎盘车数据后方可进行下序,否则需再次调整垫片的厚度.(8)下密封油挡安装.(9)上密封油挡安装(视图纸要求).①按图纸要求进行机组辅助接线部分的安装,辅助接线走向应合理,线夹固定可靠,绝缘电阻合格.②推力油槽盖及密封盖安装,推力油槽与推力油槽盖及密封盖与推力头外圆应保持同心.③全面清扫推力油槽,按图纸要求安装油槽盖板、密封盖等,安装密封盖时,注意密封环,入槽后应松动有弹性,并与滑转子接触良好.④全面清扫上、下导油槽,按图纸要求安装上、下导密封盖,密封环安装时应符合要求,安装和完善油水管路等.⑤按图纸要求进行空气冷却器装配,空气冷却器安装前后应进行水压试验,试验压力、时间满足图纸要求.⑥按图纸要求安装上盖板,上盖板装配中,注意各板间隙应尽量均匀.⑦按图纸要求进行其它部件的安装.⑧安装励磁引线等.⑨安装各部位测温RTD、示流信号器、液位信号器、油混水信号器及限位开关等元件(注意这些部件的安装应与主机的安装工作充分协调,合理安排好安装顺序,避免造成漏装等).

图1

2.12 水轮机设备安装

(1)主轴密封安装.①检修密封采用空气围带形式,装入前通0.05MPa的压缩空气,在水中做漏气试验,应无漏气;配割后装入与转轮连接螺栓护罩之间的间隙应均匀,充压0.5~0.8MPa后与护罩应无间隙.②主轴工作密封采用筒式密封结构,单边间隙为0.6~0.8mm.③工地安装时,所有分半面涂密封胶,所有螺钉的把紧力矩应符合图纸要求.(2)水导轴承安装.①水导轴承的安装调整是在机组总轴线确定,即盘车合格后进行.导轴承的位置应按最后盘车摆度值确定,安装轴承时,转动部分要固定.②轴承安装时不必刮瓦,但应检查瓦表面干净、无杂质.轴承设计单侧间隙为0.23~0.65 mm.③工地安装时注意下油箱安装后应做24h漏油试验,不得渗漏.④调整轴承间隙均匀,完成后用螺母锁定.⑤轴承位置确定后,预装上油箱盖并按设计要求钻铰销钉孔,并打入定位销钉.轴承冷却系统按图纸安装,冷却器及其管路装配后做水压试验0.6MPa,时间各60min,不得渗漏.(3)补气系统安装.在安装支架、密封挡环和挡水环时,应调整支架与支撑筒之间间隙,以及密封挡环和挡水环之间的转动间隙均匀,以防止机组运行时相互刮碰.顶部安装中心补气阀;装配焊接补气管和排水管等.

表2 机组总装主要质量控制表

2.13 辅助部分安装

(1)冷却系统、接力器、水轮机、发电机组等系统的油气水管路安装.(2)灭火管路、挡风板等附件安装.

2.14 机组总装完成后开始进入机组无水/有水调试阶段

3 机组总装质量控制标准

为保证机组安装质量,在GB8564-2003和厂家的技术要求基础上,内部制定高于 "优良"标准的内控质量指标,针对本工程机组安装的特点,制定内部关键施工项目质量控制点,经专题讨论确定后作为内部施工过程控制的依据.详见表2.

4 结语

沐若水电站四台机组均在该方案指导下进行施工,目前机组已全部投产发电,机组各部轴承温度正常、振动摆度数据优于规范要求、机组噪音小.希望上述水轮发电机组总装对其它类似机组的安装起到一定的帮助,

也为我们以后在电站建设方面积累经验.

[1]雷剑.三峡电站发电机总装工艺[B].电气与仪表,2014.

[2]陈允兵.水轮发电机组总装与盘车技术[A].水利水电施工,2014.

[3]盛国林.电气安装与调试技术[M].中国电力出版社,2005.

[4]郭建东.紫平铺水电站水轮发电机组轴线调整及总装[B].四川水力发电,2007.

[5]范道芝. 功果桥水电站水轮发电机组轴线调整及总装[B].科技创新导报,2012.

[6]林亚一.水轮发电机的安装与检修[M].中国水利水电出版社,2000.

[7]单文培.水电站机电设备的安装、运行与检修[M]. 中国水利水电出版社.2005.

[8]GB8564-2003水轮发电机组安装技术规范.

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