关于电气盘车方式的机组轴线调整

徐磊

摘  要：文章以埃塞俄比亚吉布3电站水轮发电机组为例，详细阐述了以电气原理进行盘车，最终完成机组轴线调整的过程。

关键词：电气盘车;轴线调整;水轮发电机;弹性盘车

中图分类号：TV547.3       文献标志码：A         文章编号：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 机组

埃塞俄比亚吉布3电站共10台187MW悬吊式水轮发电机组，由东方电机有限公司制作、水电八局机电公司负责安装。转子共12对磁极，高2840mm，直径6258mm，重约342.5T。定子共576根线棒，分上下两层布置在线槽内，铁芯内径6330mm。水轮机型号HLD522-LJ-360，重约30T。水轮机大轴总长6085mm，上下法兰直径均为1780mm，重约34.2T。上端轴总高4445mm，法兰直径1780mm，重约24.4T。推力头以热套方式在现场与上端轴配合安装，推力头重约6.5T。镜板与推力头之间有螺栓把合，销钉定位，镜板外径2200mm，重约2.3T。机组从下至上共4部轴承，分别为水导轴承、下导轴承、上导轴承、推力轴承，整体转动部分重量约440T。

1.2 电气盘车柜

整套电气盘车柜由1个转子柜、3个定子柜、远控站和二次控制电路组成。电气盘车原理是在发电机转子线圈和定子任意一线圈中通入直流电流，定子和转子之间会产生相互作用力，极性相同时相互排斥，极性相反时相互吸引。实际操作时转子常带电形成固定磁场，定子A、B、C三相不断切换通道来实现定子磁极相角变化，从而带动磁极转动。

转子柜：输入电压AC 400V，输入电流AC 285.5A;输出电压DC 160V，输出电流DC 800A。

定子柜：输入电压AC 400V，输入电流AC 72A;输出电压DC 7V，输出电流DC 3000A。

2 盘车

（1）分析：a.埃塞吉布3电站机组推力轴承为弹性鼓型轴承，属于液压支柱式推力轴承，按（GB8564-2003《水轮发电机组安装技术规范》 9.5.7d）要求应进行弹性盘车，靠近推力轴承的上部与下部的导轴瓦作为轴系的固定点，即两部轴承需固定。b.埃塞吉布3电站机组为悬吊式，推力轴承在所有轴承的顶部。轴承固定点考虑两种组合：上导轴承与下导轴承同时固定，或上导轴承与水导轴承同时固定。c.盘车方式为电气盘车，转子在变化磁场中实现运动，在水平方向会受磁拉力影响。从这一点考虑，必须在转子的上部和下部的轴承同时进行固定。由此确定最佳固定组合方式为：上导轴承与下导轴承同时固定。另一组合（上导轴承与水导轴承同时固定）作为补充数据对照手段。d.由于两部轴承在周向位置的固定，迫使轴承摆动将一部分反映到镜板的端面跳动，后期在数据分析时，应把镜板的跳动数据进行计算。

（2）调整转动部分中心，以转轮上下止漏环与顶盖的间隙为基准，将转动部分调整至中心位置，初次调整，转动部分不必调整至最佳中心。检查转子与定子之间的上、下空气间隙，个间隙与平均间隙之差不应超过平均间隙值的±8%（空气间隙设计值为35mm）。

（3）在上导与下导（或上导与水导）两部导轴承抱紧的情况下，起落转子。检测各弹性油箱压缩量应不大于0.2mm。

（4）在推力头外圆按逆时针方向编号均匀标记8个

点，+Y方向为1号起始点。其它部位检测点，可在盘车过程中，第一次读数时进行標记。

（5）在镜板端面的+Y与+X方向分别垂直架设百分

表，测量镜板端面跳动;在推力头、上导、水发大轴法兰、下导、水导外缘的+Y与+X方向分别布置百分表进行监测，并将百分表大指针调“零”。

（6）检查上导与下导（或上导与水导）两部导轴承已抱紧，启动盘车操作控制台，开始盘车。

（7）每次轴承抱紧后的初次盘车，应空转一周，即转动部分在旋转整个过程只观察百分表针的摆动情况，不作记录，尽量保证转动持续进行，当旋转至初始位置，检查个百分表的回“零”情况，偏差不宜超过0.02mm。如果超过0.05mm，则应分析百分表不回“零”的原因。

a.检查百分表座是否已良好固定 ，用手轻轻敲击百分表，如果表针微微摆动后仍能恢复至初始刻度，说明百分表表座已固定好。反之，说明百分表表座未固定，则重新固定或更换表座。b.检查百分表是否灵敏，用两根手指轻轻拉起百分表测杆，当测杆脱离测量面2～3mm，松开测杆，让测杆自行弹回，往复多次操作，并检查百分表刻度回“零”情况，如指针不回“零”，则应更换百分表。c.如果百分表与表座均没有问题，且+Y与+X方向的百分表均不回“零”，则证明该百分表所检查的附近导轴承未抱紧。应将该部导轴承，重新用瓦报紧。并重复（7）步骤。直至百分表回“零”正常。

（8）盘车经过空转后，百分表回“零”正常，开始正式盘车，记录各百分表在各标记点位置转动部分静止时的百分表读数。每次盘车应记录两圈的读数，互为参考。

3 数据计算

（1）由于弹性盘车由上导与下导（或上导与水导）两部轴承抱紧，各部位的百分表监测的摆度值并不能直接反应出该部位的真实情况。需要将镜板的端面跳动值换算到各部位。计算方法如下：

+R=S

A：镜板端面跳动值;L：测点距镜板的长度;D：镜板直径;R：测点百分表读数;S：实际摆度值。

（2）通过计算后的实际摆度值分析转动轴线的直线度及弯折情况是否符合厂家工艺要求。如不符合要求则进行相应调整，然后重新盘车，直至盘车数据合格。

4 直线度调整

由于埃塞吉布3电站设备加工精度优良，在实际安装过程中直线度均符合规范要求，10台机组都一次性通过盘车检验。本文根据其他电站同类型机组的安装经验简单介绍一下几种可能出现的情况及处理方法。

（1）整体直线度良好，但在推力轴承以下有明显偏斜，导致水导轴承盘车摆度值超差。

a.由此可以分析出，推力头与上端轴的配合偏差导致整体轴线倾斜。

b.首先在推力头分别标出最高点与最低点位置。

c.可以在镜板与推力头的接触面添加环形垫进行补偿。

d.环形垫应根据水导轴承及下导轴承的摆度值计算出最大配刮量。

e.在环形垫上进行分区，均匀过渡配刮环形垫。

f.将配好的环形垫装到镜板与推力头之间。重新盘车检查，直至各项数据符合要求。

（2）轴系出现折线形状，导致个轴承在摆度值偏差出现相反的情况。

a.根据数据分析，由上至下依次找出偏偏折的把合面。

b.在把合面周向分别标出最高点与最低点位置。

c.选择方便施工的一端法兰面进行打磨处理。首先进行分区，计算出各分区需要的打磨量。

d.打磨处理完成后，重新盘车检查，直至各项数据符合要求。

e.注意多处弯折的情况一次只能处理一个位置，方向应从上至下。

（3）对于现场配装销钉的轴系，也可以通过旋转大轴周向螺孔位置，找到最佳把合位置来消除轴线直线度的问题。

5 注意事项

（1）盘车前仔细检查这个转动部分不能有任何杂物影响转动，尤其空气间隙及转子支架。

（2）由于盘车过程中有电磁场产生，在转子附近的检测人员严禁携带与测量无关的金属物品与电子设备（如钥匙、手机等）

（3）盘车过程中严禁进行与盘车无关其它的施工作业。

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