馬來西亞沐若水電站機組總裝淺析

羅濤

(中國長江三峽集團三峽國際能源投資集團有限公司,北京 100033)

馬來西亞沐若水電站機組總裝淺析

羅濤

(中國長江三峽集團三峽國際能源投資集團有限公司,北京 100033)

沫若水電站有4臺236MW混流懸式水輪發電機組,電站水頭高、機組轉速高、裝機容量較大,發電機溫升和絕緣要求較高,機組安裝難度大.為確保機組安裝質量及運行的穩定性,針對機組特點制定詳細的水輪發電機組總裝方案及主要工序質量控制標準至關重要.

機組;總裝、質量;方案

1 概述

沫若水電站是引水式水電站,引水隧洞長約2683米,有4臺236MW的混流懸式水輪發電機組,發電機主要由定子、轉子、上/下機架、推力及上/下導軸承、發電機軸以及其它發電機附屬設備組成.定子鐵芯采用鴿尾筋,定子線棒采用空氣冷卻.轉子磁軛與支架采用立筋熱加墊打緊.推力為多點支撐彈簧束結構.主軸與水輪機軸連接為外法蘭結構.現場進行定子轉子及上/下機架組裝.整個機組軸系由發電機上、下導軸承和水輪機導軸承支撐(表1).

表1 水輪發電機主要技術數據

2 水輪發電機組總裝方案

2.1 機組總裝工藝流程

(1)水輪機部件(下止漏環、底環、頂蓋、轉輪及大軸)已吊裝就位,轉動部分間隙、高程調整合格.(2)下機架按圖安裝調整合格.(3)轉子聯軸螺栓及螺母配合良好,做好螺栓與螺母配合標記.(4)風閘頂起系統滿足可靠性運行條件.(5)定子組裝、疊片、下線及耐壓等工作完成并通過驗收合格.(6)定子上下端密封裙板已安裝.(7)轉子組裝、疊片、磁極掛裝完成并通過驗收合格,具備吊裝條件.(8)所有大件設備已吊入機坑(如轉子風閘吸塵系統設備及管路、擋風板、水導軸承相關設備等).(9)機組盤車.(10)機組附屬設備安裝,總裝完成.

2.2 轉輪吊裝及水輪機附件安裝

(1)轉輪吊裝前按照圖紙要求通過聯軸螺栓將轉輪與水機軸聯接在一起,聯軸螺栓采用液壓拉緊方式均勻拉伸,聯軸完成整體吊裝.(2)相關附件吊裝及安裝.

2.3 下機架預裝及安裝

(1)吊裝下機架放置于機坑內.(2)調整下機架中心≤0.5mm,水平≤0.02mm/m,高程≤±1mm.

2.4 制動器安裝

(1)單個制動器應進行嚴密性耐壓試驗,試驗壓力及時間滿足圖紙要求,并且壓力下降不得超過3%.(2)制動器頂面安裝高程偏差,不應超過±1mm,與轉子制動閘板的間隙偏差應在設計值的±20%范圍以內.(3)制動系統的管路應按圖紙要求進行耐壓試驗,不得滲漏.

2.5 轉子吊裝

通過制動氣壓及在制動器頂面安放墊板等措施,使制動器頂面較設計運行高程抬高25mm,然后將旋轉螺母鎖定,撤掉氣壓.

(1)轉子起吊工具經檢查安全可靠. (2)吊裝轉子.(3)轉子起吊后應處于水平狀態,測量磁軛下沉值,并清理大軸把合的法蘭面.(4)轉子吊入機坑時需要在定子內圓氣隙處布置10根左右25mm厚的木板,待轉子開始進入定子時,要不停的抽動木板,防止轉子偏向一側碰傷線棒.直到轉子完全落到制動閘板上.(5)轉子按大軸法蘭把合孔找好方位,緩慢落到制動器上.(6)采用專用工具連接大軸,聯軸螺栓采用液壓拉緊方式,拉伸值為滿足圖紙要求,拉伸時要對稱均勻把緊.

2.6 上機架吊裝

(1)吊裝上機架置于定子機座上,采用墊片調整中心、高程、水平.(2)千斤頂裝配及安裝按照圖紙要求安裝.

2.7 推力軸承安裝

(1)推力頭與頂軸間采用平鍵聯接傳遞扭矩,推力頭上部配有卡環,使推力頭與主軸結合為一體,推力頭需要通過熱套方式套入頂軸.(2)徹底清理鏡板、彈性油箱等部件.(3)安裝推力擋油管、軸承座,彈性油箱. (4)安裝推力瓦,并裝好限位螺釘.(5)吊裝鏡板,調整 推力瓦的高程、鏡板的水平,要求推力瓦的絕對高程滿足設計高程,鏡板水平≤0.02mm/m,用框式水平儀分別在鏡板邊緣±X、±Y軸上四個位置測量八次,實際水平度取兩側的平均值.

2.8 推力軸承受力轉換

推力軸承裝配完成后,整個轉子的重量將落在推力軸承上.架設百分表,測量彈性油箱下降值,使用前需歸零,各瓦受力調均勻.

2.9 安裝上蓋板、集電環等

2.10 盤車檢查調整機組軸線

(1)機組盤車前,轉動部分應處于機組的中心位置,大軸處于自由狀態并在對稱方向,在X-Y方向上抱緊4塊上導瓦和水導瓦,單側抱瓦間隙調至(0.03~0.05mm).并且俯視逆時針方向均勻標出8個測量點,要求上下方位一致.頂起轉子,推力瓦面上應澆有透平油.(2)旋轉并測量機組的軸向擺度,其鏡板邊緣處的軸向擺度應不超過0.10mm.(3)集電環、上導、下導、發電機與水輪機聯軸法蘭處及水導處的擺度應滿足要求.(4)盤車合格后,復查定、轉子氣隙,應符合要求.

2.11 三部導軸承及油槽附件安裝

機組盤車合格后,安裝上、下導軸承,使各導瓦與滑轉子之間的間隙滿足圖紙要求.具體安裝方法如下:(1)① 按照圖紙準備好一切部件.② 清理部件的毛刺,油污.③ 用搖表測量滑轉子與發電機大軸的絕緣電阻以及推力瓦對地絕緣電阻.④ 檢查導軸瓦、推力瓦的光潔度并做必要的修復.⑤ 球面支柱支撐形式的導軸承的安裝(如圖1).(2)上/下機架已安裝就位,水平、中心已調整合格. (3) 擋油管已安裝就位,與發電機軸中心偏差已調整合格并與機架把合完成.(4)油冷卻器機坑外已按照圖紙要求通過耐壓滲漏試驗并已安裝就位,把合穩油板.(5) 按圖紙安裝導瓦擋板.(6)墊塊與機架座圈把合結束,精確測量墊塊與發電機大軸的距離尺寸,并做好記錄.(7)在機坑外精確測量幾組數據:導瓦厚度圖紙已給出1δ,瓦背球面支柱頭槽的深度2δ,支柱螺釘頭部的厚度3δ.加墊片的厚度β抱瓦間隙記做θ.則:根據計算,將試加的墊片穿入支柱螺釘后與導瓦進行連接,安裝就位后,用塞尺對抱瓦間隙進行復測,合乎盤車數據后方可進行下序,否則需再次調整墊片的厚度.(8)下密封油擋安裝.(9)上密封油擋安裝(視圖紙要求).①按圖紙要求進行機組輔助接線部分的安裝,輔助接線走向應合理,線夾固定可靠,絕緣電阻合格.②推力油槽蓋及密封蓋安裝,推力油槽與推力油槽蓋及密封蓋與推力頭外圓應保持同心.③全面清掃推力油槽,按圖紙要求安裝油槽蓋板、密封蓋等,安裝密封蓋時,注意密封環,入槽后應松動有彈性,并與滑轉子接觸良好.④全面清掃上、下導油槽,按圖紙要求安裝上、下導密封蓋,密封環安裝時應符合要求,安裝和完善油水管路等.⑤按圖紙要求進行空氣冷卻器裝配,空氣冷卻器安裝前后應進行水壓試驗,試驗壓力、時間滿足圖紙要求.⑥按圖紙要求安裝上蓋板,上蓋板裝配中,注意各板間隙應盡量均勻.⑦按圖紙要求進行其它部件的安裝.⑧安裝勵磁引線等.⑨安裝各部位測溫RTD、示流信號器、液位信號器、油混水信號器及限位開關等元件(注意這些部件的安裝應與主機的安裝工作充分協調,合理安排好安裝順序,避免造成漏裝等).

圖1

2.12 水輪機設備安裝

(1)主軸密封安裝.①檢修密封采用空氣圍帶形式,裝入前通0.05MPa的壓縮空氣,在水中做漏氣試驗,應無漏氣;配割后裝入與轉輪連接螺栓護罩之間的間隙應均勻,充壓0.5~0.8MPa后與護罩應無間隙.②主軸工作密封采用筒式密封結構,單邊間隙為0.6~0.8mm.③工地安裝時,所有分半面涂密封膠,所有螺釘的把緊力矩應符合圖紙要求.(2)水導軸承安裝.①水導軸承的安裝調整是在機組總軸線確定,即盤車合格后進行.導軸承的位置應按最后盤車擺度值確定,安裝軸承時,轉動部分要固定.②軸承安裝時不必刮瓦,但應檢查瓦表面干凈、無雜質.軸承設計單側間隙為0.23~0.65 mm.③工地安裝時注意下油箱安裝后應做24h漏油試驗,不得滲漏.④調整軸承間隙均勻,完成后用螺母鎖定.⑤軸承位置確定后,預裝上油箱蓋并按設計要求鉆鉸銷釘孔,并打入定位銷釘.軸承冷卻系統按圖紙安裝,冷卻器及其管路裝配后做水壓試驗0.6MPa,時間各60min,不得滲漏.(3)補氣系統安裝.在安裝支架、密封擋環和擋水環時,應調整支架與支撐筒之間間隙,以及密封擋環和擋水環之間的轉動間隙均勻,以防止機組運行時相互刮碰.頂部安裝中心補氣閥;裝配焊接補氣管和排水管等.

表2 機組總裝主要質量控制表

2.13 輔助部分安裝

(1)冷卻系統、接力器、水輪機、發電機組等系統的油氣水管路安裝.(2)滅火管路、擋風板等附件安裝.

2.14 機組總裝完成后開始進入機組無水/有水調試階段

3 機組總裝質量控制標準

為保證機組安裝質量,在GB8564-2003和廠家的技術要求基礎上,內部制定高于 "優良"標準的內控質量指標,針對本工程機組安裝的特點,制定內部關鍵施工項目質量控制點,經專題討論確定后作為內部施工過程控制的依據.詳見表2.

4 結語

沐若水電站四臺機組均在該方案指導下進行施工,目前機組已全部投產發電,機組各部軸承溫度正常、振動擺度數據優于規范要求、機組噪音小.希望上述水輪發電機組總裝對其它類似機組的安裝起到一定的幫助,

也為我們以后在電站建設方面積累經驗.

[1]雷劍.三峽電站發電機總裝工藝[B].電氣與儀表,2014.

[2]陳允兵.水輪發電機組總裝與盤車技術[A].水利水電施工,2014.

[3]盛國林.電氣安裝與調試技術[M].中國電力出版社,2005.

[4]郭建東.紫平鋪水電站水輪發電機組軸線調整及總裝[B].四川水力發電,2007.

[5]范道芝. 功果橋水電站水輪發電機組軸線調整及總裝[B].科技創新導報,2012.

[6]林亞一.水輪發電機的安裝與檢修[M].中國水利水電出版社,2000.

[7]單文培.水電站機電設備的安裝、運行與檢修[M]. 中國水利水電出版社.2005.

[8]GB8564-2003水輪發電機組安裝技術規范.

TV547.3

A

1671-0711(2017)11(上)-0126-04