發電電動機轉子吊裝安全技術研究

李 兵

(安徽績溪抽水蓄能有限公司，安徽 宣城 245300)

1 工程概況

某抽水蓄能電站安裝6 臺單機容量為300 MW的立軸單級混流可逆式水泵水輪/發電電動機組。發電電動機采用立軸懸式結構，兩個導軸承，推力軸承與上導軸承位于上機架內不同油槽，發電電動機軸為“一根軸”結構，發電電動機軸與水輪機軸通過法蘭聯接，通風系統采用“端部回風”密閉循環空氣冷卻方式。

發電電動機轉子由轉軸、轉子磁軛、轉子磁極及其他附件組成。在安裝間進行轉子磁軛疊裝、轉子磁極掛裝后進行電氣試驗，試驗合格后將轉子整體吊入機坑進行安裝、調整以及聯軸。

2 確定吊裝技術方案

2.1 吊裝重量復核

經過復核計算，轉子整體起吊重量約380 t (不含吊具)，含吊具吊裝重量約401 t，擬采用兩臺250 t 橋機并車雙車抬吊。

轉子吊裝總重量為400.898 t (見表1)，單臺橋機起重荷載為200.449 t，兩臺起重機采用專用吊具吊裝額定總荷載為250 t×2=500 t。此次轉子吊裝單臺橋機荷載小于每臺起重機額定荷載。故滿足Q/GDW 1799.3—2015《國家電網公司電力安全工作規程 第3 部分：水電廠動力部分》中14.2.2 b 條的規定，即每臺起重機的荷重均不準超過該機80 %的額定起重量；當廠房內采用專用吊具用兩臺橋式起重機抬吊發電機轉子時，每臺起重機的荷重不準超過該機的額定起重量。

表1 轉子起吊重量

2.2 吊裝高度復核

查閱相關圖紙可知250 t 吊鉤中心最高可起升至△259.4 m (吊鉤距離軌頂高程1.5 m)，在安裝間進行吊具安裝后250 t 吊鉤中心至轉子轉軸下法蘭面距離為10.011 m，安裝間高程為△248.2 m，故當轉子起吊時，起升至最高高度(吊鉤距離軌頂高程1.5 m)時，轉子可離安裝間地面1.189 m，滿足吊裝要求。

2.3 上下游尺寸復核

經查閱相關圖紙，轉子起吊與廠房上下游安全距離滿足要求。

2.4 吊裝方案確定

轉子采用兩臺橋機聯合起吊，通過平衡梁連接轉子軸，兩臺橋機吊裝前進行并車。

2.5 吊裝步驟

(1) 拆除轉軸下方與轉子基礎板之間的螺栓，拆除完成后緩慢起升轉子，當轉子完全離地后，檢查橋機各部位的工作情況。

(2) 檢查橋機各部位工作情況良好后，按規范要求進行“三起三落”，每次停留時間為10 min，檢查橋機有無異常，進一步確認起吊裝置連接螺栓等是否牢固，起吊設備的狀態是否良好，檢查橋機操作系統及制動系統的可靠性。

(3) 橋機檢查完成后，操作橋機將轉子移動至安裝間下游側，清掃轉軸下法蘭面，并用刀口尺檢查有無高點，經各方聯合檢查驗收合格后，方可進行轉子吊裝。

(4) 所有檢查、測量完成后，指揮橋機將轉子吊裝至相應機組機坑內。吊裝過程中，橋機始終保持1 檔進行操作。

(5) 轉子吊裝行駛至巖錨梁監測位置時，將橋機停在合適位置，由監測標進行巖錨梁監測數據采集，并進行橋機主梁撓度測量，數據采集完成后繼續進行轉子吊裝工作。

(6) 當橋機吊裝轉子至機坑上方，根據事先在小車、大車軌道上作好的標記初步調整轉子中心。指揮橋機將轉子緩慢下落，待轉子底部降至與定子線圈頂部距離約200 mm 時，停止落鉤，此時橋機指揮站于轉子吊裝平臺上進行指揮，起重監護站于聯軸平臺監測轉子中心體下法蘭與下機架間間隙，進一步調整轉子中心，使轉子與定子同心，待轉子穩定后繼續緩慢落鉤。

(7) 轉子的磁極部分在定子線圈內下落的整個過程中，由12 人均勻分立于轉子吊裝平臺上，在每個磁極與轉子鐵芯之間放置3 800 mm×100 mm×25 mm 木條，并不斷地將木條上下抽動，根據其單側木條的松緊度，及時調整轉子的中心位置，以防止磁極碰傷定子鐵芯。如發現模板被卡應及時通知現場起重指揮人員，對轉子方位進行調整，確保轉子磁極與定子鐵芯不發生碰撞。

(8) 當轉子制動環板距制動器上楔子板面150 mm 時，停止落鉤，在下機架上布置8 個50 t千斤頂防止起重誤指揮，檢查制動器頂面有無雜物，并對轉子進行調整，使轉子中心體下法蘭面螺栓孔編號與水輪機軸編號對正。繼續下落轉子，當轉子制動環板距制動器40 mm 時，使用150 mm 鋼板尺檢查水輪機軸與發電機軸法蘭錯牙，調整轉子，使發電機軸與水輪機軸同心，再次緩慢落鉤將轉子落于制動器閘板面楔子板上。

3 吊裝準備工作及安全保障措施

3.1 吊裝準備工作

3.1.1 吊裝前橋機準備工作

(1) 為確保轉子吊裝安全，吊裝前必須對橋機進行全面檢查，特別是橋機部件螺栓，起升機構卷筒、鋼絲繩壓板、鋼絲繩、抱閘的檢查。

(2) 檢查、清掃橋機內部電氣設備，保證電氣設備動作可靠。

(3) 檢查橋機運行區域內軌道安裝良好，并將大、小車軌道兩側的所有雜物清除干凈。

(4) 拆除吊裝通道內的所有臨邊防護欄桿(用三角旗臨時防護，吊裝后立即將欄桿安裝恢復)，清理吊裝通道內的雜物。

(5) 拆除兩臺橋機的250 t 吊鉤，將兩臺橋機大車并車，裝好并車裝置及平衡梁；兩臺橋機聯鎖起降3 次，起升高度不小于5 m，使用水平儀、卷尺檢查測量平衡梁兩端高差不大于5 mm。

(6) 檢查兩臺橋機并車在空載狀態下各項操作試驗及運行情況，要求檢查大車、小車、起升機構在全行程往返運行情況應正常；檢查兩臺橋機在軌道全行程的并車行走情況。

(7) 平衡梁與橋機連接完成后進行模擬試吊，將平衡梁起吊至機坑上方，在平衡梁吊裝中心掛上線錘，測量線錘到轉子內側距離，對稱方向距離差不大于5 mm；并在橋機小車和大車軌道上作好標記，以減少轉子吊裝時對中調整時間，確保吊裝時一次到位，確保吊裝安全。

3.1.2 轉子本體及機坑內準備工作

(1) 將轉子磁力中心線返點至轉子上方，記錄測量值。

(2) 清掃轉子上下軸法蘭面、水輪機軸法蘭面，并用刀口尺檢查其平面度，用油石去除表面毛刺，并經業主、監理、廠家驗收合格。

(3) 找出轉子中心體下法蘭面廠內加工時的高低點標記、螺栓孔編號，將高低標記點引側面易于觀察的位置。

(4) 轉子吊裝前需要在制動器閘板面墊好鋼板及楔子板，確保楔子板面高程為241.715 m，楔子板水平度在0.20 mm 以內。

(5) 準備3 500 mm×100 mm×25 mm 木板12塊，木板一端鉆孔栓布條。

(6) 在定子機座上端面安裝轉子吊裝平臺，確保轉子吊裝過程中不損傷定子上端部線棒。

(7) 在水輪機室搭設聯軸施工平臺，并用于監測轉子中心體下法蘭穿過下機架情況。

3.2 吊裝安全保障措施

(1) 安裝間、機坑臨空面和孔洞設置安全欄桿、蓋板等防護措施，搭設必須的安全通道。

(2) 所有參與吊裝的作業人員預先了解和熟悉轉子吊裝方案，進行分工，明確崗位職責。

(3) 所有參與吊裝施工人員應按規定著裝，并穿戴好勞保用品及安全防護用具；起重指揮人員著反光背心，或按其他要求著裝；特種作業人員必須持證上崗。

(4) 所使用的工器具必須經過檢查，杜絕有隱患的工器具投入使用。

(5) 吊裝前起重指揮應與起重司機統一信號，指揮時必須做到旗語準確、哨聲清脆、旗語與哨聲協調。

(6) 吊裝前，安全人員對施工現場進行必要的隔離，加強巡視，發現違規現象及時制止并處理。機坑內執行風洞管理制度的要求。

(7) 機坑內作業場所照明充足，并配置足量滅火器。

(8) 轉子吊裝前，對橋機進行檢查、將吊裝區域內設備、材料清理干凈，檢查吊具安裝可靠，對吊裝施工用電進行檢查。

(9) 轉子正式吊裝前必須按照相關規程進行“三起三落”，檢查橋機制動情況。吊物上嚴禁站人或放置雜物，吊裝通道下面嚴禁有人停留或穿行，嚴禁違章作業，工作人員必須持證上崗，做好個人防護。

(10) 指揮人員應選擇視野開闊、安全的部位進行指揮，起重指揮信號采用國家標準要求的統一信號(如：通用手勢信號、專用手勢信號、旗語信號、音響信號等)，信號的發出應清晰、醒目、明確。

3.3 應急措施

3.3.1 廠用電源突然消失

在廠房突然停電的情況下，暫停吊裝作業，用手電照明檢查抱閘無異常后，疏散橋機上的人員。司機室操作人員將操作手柄置于0 位，啟動柴油發電機200 kW 以滿足廠房照明、橋機運行(主起升電機功率：110 kW；副起升電機功率：75 kW；大車行走機構電機功率：4×4 kW；小車行走機構電機功率：7.5 kW)，供電后將載荷吊回起吊位置。停電后，一方面要防止突然來電引發事故，另一方面要致電業主機電部查詢停電情況，了解何時恢復供電，并將了解的情況通知生產經理，待廠房電源恢復后才能繼續吊裝作業。

3.3.2 地下廠房通信中斷

廠房突然停電將會造成通信中斷，現場采用對講機進行通信聯絡(需要時使用備用對講機)，等廠房來電及通信恢復即所有部位聯系確認后再繼續進行吊裝作業。

3.3.3 橋機起升剎車系統失靈

吊裝作業過程中，派專人監護起升剎車系統。如果在試驗過程出現橋機故障等突發事件，橋機司機應果斷緊急制動，將制動盤抱住，并停止大車。監護人員手動緩慢釋放抱閘，將吊裝大件放于安裝間或發電機層合適位置。

4 結束語

通過采用以上吊裝技術方案及針對每一個步驟所采取的安全措施，保證了轉子吊裝工作的安全、順利進行。可供其他類似抽水蓄能電站發電電動機轉子吊裝工作參考。