水轮发电机的安装.

水轮发电机的安装肖慈垚一、一般安装程序•水轮发电机组的安装程序随土建进度，机组型式，设备情况及场地布置的不同有所不同，但基本原则是一致的。•一般施工组织中，应尽量考虑到跟土建及水轮机安装进程的平行交叉作业，充分利用现有场地及施工设备进行大件预组装，然后把已组装好的大件按顺序分别吊入机坑进行正式安装，从而加快施工进度。半伞式水轮发电机的一般安装程序一、一般安装程序•定子组装-定子机座组装及焊接：•①定子机座进场；②定子机座焊缝坡口打磨、探伤；③定子分瓣机座组圆、调整；④定子机座焊接；⑤定子机座焊后消缺、探伤；⑥连接环调整；⑦连接环焊接。–定位筋及下压板安装•①基准定位筋安装、调整；②14大等分定位筋安装、调整；③定子机座下环板钻孔；④小等分定位筋安装、调整；⑤定位筋托块焊接；⑥定位筋托块焊后消缺、探伤；⑦下压板预装；⑧下压板送外加工；⑨下压板焊接。–铁芯叠装•①第一次叠压；②第二次叠压；③第三次叠压；④第四次叠压；⑤第五次叠压；⑥第六次叠压；⑦最终叠压。–定子吊装调整–磁化试验一、一般安装程序定子组装一、一般安装程序转子组装-转子支架组装及焊接①转子中心体、支臂进场；②转子支架焊缝坡口打磨、探伤；③转子支臂挂装、调整；④转子支架焊接；⑤转子支架焊后消缺、探伤；⑥转子支架移位至安II。–转子磁轭叠装①转子键槽板挂装；②转子磁轭第一次压紧；③转子磁轭第二次压紧；④转子磁轭第三次压紧；⑤转子磁轭第四次压紧；⑥转子磁轭第五次压紧；⑦转子磁轭最终压紧；⑧转子键槽板焊接；⑨转子磁轭热套；⑩制动闸板安装。–磁极及引线安装（1）转子磁极挂装；（2）转子磁极连接。一、一般安装程序•下机架安装-下机架组装及安装•（1）下机架中心体、支臂进场；（2）下机架焊缝坡口打磨、探伤；（3）下机架支臂挂装、调整；（4）下机架焊接；（5）下机架焊后消缺、探伤。–下机架预装–推力轴承及附件安装•（1）油冷器及油、水管路安装；（2）推力轴承清扫、安装；（3）高压油预起系统安装。–下机架吊装调整–推力轴承受力调整一、一般安装程序•主轴–水/发大轴机坑外连轴；–水/发大轴镗孔；–水/发大轴吊装•上机架–上机架中心体、支臂进场；–上机架焊缝坡口打磨、探伤；–上机架支臂挂装、调整；–上机架焊接；–上机架焊后消缺、探伤一、一般安装程序•总装及轴线调整–1．转子吊装；–2．转子/发电机轴镗孔；–3．上机架吊装；–4．上端轴吊装；–5．集电环安装；–6．轴线调整；–7．无水调试；–8．机组充水；–9．有水调试•72小时试运行•移交一、一般安装程序转子组装工艺流程二、发电机转子组装•转子组装中的几个重要步骤–磁轭铁片清洗分类•保证磁轭片间的密实性和对称重量的平衡。–磁轭基础的形成•在磁轭基础各个指标通过验收后，保留下压板调整时所叠装的磁轭冲片，继续叠片，形成磁轭基础。–磁轭叠装•磁轭由上、下压板，磁轭冲片、压紧螺栓等部件组成。•磁轭为整段结构，由磁轭冲片以正10层、反10层螺旋方式叠装而成。二、发电机转子组装–磁轭压紧–键槽板定位焊接•在转子支架腹板缺口处用液压千斤顶将键槽板朝磁轭顶靠；•在转子支架腹板与键槽板之间均匀加入垫片塞实间隙。•拆除液压千斤顶，采用相同方法对称顶紧其余键槽板。•键槽板完全定位后检测磁轭各部尺寸，焊接键槽板。二、发电机转子组装–轮毂烧嵌（磁轭热套）--把轮毂轴孔加热胀大后，热套发电机主轴。•在磁轭叠装压紧工作完成并验收以后，对键槽板进行调整、固定、焊接。然后布置热电耦、加热蓬和加热器对转子磁轭进行加温热套。•加温时间大约需要3天。待胀量达到要求，所有的垫片同时插入键槽板与磁轭键之间后，慢慢降低磁轭温度至室温，降温时间也需要3天。–磁极挂装二、发电机转子组装•定子的组装采用两种方式：–①直径超过4米的中小型发电机定子需分瓣制造（包括机座、铁芯和绕组），运往工地后再将分瓣的定子组装成整体；–②大型机组的定子的装配工作全部在工地完成，即先将分瓣的定子机座组焊成整圆，然后进行定子铁芯叠片，再进行定子绕组下线与连接。三、发电机定子组装定子组装的准备工作（以机坑内组装为例）•定子组装平台安装•可在机坑内组装，也可在机坑外组装（再整体吊装）。•在机坑内组装时，必须安装组装平台。•定子测圆架安装–将定子测圆架吊入机坑内，按图纸将其组合成整体，测圆架的底座与组装平台初步固定。•基础检查和水平板埋设–检查清理机坑，对定子组装机坑进行高程和X、Y轴线的放点，并在混凝土面上标出调平板安装位置、机座分缝线。•定子螺栓拉伸试验–试验目的为了确定定子基础螺栓和地脚螺栓最终紧固压力值，在正式安装时按此压力对螺栓进行紧固。三、发电机定子组装定子机座组装与焊接•机座结构–定子机座外径主要由环板、立筋和机座外壳焊接而成。•机座组装–在定子支腿上安装基础板，在组合面之间装5mm的垫片，并稍稍润滑垫片表面，安装定位销、双头螺栓、螺帽，然后按试验压力对称拧紧组合螺栓，并在基础板上安装地脚螺栓。–将分瓣定子机座按方位依次吊入组装机坑进行组合。三、发电机定子组装三、发电机定子组装•机座焊接–焊接结束后，用测圆架测量机座半径和水平。•连接环组焊–定子连接环安装于定子机座上，作为上机架安装基础。–连接环按方位组合成圆后，先将本体焊接成整体后再与定子机座焊接在一起。三、发电机定子组装定位筋安装及焊接•定位筋安装与调整–定位筋的安装是定子装配工作中精度要求高而又复杂的工作。–装配定位筋安装采用大等分弦距的方法。•下齿压板安装–定位筋安装完成后，用硅钢片作样板，在下环板上配钻压紧螺栓孔。三、发电机定子组装定子铁芯装压•定子铁芯由冲片、通风槽片、定位筋、齿压板、拉紧螺栓等零部件组成。•在定位筋、齿压板安装完成后，叠装硅钢片并压紧，装压过程中需保证其紧密度和准确度。装压过程如下：–定子叠片–铁芯压紧–叠片测量和检查–铁芯装压的准确度三、发电机定子组装定子叠片加固三、发电机定子组装定子磁化试验•定子磁化试验是利用专用的励磁线圈，在铁芯内部形成交变的磁通，使铁芯产生涡流损耗，温度升高，并利用测温装置测量铁芯各部温升；同时利用低功率因数瓦特表测量励磁损耗，计算定子铁芯单位重量的损耗。三、发电机定子组装下机架及推力轴承组装程序四、下机架及推力轴承组装•下机架本体的组装–支臂与中心体的组装•场地准备工作•中心体吊装•支臂挂装–基础板挂装•①清洁组合面和垫片，并在垫片表面涂一层薄薄的润滑脂。•②用工具车将基础板运到位。•③插入销子，并用六角螺母将螺栓拧紧到位。•④以实际液压力实拧紧螺栓。•⑤在基础板上拧入调平顶丝。四、下机架及推力轴承组装–高压油顶起系统安装及试验•①零部件到货清点、检查。•②清洁部件和管道。•③部件和管道组装、焊接。•④外观检查。•⑤推力轴承布置在下机架上时，在推力头落下之前，调节瓦的油流量,使从瓦面油室中喷出的高度一致，然后锁定该位置。•⑥压力试验。–油槽内部部件组装•油槽内部的工作包括推力瓦的组装和调整、高压油系统的分布环管和支管、以及仪器仪表的接线。•推力头、镜板及下导瓦安装在下机架正式安装时进行安装。四、下机架及推力轴承组装定子安装程序五、发电机定子安装•发电机定子吊装–定子组装后，吊入安装机坑进行安装。并在安装基坑完成磁化试验。如三峡发电机定子吊装主要参数如下表所示：定子叠完片后总重量714t吊具重量141t吊具最大跨距22m定子吊装起吊总重量855t定子吊装总高度83m厂房桥机额定起重量1200t厂房桥机额定起吊高度约16m组装（在组装机坑内）吊装（在安装机坑内）五、发电机定子安装吊装第一瓣定子组装机坑五、发电机定子安装•发电机定子下线前调整–定子安装机坑基础顶丝高程确定•为了最大限度地减少定子吊装就位时所产生的变形，维持定子在组装机坑的最佳状态，定子吊装前，需对安装机坑定子基础顶丝进行调整，使定子安装机坑顶丝分布高程与定子组装机坑顶丝分布高程相同。–定子初步调整•定子中心调整：定子就位后，其中心以底环为基准进行调整。•定子高程调整：定子高程依据水轮机底环高程为基准进行调整。五、发电机定子安装•发电机定子磁化试验–该试验是在定子铁芯堆积、初步压紧完成后进行。–其目的即确认定子铁芯硅钢片设计制造、现场堆积、压紧等整体质量，检查铁片间是否有短路情况，绝缘是否良好。发电机定子铁芯是由薄硅钢片现场叠装而成，在铁芯硅钢片的制造或现场叠装过程中，可能存在片间绝缘损坏，从而造成片间短路。为了防止运行中因片间短路引起局部过热，甚至威胁到机组的安全运行，在现场定子铁芯组装完成后，必须进行铁芯磁化试验。–定子磁化试验是利用专用的励磁线圈，在铁芯内部形成交变的磁通，使铁芯产生涡流损耗，温度升高，并利用测温装置测量铁芯各部温升，根据温度测量结果判断铁芯内部是否存在短接点。五、发电机定子安装•发电机定子下线后调整–发电机定子下线完成后，需对定子进行精确调整，并浇注定子二期混凝土。–在发电机下端轴上安装测圆架，精确调整测圆架与发电机主轴同心度，使测圆架处于与底环同心状态。–利用测圆架测量定子上、中、下三环半径值，计算平均半径及定子偏心，并根据偏心情况对定子中心进行调整。–定子高程确定以定子磁力中心线高程为准进行调整。五、发电机定子安装定子安装五、发电机定子安装定子吊装五、发电机定子安装六、发电机主轴及下机架安装安装程序•下机架预装–下机架基础设计结构要求下机架需进行预装。•一方面可保证基础螺栓二期混凝土的密实性；•另一方面便于正确进行下机架基础进行受力转换，保证下机架在受力状态下不发生水平变化。–下机架正式安装程序•①清扫下机架安装基础，检查基础预埋件混凝土养生期应满足承重要求。•②在安装场清扫组装完成的下机架，安装下机架吊具，调整下机架水平，将下机架吊入机坑就位。•③以水轮机底环为基准，用临时支撑及千斤顶调整下机架水平、中心及高程。调整时应考虑机架承重挠度。•④调整下机架基础螺栓与基础板间隙使其处于均匀状态，用临时固定工具将基础螺栓固定，并做好相应位置标记，吊出下机架。•⑤浇筑下机架基础螺栓二期混凝土并养生，混凝土浇筑期间，监测基础螺栓不发生倾斜或位移。六、发电机主轴及下机架安装•发电机主轴安装–发电机主轴吊装•①清扫发电机主轴上、下法兰面，并用研磨平台检查大轴上下法兰面平面度。•②在机坑内搭设发电机主轴联接平台。•③利用厂家提供的发电机主轴吊装翻身工具，将发电机主轴竖立，检查发电机主轴下法兰水平度，满足联轴要求后将主轴吊入机坑与水轮机大轴临时连结固定。–发电机主轴中心检查•①在发电机主轴上法兰上架设平衡梁，安装求心器及钢琴线。•②在发电机主轴上下法兰内环、水轮机大轴上下法兰内环及转轮上法兰内环上，对称标示8个垂直方向在同一垂线上的测量点。•③用内径千分尺测量各点分布半径，分别计算各点测量偏差及偏心值，计算水轮机轴与发电机轴的同心度及整体垂直度。•4）根据计算结果调整发电机主轴，保证发电机主轴上法兰测量部位与水轮机下发兰测量部位同心度及垂直度满足设计要求。六、发电机主轴及下机架安装–法兰面水平测量方法•法兰水平测量利用合像水平仪或框式水平仪。可以采用“四点测量法”或采用“Cayere”测量法。•“Cayere”测量法测量计算方法：根据要测量部件的法兰面直径，确定测量圆分布直径。将测量圆分成n等份，各等份长度等于所使用水平仪长度，并将测点顺时针编号。–水发大轴连轴•发电机主轴与水轮机大轴同心度、垂直度调整合格后，利用厂家提供的铰孔工具同钻铰销套孔，并按照图纸要求安装连轴螺栓。六、发电机主轴及下机架安装发电机大轴施工现场六、发电机主轴及下机架安装六、发电机主轴及下机架安装水轮机发电机大轴联轴吊装•下机架安装调整–下机架吊装•1）安装下机架吊装工具，调整下机架中心体水平。•2）将下机架吊入机坑，按照预装方位平稳就位，安装下机架调整顶丝、楔子板及垫板,将下机架与基础螺栓把合。•3）利用顶丝及千斤顶对下机架水平、中心及高程进行精确调整。–下机架调整•下机架中心调整•下机架高程调整•下机架水平调整六、发电机主轴及下机架安装下机架起步凌空六、发电机主轴及下机架安装就位六、发电机主轴及下机架安装•推力头和镜板吊装调整–推力头