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文檔簡(jiǎn)介

向家壩巨型水輪發(fā)電機(jī)組安裝技術(shù)課件1右岸地下廠房四臺(tái)巨型機(jī)組(天津阿斯通制造);左岸壩后廠房四臺(tái)巨型機(jī)組(哈爾濱電機(jī)廠制造)右岸地下廠房四臺(tái)巨型機(jī)組(天津阿斯通制造);左岸壩后廠房四臺(tái)2向家壩世界之最世界上規(guī)模最大的沉井群;世界上最大的地下電站廠房引水發(fā)電系統(tǒng)及輔助工程;世界上最長(zhǎng)的骨料輸送隧道;世界跨度最大、橫跨金沙江,連接川、滇兩省的纜機(jī)。電站發(fā)出的強(qiáng)大電力是我國(guó)實(shí)施“西電東送”戰(zhàn)略的骨干電站。向家壩世界之最世界上規(guī)模最大的沉井群;世界上最大的地下電站廠3機(jī)組總裝配圖機(jī)組總裝配圖4當(dāng)今世界各國(guó)巨型機(jī)組當(dāng)今世界各國(guó)巨型機(jī)組5向家壩巨型機(jī)組結(jié)構(gòu)組裝向家壩巨型機(jī)組6水輪機(jī)布置向家壩左右岸水輪機(jī)均為立軸混流式,帶有金屬蝸殼和彎肘型尾水管。水輪機(jī)主軸與發(fā)電機(jī)主軸剛性直聯(lián)。左岸壩后廠房采用單機(jī)單管引水,尾水管采用單機(jī)單管布置。右岸地下廠房進(jìn)水口采用岸塔式進(jìn)水口,單機(jī)單管引水,尾水管采用單機(jī)單管布置,城門洞型截面,兩洞合一后接變頂高尾水隧洞。水輪機(jī)布置7蝸殼結(jié)構(gòu)組焊

蝸殼為鋼板焊接結(jié)構(gòu),鋼板厚度從25~74mm不等。蝸殼共9節(jié)(左岸)、13節(jié)(右岸),進(jìn)口直徑Ф12200(左岸)、Ф11400(右岸),厚度54mm(左岸)、57mm(右岸),承受最大內(nèi)壓1.58mMPa(左岸)、1.54MPa(右岸)。左右岸均設(shè)有1個(gè)Ф800內(nèi)開式進(jìn)人門,1個(gè)Ф800的下拆式蝸殼排水閥,技術(shù)取水口設(shè)置在蝸殼進(jìn)口段(第一節(jié)上)。蝸殼結(jié)構(gòu)組焊8座環(huán)結(jié)構(gòu)組焊向家壩機(jī)組座環(huán)組焊結(jié)構(gòu),由上環(huán)板、下環(huán)板、固定導(dǎo)葉、上過渡板、下過渡板、舌板、圓筒、上下密封環(huán)等部件組成。座環(huán)下部與基礎(chǔ)環(huán)連接,上部與機(jī)坑里襯連接,圓周方向與蝸殼相連。座環(huán)固定導(dǎo)葉共28個(gè)(右岸)、24個(gè)(左岸)圓周均布。右岸+Y方向布置5個(gè)中心孔導(dǎo)葉,其內(nèi)部設(shè)有Φ60的排水管路;左岸+Y偏+X方向布置有5個(gè)中心孔導(dǎo)葉,其內(nèi)部設(shè)有Φ50的自流排水管路,用于頂蓋自流排水。固定導(dǎo)葉高2658mm(右岸)、2895mm(左岸)。座環(huán)總重約290T(右岸)、450T(左岸),最大瓣重約90T,分四瓣(右岸)、六瓣(左岸)運(yùn)往工地,在工地進(jìn)行組圓焊接,然后整體吊入機(jī)坑。座環(huán)結(jié)構(gòu)組焊9機(jī)坑里襯結(jié)構(gòu)(水車室)組焊為鋼板焊接結(jié)構(gòu),材料為Q235-B,鋼板厚度為20mm,右岸電站尺寸為?13400×8141、左岸為?13500×7467.5,分3節(jié),每節(jié)分2瓣,工地組焊。機(jī)坑里襯上設(shè)有接力器坑襯、冷卻器坑襯、壁燈盒及穿線管、進(jìn)人通道、排風(fēng)通道等。機(jī)坑里襯結(jié)構(gòu)(水車室)組焊10導(dǎo)水機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)組裝主要由過流部件、導(dǎo)葉操作機(jī)構(gòu)和接力器及其附件等組成。過流部件包括基礎(chǔ)環(huán)、底環(huán)、座環(huán)、活動(dòng)導(dǎo)葉、頂蓋及其附件。導(dǎo)葉操作機(jī)構(gòu)包括拐臂、連桿、控制環(huán)、推拉桿、連接銷及其附件?;顒?dòng)導(dǎo)葉采用不銹鋼鑄焊結(jié)構(gòu),端部為金屬橡膠組合式密封,立面為剛性密封。導(dǎo)葉為3支點(diǎn)自潤(rùn)滑軸承支承,1個(gè)在底環(huán),另2個(gè)在頂蓋中。設(shè)置24個(gè)(左岸)、28個(gè)(右岸)導(dǎo)葉。導(dǎo)葉從全開到接近空載位置范圍內(nèi)具有水力矩自關(guān)閉特性。導(dǎo)葉保護(hù)裝置,均采用剪斷銷結(jié)構(gòu)。導(dǎo)水機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)組裝11向家壩巨型水輪發(fā)電機(jī)組安裝技術(shù)課件12頂蓋組焊結(jié)構(gòu)

均采用鋼板焊接結(jié)構(gòu),左岸頂蓋外型尺寸為外徑Φ12900mm,最大高度2670mm;右岸頂蓋外型尺寸為外徑Φ13100mm,最大高度2288mm。頂蓋與座環(huán)采用法蘭把合(左岸)、調(diào)整墊(右岸)結(jié)構(gòu)。頂蓋分4瓣制造,具有足夠的強(qiáng)度和剛度。頂蓋與轉(zhuǎn)輪上冠配合處設(shè)有焊接的可更換的固定止漏環(huán),材料為0Cr13Ni5Mo。為減少轉(zhuǎn)輪上冠的向下推力及頂蓋的水壓力,在頂蓋上設(shè)有與水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪上腔相通的平壓管,平壓管出口引至尾水管擴(kuò)散段,左岸設(shè)有8-φ377的平壓管;右岸設(shè)有6-φ350的平壓管。頂蓋設(shè)置2臺(tái)用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的排水潛水泵及其控制箱,以便在空心固定導(dǎo)葉排水受阻時(shí)排除頂蓋內(nèi)的積水。頂蓋組焊結(jié)構(gòu)13水導(dǎo)軸承結(jié)構(gòu)組裝均采用無軸領(lǐng)、稀油潤(rùn)滑、強(qiáng)迫外循環(huán)冷卻、具有巴氏合金表面的分塊瓦式結(jié)構(gòu)。由分塊的軸瓦、軸瓦支承、帶油槽的軸承箱、油箱蓋和附件組成。導(dǎo)軸承能安全地承受在最大飛逸工況和各種極端工況下不小于5分鐘所引起的溫度、應(yīng)力、振動(dòng)和磨損。軸承間隙均采用斜楔調(diào)整,具有堅(jiān)固、耐用,加工和調(diào)整方便。軸承的潤(rùn)滑油能在主軸旋轉(zhuǎn)的作用下通過軸瓦作自循環(huán)。水導(dǎo)軸承在冷卻水中斷的情況下,運(yùn)行30分鐘而不損壞軸瓦。水導(dǎo)軸承結(jié)構(gòu)組裝14主軸工作密封結(jié)構(gòu)采用自補(bǔ)償型靜壓自調(diào)節(jié)式軸向密封。當(dāng)密封磨損量超量時(shí)可自動(dòng)報(bào)警。工作密封由固定環(huán)和轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)組成,固定環(huán)為高分子聚合物,轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)采用不銹鋼抗磨環(huán)(安裝在轉(zhuǎn)輪上冠處,隨轉(zhuǎn)輪旋轉(zhuǎn))。工作密封元件保證至少能運(yùn)行40000小時(shí)或5年而不用更換。主軸密封主供水源為廠內(nèi)清潔水,備用水源來自于蝸殼取水,經(jīng)減壓、過濾后接入主軸密封。在機(jī)組停機(jī)時(shí),為防止水進(jìn)入頂蓋,在工作密封下方設(shè)置充氣圍帶檢修密封,密封型式為充氣圍帶式(橡膠);密封氣壓為0.5~0.8MPa,金屬軟管供氣;檢修密封裝置上設(shè)置防止機(jī)組在密封充氣的情況下啟動(dòng)的壓力開關(guān)。主軸工作密封結(jié)構(gòu)15轉(zhuǎn)輪組焊結(jié)構(gòu)上冠、下環(huán)和葉片均采用抗空蝕、抗磨損并具有良好焊接性能的不銹鋼材料制造。上冠為整體鑄造;每個(gè)葉片采用鑄造,經(jīng)五軸數(shù)控車床加工;下環(huán)用鋼板卷焊或分瓣鑄造。向家壩水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪均在制造廠整體組焊,靜平衡試驗(yàn)合格后運(yùn)至工地。轉(zhuǎn)輪上冠和下環(huán)上部均設(shè)置有止漏環(huán),止漏環(huán)為與上冠下環(huán)一體結(jié)構(gòu),直接在上冠、下環(huán)外圓加工成型。轉(zhuǎn)輪上冠不設(shè)泄水孔,在頂蓋上設(shè)置平壓管。右岸轉(zhuǎn)輪最大外徑10.52米,高4.744米,重達(dá)406.484噸。轉(zhuǎn)輪組焊結(jié)構(gòu)16水輪機(jī)補(bǔ)氣系統(tǒng)為了滿足水輪機(jī)在部分負(fù)荷工況下穩(wěn)定運(yùn)行的要求,通過發(fā)電機(jī)上端軸頂部向轉(zhuǎn)輪下方補(bǔ)入自然空氣的補(bǔ)氣系統(tǒng);并在頂蓋、底環(huán)和基礎(chǔ)環(huán)上預(yù)留補(bǔ)壓縮空氣的管道,供將來必要時(shí)采用。主軸中心孔自然補(bǔ)氣系統(tǒng)由進(jìn)氣管、補(bǔ)氣閥、補(bǔ)氣管、逆止閥、消音裝置等組成。補(bǔ)氣閥為氣緩沖、自潤(rùn)滑結(jié)構(gòu);補(bǔ)氣管為插入式結(jié)構(gòu),補(bǔ)氣管出口伸至轉(zhuǎn)輪下環(huán)底部,出口部分可以單獨(dú)抽出;補(bǔ)氣閥設(shè)有兩根DN450補(bǔ)氣管和一根DN300排水管。為防止高尾水位時(shí)尾水從大軸中心補(bǔ)氣管大量溢出,保證機(jī)組安全運(yùn)行,在補(bǔ)氣系統(tǒng)設(shè)有浮球閥,浮球閥過流面積與補(bǔ)氣管相匹配,并設(shè)有緩沖裝置防止浮球閥在運(yùn)行過程中快速上下串動(dòng)。水輪機(jī)補(bǔ)氣系統(tǒng)17向家壩巨型水輪發(fā)電機(jī)組安裝技術(shù)課件18發(fā)電機(jī)上機(jī)架結(jié)構(gòu)組裝帶有徑向支撐的斜支臂型機(jī)架,由中心體和

20個(gè)斜支臂等部件組成。上導(dǎo)軸承采用自潤(rùn)滑、油浸、分塊瓦、巴氏合金瓦,上導(dǎo)軸承共有10塊瓦,上導(dǎo)單邊間隙:0.38±0.02mm。上導(dǎo)瓦固定方式為支撐板及瓦背徑向銷。上導(dǎo)油冷卻器采用管式冷卻器,位于上導(dǎo)油槽內(nèi)擋油桶底板上,由兩瓣組圓而成,每瓣由16根不銹鋼管組成,管內(nèi)通過上導(dǎo)冷卻水進(jìn)水管注入冷卻水,對(duì)油槽的油進(jìn)行冷卻。上導(dǎo)油槽底部和上部安裝有密封蓋板,形成密封腔,通過管路連接至上導(dǎo)油霧吸收裝置,形成上導(dǎo)油霧吸收系統(tǒng)。發(fā)電機(jī)上機(jī)架結(jié)構(gòu)組裝19向家壩巨型水輪發(fā)電機(jī)組安裝技術(shù)課件20發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子組裝結(jié)構(gòu)主要由圓盤支架、磁軛和磁極、制動(dòng)環(huán)等部件組成。轉(zhuǎn)子上部與上端軸相連,下部與發(fā)電機(jī)軸相連,聯(lián)接方式均為法蘭連接,轉(zhuǎn)子支架為斜結(jié)構(gòu),由1個(gè)整體中心體和14(右岸)、16(左岸)瓣支臂組成。在安裝場(chǎng)進(jìn)行轉(zhuǎn)子支架的組裝焊接、磁軛疊片(約三萬片)組裝和磁極掛裝。轉(zhuǎn)子外徑為18940(-1.2~0.8)mm(右岸)、19342(-2~0)mm(左岸),轉(zhuǎn)子磁軛高度約為3580±2mm(右岸)、3300±5mm(左岸),整體的轉(zhuǎn)子重量為1850t(右岸)、2015.96t(左岸)。磁軛由

4mm

厚的經(jīng)鈍化處理的高強(qiáng)度硅鋼片在現(xiàn)場(chǎng)疊裝而成,熱套在轉(zhuǎn)子支架外側(cè),并用鍵固定,在磁軛下部設(shè)有制動(dòng)環(huán)。轉(zhuǎn)子中心體由上下法蘭、加強(qiáng)筋廠家焊接、精加工而成。采用斜支臂結(jié)構(gòu)是轉(zhuǎn)子的重要特點(diǎn),發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子通過轉(zhuǎn)子中心體向外呈斜支臂結(jié)構(gòu)的支臂連接扇形轉(zhuǎn)子支架,組焊后形成斜支臂結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)子支架。斜支臂結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)具體突出的優(yōu)點(diǎn):分解支臂受力,將傳遞到基礎(chǔ)的熱膨脹力降低到最??;在圓周方向產(chǎn)生微小旋轉(zhuǎn)和彈性,補(bǔ)償拉伸應(yīng)力,避免應(yīng)力顯著增大。發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子組裝結(jié)構(gòu)21向家壩巨型水輪發(fā)電機(jī)組安裝技術(shù)課件22發(fā)電機(jī)定子組裝結(jié)構(gòu)主要由定子機(jī)座(包括定子鐵芯支撐環(huán)、20個(gè)垂直的斜元件、垂直筋板以及機(jī)座外壁等)、鐵芯(硅鋼片、齒壓板、齒壓條、壓緊螺栓等組成,疊片約38萬張)定子繞組及空氣冷卻器等組成。定子為斜支臂的定子機(jī)座結(jié)構(gòu),定子鐵芯由0.5mm厚的硅鋼片疊裝而成,并用穿心的壓緊螺桿進(jìn)行壓緊,定子線棒為雙層布置嵌入鐵芯的槽中。定子的最大外徑為22028mm(右岸)、21800mm(左岸),定子機(jī)座高度為6325mm(右岸)、6315mm(左岸),定子鐵芯外徑為19990mm,定子鐵芯內(nèi)徑為19000±0.6mm(右岸)、19410(-0.5~+1.0)mm(左岸),定子鐵芯的高度為3490(0~+5)mm(右岸)、3250(0~+5)mm(左岸)。定子機(jī)座總重約208t(右岸)、220t(左岸),分成5瓣運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)。定子機(jī)座共有八層環(huán)板組成,其中最下面一層環(huán)板為定子鐵芯的基礎(chǔ)板,其厚度最厚,為50mm,在該層環(huán)板上安裝定子下齒壓板,下齒壓板上表面具有很高的平面度,一次面作為定子鐵芯的疊裝基礎(chǔ)面。定子機(jī)座圓周靠定子鐵芯環(huán)板側(cè)均勻布置189根(右岸)、210根(左岸)定子定位筋,定位筋為“鴿尾型”定位筋,定位筋將定子機(jī)座圓周均勻等分,定位筋通過托塊固定在定子機(jī)座上,其主要作用是定位定子鐵芯。鐵芯在工地以1/3的疊片方式交錯(cuò)疊裝,以形成1個(gè)整體連續(xù)的鐵芯。頂部和底部的疊片組在工廠由5mm厚粘連在一起的硅鋼片疊成,形成一個(gè)堅(jiān)固的圓環(huán)。鐵芯由0.5mm厚的優(yōu)質(zhì)硅鋼片疊裝而成,定子鐵芯共分為72小段(右岸)、70小段(左岸)。為了保證鐵芯受壓均勻,在疊片過程中,要對(duì)鐵芯進(jìn)行中間壓緊。鐵芯的壓緊采用制造廠提供的液壓工具進(jìn)行,壓力通過壓緊板、非磁性壓指、帶螺母和比利維爾墊圈的夾緊螺栓來維持整個(gè)鐵芯疊片受力均勻,鐵芯的最終夾緊壓力約為1.5MPa。發(fā)電機(jī)定子組裝結(jié)構(gòu)23向家壩巨型水輪發(fā)電機(jī)組安裝技術(shù)課件24向家壩巨型水輪發(fā)電機(jī)組安裝技術(shù)課件25發(fā)電機(jī)下機(jī)架結(jié)構(gòu)組裝為荷重機(jī)架,其作用是承受水輪發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)動(dòng)部分的重量及軸向水推力。該機(jī)架由中心體和16個(gè)斜支臂(右岸)、12個(gè)徑向支臂(左岸)及導(dǎo)軸承和推力軸承部分組成。下機(jī)架的外徑為16.28m,高度為4.88m,重量364t。中心體整體到貨,各個(gè)支臂分開運(yùn)輸?shù)焦さ?,與中心體焊接成整體后吊入機(jī)坑。下機(jī)架所含的設(shè)備主要包括推力軸承、下導(dǎo)軸承、推力與下導(dǎo)軸承油冷卻器,通常把推力軸承和下導(dǎo)軸承統(tǒng)稱為推導(dǎo)聯(lián)合軸承,二者公用一個(gè)油槽,稱為推導(dǎo)油槽,機(jī)組推導(dǎo)油槽額定用油量為36m3,其中下導(dǎo)軸承以推力頭為軸領(lǐng),下導(dǎo)軸承由16塊巴氏合金下導(dǎo)瓦組成。其結(jié)構(gòu)型式采用浸油分塊瓦式導(dǎo)軸承。下導(dǎo)瓦與推力頭的設(shè)計(jì)間隙為1.2mm(右岸)、0.77mm(左岸)。鏡板通過連接螺桿與推力頭連接為整體,共用32根M20的螺桿連接推力頭和鏡板。推力軸承采用雙層推力軸承瓦結(jié)構(gòu),推力瓦為剛性支柱式、偏心受力的兩層瓦結(jié)構(gòu),機(jī)組運(yùn)行時(shí)發(fā)生傾斜,以利形成油膜。上層瓦為60mm厚的薄層運(yùn)行瓦(表面鑄有一層高標(biāo)準(zhǔn)的巴氏合金,厚度約為4mm),下層瓦為237mm厚的支撐托瓦,兩層瓦的中間按部位受力不同安裝有4種規(guī)格、彈性不同的垂直支柱銷。當(dāng)機(jī)組運(yùn)行時(shí),推力瓦受到的不均勻力由小支柱不同的彈性變形來調(diào)節(jié),以適應(yīng)瓦的撓度變形。推力擋油圈上裝有螺旋形密封,防止擋油筒甩油。發(fā)電機(jī)下機(jī)架結(jié)構(gòu)組裝26高壓油減載裝置組裝其作用是當(dāng)機(jī)組啟動(dòng)和停機(jī)前,在推力瓦和鏡板之間強(qiáng)行建立油膜,防止干摩擦或半干摩擦,降低啟動(dòng)摩擦系數(shù),確保機(jī)組在啟、停過程中推力軸承的安全和可靠性。當(dāng)探測(cè)到機(jī)組發(fā)生蠕動(dòng)時(shí),該系統(tǒng)能自動(dòng)啟動(dòng)。高壓油減載系統(tǒng)還具有另外兩個(gè)作用:當(dāng)進(jìn)行機(jī)組盤車工作時(shí),需要啟動(dòng)高壓油減載系統(tǒng),此時(shí)在推力瓦和鏡板間強(qiáng)行建立油膜,防止干摩擦或半干摩擦,降低啟動(dòng)摩擦系數(shù),確保機(jī)組在盤車過程中推力軸承的安全和可靠性;當(dāng)進(jìn)行頂轉(zhuǎn)子工作時(shí),需要啟動(dòng)高壓油減載系統(tǒng),此時(shí)在推力瓦和鏡板間產(chǎn)生壓力油,避免導(dǎo)致鏡板在升起過程中由于透平油的粘性而把推力瓦帶起,因而確保在機(jī)組轉(zhuǎn)動(dòng)部頂起過程中保護(hù)推力瓦的安全。高壓油減載裝置組裝27制動(dòng)裝置組裝左岸機(jī)組采用電氣制動(dòng)和機(jī)械制動(dòng)方式,在機(jī)組停機(jī)時(shí),當(dāng)機(jī)組轉(zhuǎn)速低至額定轉(zhuǎn)速的95%時(shí),投入電氣制動(dòng),當(dāng)機(jī)組轉(zhuǎn)速低至額定轉(zhuǎn)速的20%時(shí),投入機(jī)械制動(dòng),直至機(jī)組停機(jī)。右岸機(jī)組采用機(jī)械制動(dòng)方式,在機(jī)組停機(jī)時(shí),當(dāng)機(jī)組轉(zhuǎn)速低于額定轉(zhuǎn)速的20%時(shí),投入機(jī)械制動(dòng),直至機(jī)組停機(jī),沒有電氣制動(dòng)。機(jī)組制動(dòng)與頂起系統(tǒng)主要作用:通過低壓氣系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)機(jī)組的停機(jī);通過高壓油系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)頂轉(zhuǎn)子功能。機(jī)組的風(fēng)閘采用“雙活塞三腔”結(jié)構(gòu),“雙活塞”是指制動(dòng)活塞和頂起活塞,“三腔”結(jié)構(gòu)是指兩個(gè)活塞從上至下依次隔離為復(fù)歸腔、制動(dòng)腔、頂起腔,在機(jī)組正常制動(dòng)過程中,頂起活塞不參與工作,制動(dòng)腔注入壓縮空氣,制動(dòng)活塞向上移動(dòng),從而起到制動(dòng)作用;制動(dòng)復(fù)歸時(shí),在最上部的復(fù)歸腔注入壓縮空氣,制動(dòng)活塞向下移動(dòng),實(shí)現(xiàn)活塞復(fù)歸;在頂轉(zhuǎn)子時(shí),制動(dòng)活塞不工作,在風(fēng)閘最底部的頂起腔中注入高壓油,頂起活塞被頂起,推動(dòng)制動(dòng)活塞一起向上運(yùn)行,從而起到頂轉(zhuǎn)子的作用,高壓油泄壓后,頂轉(zhuǎn)子活塞緩慢回落。制動(dòng)裝置組裝28左右岸發(fā)電機(jī)空氣冷卻器的結(jié)構(gòu)組裝機(jī)組空氣冷卻器的冷卻管采用銅鎳合金,散熱部件為凸制鋁片。散熱部件焊接在冷卻管上,防止熱交換能力的損失和損耗,冷卻管與承管板采用脹管結(jié)構(gòu),承管板兩端為水箱,冷卻器可雙向換向運(yùn)行??諝饫鋮s器按工作水壓0.2~0.5MPa設(shè)計(jì),冷卻器管中水的流速不超過1.5m/s。在發(fā)電機(jī)定子機(jī)座周圍,圓周均勻地布置20個(gè)水冷式空氣冷卻器,形成一個(gè)密閉自循環(huán)的空氣冷卻系統(tǒng)??諝獾难h(huán)通過發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的徑向氣流作用來實(shí)現(xiàn),氣流經(jīng)轉(zhuǎn)子通風(fēng)溝、通風(fēng)隙、氣隙、定子鐵芯和機(jī)座導(dǎo)入空氣冷卻器,通過空氣冷卻器的氣流再返回到轉(zhuǎn)子上下端。左右岸發(fā)電機(jī)空氣冷卻器的結(jié)構(gòu)組裝29向家壩巨型水輪發(fā)電機(jī)組安裝技術(shù)課件30機(jī)組總裝程序

機(jī)組總裝程序31向家壩巨型水輪發(fā)電機(jī)組安裝技術(shù)課件32水輪機(jī)基礎(chǔ)環(huán)、座環(huán)安裝座環(huán)方位偏差6~4mm;座環(huán)中心偏差6~4mm;上下環(huán)板密封加工后半徑偏差±1mm;上、下環(huán)板同軸度3~2mm;固定導(dǎo)葉中點(diǎn)高程偏差±3mm。水輪機(jī)基礎(chǔ)環(huán)、座環(huán)安裝33水輪機(jī)蝸殼安裝

蝸殼各管節(jié)進(jìn)口遠(yuǎn)點(diǎn)半徑偏差±0.004R(R為最遠(yuǎn)點(diǎn)半徑設(shè)計(jì)值);蝸殼各管節(jié)最遠(yuǎn)點(diǎn)高程偏差±15~±12mm;定位節(jié)管口與基準(zhǔn)線偏差±5~±4mm;蝸殼焊縫對(duì)口間隙2~4mm;蝸殼環(huán)縫錯(cuò)牙<3mm;直管段中心與壓力鋼管中心偏差<5mm。水輪機(jī)蝸殼安裝

蝸殼各管節(jié)進(jìn)口遠(yuǎn)點(diǎn)半徑偏差±0.004R(R34向家壩巨型水輪發(fā)電機(jī)組安裝技術(shù)課件35機(jī)坑測(cè)定定子基礎(chǔ)坑底面混凝土高程±1mm;下機(jī)架基礎(chǔ)坑底面混凝土高程±1mm;座環(huán)高程測(cè)定(固定導(dǎo)葉軸向中心高程、座環(huán)上下環(huán)板頂面高程、基礎(chǔ)環(huán)安裝基面高程、水平、方位)±1mm;座環(huán)上下環(huán)板鏜口半徑偏差±1mm;座環(huán)上下環(huán)板鏜口同軸度3~2mm;接力器基礎(chǔ)板距離機(jī)組中心距離±2mm、中心高程±1mm;機(jī)組X軸線方位偏差±0.1°機(jī)坑測(cè)定36基礎(chǔ)環(huán)與座環(huán)加工基礎(chǔ)環(huán)、座環(huán)上環(huán)板單個(gè)锪平面水平度≤0.02mm;底環(huán)、頂蓋單個(gè)墊塊水平度≤0.02mm;底環(huán)、頂蓋相鄰墊塊高程偏差≤0.05mm;底環(huán)、頂蓋墊塊周向高程偏差0.20mm。底環(huán)安裝底環(huán)組合螺栓伸長(zhǎng)值偏差±0.10mm;底環(huán)組合面間隙應(yīng)符合GB/T8564;下止漏環(huán)半徑偏差0~0.5mm;底環(huán)厚度偏差符合設(shè)計(jì)要求;底環(huán)墊塊安裝后頂部高程偏差0.20~0.16mm;底環(huán)與座環(huán)徑向間隙偏差-1~2mm;底環(huán)方位偏差±0.1°;下止漏環(huán)半徑偏差0~0.5mm;底環(huán)上表面到固定導(dǎo)葉中點(diǎn)距離偏差0~0.25mm;底環(huán)徑向水平度0.10mm;底環(huán)上表面周向波浪度0.20mm;底環(huán)安裝螺栓伸長(zhǎng)值偏差±0.10mm?;A(chǔ)環(huán)與座環(huán)加工37頂蓋組合組合螺栓伸長(zhǎng)值偏差±0.10mm;組合面間隙按GB/T8564;上止漏環(huán)半徑偏差0~0.5mm;頂蓋下口半徑偏差±0.10mm;主軸密封支撐下口半徑偏差±0.65mm;檢修密封座半徑偏差±0.25mm;工作密封座半徑偏差±0.25mm;水導(dǎo)軸承支座半徑偏差±0.09mm;水導(dǎo)軸承支座與主軸密封支撐同心度±0.10mm。頂蓋預(yù)裝臨時(shí)墊塊高程偏差0.20mm;頂蓋與座環(huán)徑向間隙偏差-1~2mm;上、下止漏環(huán)同軸度0.3~0.2mm;頂蓋與底環(huán)導(dǎo)葉軸孔同軸度0.5~0.3mm;頂蓋與底環(huán)間高度偏差0~0.5mm。頂蓋組合38水發(fā)聯(lián)軸同鉸前水輪機(jī)軸與發(fā)電機(jī)軸同軸度0.02mm;同鉸前主軸垂直度0.02mm;聯(lián)接螺栓伸長(zhǎng)值偏差±0.10mm;同鉸后水輪機(jī)軸與發(fā)電機(jī)軸同軸度0.02mm;同鉸后主軸垂直度0.02mm/m。φ3998±0.5水輪機(jī)主軸重38.855噸φ3100水發(fā)聯(lián)軸φ3998±0.5水輪機(jī)主軸重38.855噸φ31039轉(zhuǎn)輪吊裝轉(zhuǎn)輪吊裝,其高程比設(shè)計(jì)高程降低30mm。轉(zhuǎn)輪中心,以下止漏環(huán)與底環(huán)固定止漏環(huán)的間隙為準(zhǔn)進(jìn)行調(diào)整;轉(zhuǎn)輪上法蘭面水平應(yīng)不大于0.02mm/m。調(diào)整好后,點(diǎn)焊高程調(diào)整楔子板,并用銅楔子在止漏環(huán)處固定轉(zhuǎn)輪。轉(zhuǎn)輪吊裝40向家壩巨型水輪發(fā)電機(jī)組安裝技術(shù)課件41導(dǎo)葉安裝根據(jù)導(dǎo)水機(jī)構(gòu)預(yù)裝時(shí)測(cè)得的底環(huán)和頂蓋的開襠高度確定每個(gè)導(dǎo)葉的安裝位置,并進(jìn)行編號(hào)。吊裝時(shí),底環(huán)上環(huán)面和導(dǎo)葉下軸套內(nèi)清掃干凈。導(dǎo)葉安裝42頂蓋安裝調(diào)整以底環(huán)中心確定頂蓋中心;以導(dǎo)葉端面總間隙(1.4~2.1mm)確定頂蓋高程;按制造廠家要求加工頂蓋把合銷釘孔、螺絲孔、锪平面;頂蓋正式安裝時(shí),先檢測(cè)確定墊片高程、同心度;上止漏環(huán)間隙3.5~4.5mm;上軸套與導(dǎo)葉間隙0.03~0.147mm。頂蓋安裝調(diào)整43水發(fā)主軸吊裝水發(fā)連軸完成以后,整體吊入機(jī)坑與轉(zhuǎn)輪聯(lián)接;主軸與轉(zhuǎn)輪的同軸度0.05mm;聯(lián)接螺栓伸長(zhǎng)值偏差±0.10mm;主軸上法蘭面水平0.02mm/m;主軸垂直度0.02mm/m。水發(fā)主軸吊裝44導(dǎo)葉傳動(dòng)機(jī)構(gòu)安裝包括接力器、控制環(huán)、拐臂、導(dǎo)葉端蓋、連桿及導(dǎo)葉立面間隙調(diào)整;接力器基礎(chǔ)板穿墻螺栓伸長(zhǎng)值偏差±0.10mm;接力器安裝螺栓伸長(zhǎng)值±0.10mm;活塞桿與連桿連接面間隙(下部0.5~2.0mm);活塞桿在全關(guān)與全開位置桿端高程之差0.50mm;活塞桿全行程水平0.10mm/m;接力器連桿與控制環(huán)連接面高差0.50mm;接力器在全行程范圍內(nèi)的中心線偏差±3mm;接力器全行程偏差、接力器壓緊行程調(diào)整墊片厚度偏差、接力器油壓試驗(yàn)符合設(shè)計(jì)要求;控制環(huán)組合螺栓、壓板螺栓伸長(zhǎng)值偏差0.10mm;控制環(huán)側(cè)抗磨瓦徑向間隙0.6~0.98mm;導(dǎo)葉端部間隙分配(上部0.9~1.1,下部0.5~1.0mm);立面間隙符合GB/T8564標(biāo)準(zhǔn)要求。導(dǎo)葉傳動(dòng)機(jī)構(gòu)安裝45定子安裝調(diào)整定子基礎(chǔ)螺栓伸長(zhǎng)值偏差±7%;定子基礎(chǔ)安裝;定子鐵芯中心高程偏差±3.1~±2.2mm。定子安裝調(diào)整46下機(jī)架、制動(dòng)器安裝下機(jī)架中心偏差0.5~0.35mm;下機(jī)架水平0.02mm/m;下機(jī)架安裝高程偏差±0.5mm;下機(jī)架與擋油圈同心度、推力頭與下機(jī)架的同心度、導(dǎo)軸瓦架與下機(jī)架同心度、下機(jī)架基礎(chǔ)螺栓力矩、下機(jī)架基礎(chǔ)板螺栓力矩符合設(shè)計(jì)要求;制動(dòng)器安裝:制動(dòng)器耐壓試驗(yàn)(1.5倍工作壓力,30min壓降≤3%);制動(dòng)器頂面高差±1.0mm;制動(dòng)器與轉(zhuǎn)子閘板間隙偏差±2.0mm;制動(dòng)器徑向位置偏差±3.0mm;制動(dòng)器壓縮空氣和油壓起落試驗(yàn)靈活可靠、撤壓后能復(fù)位;制動(dòng)系統(tǒng)管路耐壓試驗(yàn)(耐氣壓1.1Mpa30min無泄漏);粉塵收集裝置安裝符合設(shè)計(jì)要求。下機(jī)架、制動(dòng)器安裝47轉(zhuǎn)子吊裝轉(zhuǎn)子吊入機(jī)坑前的檢查并吊入機(jī)坑;轉(zhuǎn)子輪轂與發(fā)電機(jī)軸連接,螺栓伸長(zhǎng)值符合設(shè)計(jì)要求;推力頭與轉(zhuǎn)子輪轂拉緊螺栓扭矩偏差符合設(shè)計(jì)要求;上端軸與轉(zhuǎn)子輪轂連接螺栓伸長(zhǎng)值偏差±7%;轉(zhuǎn)子磁極中心與定子鐵芯中心高差-3~0mm;定子、轉(zhuǎn)子空氣間隙偏差≤空氣間隙±5%~±4%;上端軸絕緣≥2MΩ;集電環(huán)、電刷安裝符合要求;集電環(huán)和刷架交流耐壓試驗(yàn)(AC6100V,1min)合格。轉(zhuǎn)子吊裝48向家壩巨型水輪發(fā)電機(jī)組安裝技術(shù)課件49上機(jī)架安裝上機(jī)架支撐環(huán)安裝;上機(jī)架與支座環(huán)連接螺栓預(yù)緊力的偏差符合設(shè)計(jì)要求;上機(jī)架中心體水平度0.02mm/m;上機(jī)架安裝高程偏差±1.0mm;上機(jī)架中心偏差0.5~0.35mm;擋油圈與上機(jī)架的同心度0.5~0.35mm。上機(jī)架安裝50機(jī)組軸線調(diào)整主軸直線度(實(shí)測(cè)記錄);上導(dǎo)擺度0.10~0.07mm;上集電環(huán)擺度0.5~0.35mm;下集電環(huán)擺度0.5~0.35mm;下導(dǎo)擺度0.03mm;水導(dǎo)擺度0.10~0.07mm;鏡板水平(mm/m)0.02mm;轉(zhuǎn)輪上、下止漏環(huán)間隙偏差符合設(shè)計(jì)要求;定子圓度(在轉(zhuǎn)子上設(shè)一固定測(cè)點(diǎn)在盤車時(shí)測(cè)量定子的圓度)1.2~0.9mm;轉(zhuǎn)子圓度(在定子上設(shè)一固定測(cè)點(diǎn)在盤車時(shí)測(cè)量磁極的圓度)1.2~0.9mm。機(jī)組軸線調(diào)整51推力軸承與導(dǎo)軸承安裝推力瓦、導(dǎo)軸瓦檢查合格;高壓油頂起裝置單向閥、溢油閥調(diào)整試驗(yàn);高壓油頂起裝置安裝;頂起系統(tǒng)管路焊接檢查及耐壓試驗(yàn);推力軸承支柱螺絲壓縮量偏差0.02mm;擋油圈密封面圓度、擋油圈與下導(dǎo)支撐環(huán)同心度、推力頭與下導(dǎo)支撐環(huán)同心度、擋油圈與主軸同心度(實(shí)測(cè)記錄);擋油圈與主軸的同心度0.5~0.4mm;下導(dǎo)瓦間隙符合設(shè)計(jì)要求;推導(dǎo)油槽冷卻器耐壓試驗(yàn)合格;推導(dǎo)油槽密封性試驗(yàn)合格。推力軸承與導(dǎo)軸承安裝52上導(dǎo)軸承安裝上導(dǎo)瓦檢查合格;上導(dǎo)瓦間隙偏差±0.02mm;擋油圈密封面圓度、擋油圈與上導(dǎo)支撐環(huán)同心度、上導(dǎo)軸頸與上導(dǎo)支撐環(huán)同心度實(shí)測(cè)記錄合格;擋油圈與主軸同心度0.5~0.35mm;上導(dǎo)油槽煤油滲漏4小時(shí)試驗(yàn)合格;上導(dǎo)冷卻器耐壓試驗(yàn)合格;上導(dǎo)軸瓦、油槽測(cè)溫電阻安裝合格;油槽油位高度偏差±5mm。上導(dǎo)軸承安裝53發(fā)電機(jī)各附件安裝噴霧滅火管路安裝;上下?lián)躏L(fēng)板安裝;轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)擋風(fēng)板與定子橡膠密封徑向間隙調(diào)整合格;上蓋板基礎(chǔ)環(huán)安裝;上下蓋板安裝;發(fā)電機(jī)頂罩安裝;空氣冷卻器水壓試驗(yàn);冷卻器及其管路安裝;空氣冷卻器測(cè)溫裝置安裝;機(jī)組內(nèi)加熱器安裝;梯子、欄桿安裝;照明安裝;煙探測(cè)器和溫度探測(cè)器安裝;接地檢查;機(jī)組檢查。發(fā)電機(jī)各附件安裝54主軸密封安裝檢修密封與主軸徑向間隙

(無壓)3.5~4mm;工作密封轉(zhuǎn)環(huán)水平0.02mm/m;工作密封浮動(dòng)環(huán)與主軸徑向間隙8.75~11.25mm;工作密封水箱蓋徑向間隙5.75~6.25mm;密封塊上抬量(有水)0.04~0.07mm;測(cè)量檢修密封間隙(有壓狀態(tài))0;檢修密封壓力試驗(yàn)符合GB/T8564。主軸密封安裝55水導(dǎo)軸承安裝水導(dǎo)油箱煤油滲漏試驗(yàn)≥4h;冷卻器壓力試驗(yàn)(1.5倍額定壓力,30min)無滲漏;油封徑向間隙0.4~0.78mm;漏油箱下口徑向間隙9.25~12.75mm;導(dǎo)瓦間隙分配偏差±0.02mm;油箱蓋徑向間隙1.65~2.3mm;水導(dǎo)測(cè)溫電阻絕緣電阻≥5MΩ;水導(dǎo)軸瓦、油槽測(cè)溫電阻安裝合格。

水導(dǎo)軸承安裝56水輪發(fā)電機(jī)組安裝關(guān)鍵技術(shù)水輪發(fā)電機(jī)組安裝關(guān)鍵技術(shù)57要防止葉道渦、卡門渦對(duì)水輪機(jī)部件的破壞水輪機(jī)設(shè)計(jì)原理是借助流體力學(xué)的三元流理論和有限元力學(xué)計(jì)算設(shè)計(jì)而成的。其核心技術(shù)就是最大程度地減少葉道渦、卡門渦、尾水管渦帶的破壞作用、設(shè)計(jì)出優(yōu)良的三維空間的流線型葉片,把水能最大限度地轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。對(duì)混流式水輪機(jī)來說,引水管道、蝸殼、固定導(dǎo)葉、活動(dòng)導(dǎo)葉、水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪、尾水管就是水輪機(jī)流道部件。其中葉道渦、卡門渦、渦帶破壞力強(qiáng)大,因此問題關(guān)鍵就是要采取各種措施消除或減緩這些渦流、渦帶對(duì)各部件的破壞作用。要防止葉道渦、卡門渦對(duì)水輪機(jī)部件的破壞58要減少轉(zhuǎn)輪焊接殘余應(yīng)力和減緩轉(zhuǎn)輪空蝕破壞水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪葉片斷裂的原因,除了卡門渦引起葉片振動(dòng)斷裂外,轉(zhuǎn)輪葉片焊接引起的殘余應(yīng)力大也是引起斷裂事故的重要原因,如二灘電站水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪殘余應(yīng)力高達(dá)400MPa多,導(dǎo)致投運(yùn)前轉(zhuǎn)輪葉片根部斷裂。因此問題關(guān)鍵就是要對(duì)水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪焊接熱處理工藝進(jìn)行嚴(yán)密監(jiān)控,減少殘余應(yīng)力是預(yù)防葉片斷裂事故的另一重要措施。水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪空蝕和磨損是許多水電站運(yùn)行、檢修十分頭痛的事情,根據(jù)筆者幾十年的運(yùn)行、檢修經(jīng)驗(yàn),提出如下對(duì)轉(zhuǎn)輪空蝕磨損的防范措施:葉型能極大限度地減少空蝕磨損的破壞。要按照設(shè)計(jì)葉型圖進(jìn)行測(cè)控,使所有葉片各個(gè)斷面的葉型誤差控制在設(shè)計(jì)允許的范圍內(nèi)。采用不銹鋼材質(zhì)(ZG06Cr13Ni4Mo),其抗空蝕、抗磨損性能特好。提高葉片表面光潔度,可以延長(zhǎng)空蝕和磨損時(shí)間。要減少轉(zhuǎn)輪焊接殘余應(yīng)力和減緩轉(zhuǎn)輪空蝕破壞59要防止水導(dǎo)軸承燒瓦事故水輪機(jī)水導(dǎo)軸承瓦燒瓦事故,在水電站是屢見不鮮。其可能原因:水導(dǎo)瓦間隙調(diào)整不當(dāng)(包括間隙值及各瓦間隙分配)、水導(dǎo)擺度大(軸線曲折、機(jī)械及磁力不平衡、尾水管渦帶壓力脈動(dòng)大等)、水導(dǎo)瓦材質(zhì)不好、水導(dǎo)軸領(lǐng)銹蝕、水導(dǎo)油槽油位偏低、水導(dǎo)冷卻器漏水、水導(dǎo)甩油等。要針對(duì)上述可能引起燒瓦的因素逐一在安裝中加以監(jiān)控,特別是對(duì)軸線處理時(shí)要精益求精,盡量控制水導(dǎo)擺度在0.03±0.01mm是至關(guān)重要的;調(diào)整瓦間隙要嚴(yán)格按照盤車擺度進(jìn)行計(jì)算調(diào)整;對(duì)瓦溫明顯高的瓦間隙要重新進(jìn)行調(diào)整,使各瓦瓦溫分布均勻。要防止水導(dǎo)軸承燒瓦事故60要防止過速停機(jī)過程中發(fā)生水力共振案例:三峽26#機(jī)組在過速停機(jī)過程中,機(jī)組劇烈振動(dòng),導(dǎo)致剪斷銷斷裂。原因分析:在機(jī)組過速停機(jī)的過程中,導(dǎo)葉關(guān)閉至6.4%左右的開度時(shí),機(jī)組轉(zhuǎn)速為設(shè)計(jì)額定轉(zhuǎn)速的110%,通過導(dǎo)水機(jī)構(gòu)的水流由順流變成逆流的瞬間,流道內(nèi)產(chǎn)生強(qiáng)烈的水力振動(dòng),其頻率與機(jī)組機(jī)械部件的固有頻率接近,從而使機(jī)組發(fā)生水力共振。特別是第三分段關(guān)閉時(shí)間過快。處理方案:根據(jù)調(diào)保計(jì)算,調(diào)整三段關(guān)閉規(guī)律為接力器行程100%~65%、關(guān)閉時(shí)間4.5s;接力器行程65%~16%關(guān)閉時(shí)間15s;接力器行程16%~0、關(guān)閉時(shí)間90s。通過調(diào)整改變了第三段接力器行程的拐點(diǎn)、延長(zhǎng)關(guān)閉時(shí)間,使機(jī)組在過速關(guān)機(jī)過程中避開共振區(qū),機(jī)組異常振動(dòng)消失。因此在安裝調(diào)整過程中,要嚴(yán)密監(jiān)控調(diào)速系統(tǒng)關(guān)閉規(guī)律是否符合科學(xué)規(guī)律,其關(guān)閉規(guī)律原則應(yīng)是先快速關(guān)閉以縮短過速時(shí)間,后慢速關(guān)閉以防止壓力管道產(chǎn)生過大的水錘壓力引起管道破壞、機(jī)組共振。要防止過速停機(jī)過程中發(fā)生水力共振61要確保導(dǎo)葉端面、立面間隙處于較合理位置導(dǎo)葉端面間隙的控制與分配,對(duì)導(dǎo)葉轉(zhuǎn)動(dòng)的靈活性及導(dǎo)葉關(guān)閉時(shí)的漏水量至關(guān)重要。案例:在三峽5#機(jī)導(dǎo)葉端部間隙的調(diào)整過程中,發(fā)現(xiàn)總間隙有不斷變小的現(xiàn)象:原因分析及處理:主要原因是頂蓋下沉、工期長(zhǎng)溫度變動(dòng)值大以及基礎(chǔ)缺陷等。處理方法:1)在導(dǎo)水機(jī)構(gòu)預(yù)裝時(shí),選取8個(gè)最長(zhǎng)導(dǎo)葉作為預(yù)裝基準(zhǔn),然后逐個(gè)測(cè)量導(dǎo)葉上下端部間隙值,取其平均值作為導(dǎo)水機(jī)構(gòu)安裝時(shí)永久墊板厚度計(jì)算的依據(jù);2)在頂蓋永久墊片計(jì)算時(shí),附加0.30~0.50mm的余量,作為頂蓋螺栓拉緊后下沉量以及溫度變化影響量的補(bǔ)償;3)根據(jù)底環(huán)抗磨板水平情況,將長(zhǎng)導(dǎo)葉和短導(dǎo)葉按底環(huán)抗磨面水平的高低進(jìn)行適當(dāng)調(diào)配,減小該因素對(duì)導(dǎo)葉端部間隙的影響;4)186個(gè)頂蓋與永久墊塊水平誤差要求不超過0.2mm。同時(shí),要求相鄰墊片高差不超過0.05mm。施工中,由于測(cè)量誤差、加工誤差及墊片點(diǎn)焊時(shí)誤差,易導(dǎo)致墊片高差超過0.2mm。對(duì)于高差相差不大,厚度差也不大的超標(biāo)墊片,可通過互換墊片的方法來調(diào)整,以達(dá)到高差不超過0.2mm的要求;5)導(dǎo)葉端面間隙分配后,最終總間隙在1.8~2.5mm之間。處理結(jié)果,無水調(diào)試和試運(yùn)行效果看,導(dǎo)葉自由轉(zhuǎn)動(dòng),且漏水量不大,達(dá)到了預(yù)期的目的。因此對(duì)巨型水輪機(jī)來說,導(dǎo)水機(jī)構(gòu)安裝關(guān)鍵就是要考慮上述因素對(duì)水輪機(jī)導(dǎo)葉端面間隙和立面間隙進(jìn)行控制,防止導(dǎo)葉在運(yùn)行中卡死或漏水量過大引起停機(jī)不下或突然誤開機(jī)。要確保導(dǎo)葉端面、立面間隙處于較合理位置62要防止發(fā)電機(jī)定子鐵芯振動(dòng)過大及噪音案例:三峽18#機(jī)組運(yùn)行時(shí)定子鐵芯振動(dòng)偏大,人站在蓋板上麻腳,聽到“嗡嗡”的沉悶噪音。對(duì)定子鐵芯的水平振動(dòng)(650MW時(shí))進(jìn)行頻譜分析,發(fā)現(xiàn)振動(dòng)主要分為兩類:一類是低頻振動(dòng),為1倍、2倍和3倍轉(zhuǎn)頻,振幅分別達(dá)到了21.5μm、53.4μm和52.3μm;另一類為高頻100Hz振動(dòng),振幅達(dá)到了73.5μm。原因分析及處理:1)定子鐵芯的低頻振動(dòng)特別是轉(zhuǎn)頻、2倍轉(zhuǎn)頻和3倍轉(zhuǎn)頻振動(dòng),主要是由于定轉(zhuǎn)子圓度較差造成氣隙不均,對(duì)氣隙磁導(dǎo)進(jìn)行傅立葉展開時(shí)存在一系列轉(zhuǎn)頻和倍頻分量,在勵(lì)磁磁勢(shì)作用下將會(huì)產(chǎn)生轉(zhuǎn)頻和倍頻頻率的不平衡磁拉力,從而引發(fā)低頻電磁振動(dòng)。對(duì)于低頻振動(dòng),通過對(duì)定轉(zhuǎn)子圓度的調(diào)整能夠使其降低到適度水平。2)在16#機(jī)組上采取了12+5大小相帶布置的接線方式,鐵芯100Hz電磁振動(dòng)幅值為4.3μm,證明改變相帶布置是減小100Hz振動(dòng)的有效辦法。因此電氣方面的改造主要是將10+7的大小相帶改為12+5的相帶布置。因此,發(fā)電機(jī)安裝時(shí)要控制好發(fā)電機(jī)定子和轉(zhuǎn)子圓度,使發(fā)電機(jī)空氣間隙的不均勻度控制小于4%設(shè)計(jì)空氣間隙。大量實(shí)踐證明,空氣間隙不均勻度是引起發(fā)電機(jī)振動(dòng)的禍根。要防止發(fā)電機(jī)定子鐵芯振動(dòng)過大及噪音63要防止發(fā)電機(jī)定子磁化試驗(yàn)時(shí)發(fā)生共振及鐵心溫差高案例:小灣水電站1#、2#定子在磁化試驗(yàn)時(shí)發(fā)生強(qiáng)烈振動(dòng)和異常噪聲達(dá)133分貝,并導(dǎo)致定子機(jī)座焊縫裂紋等異常情況應(yīng)引起設(shè)計(jì)廠家和安裝、運(yùn)行單位重視。原因分析:1)通過ALSTOM計(jì)算分析,定子(不包含線圈)的0節(jié)點(diǎn)固有頻率接近100Hz,在磁化試驗(yàn)工況下存在100Hz0節(jié)點(diǎn)激振源,引起共振,出現(xiàn)振幅、噪音大的異?,F(xiàn)象;2)哈電對(duì)1#、2#機(jī)定子鐵心及機(jī)座的固有頻率進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)。從測(cè)試結(jié)果看,1#、2#機(jī)定子鐵心的固有頻率存在100Hz左右的頻率值。2#機(jī)在鐵損試驗(yàn)時(shí)的振動(dòng)與噪聲非常大,而且振動(dòng)與噪聲都存在100Hz的主頻。由于鐵心存在100Hz左右的固有頻率,致使鐵損試驗(yàn)時(shí),鐵心發(fā)生共振,并由鐵心傳給機(jī)座,從而造成機(jī)座裂紋、鐵心出現(xiàn)振動(dòng)與噪聲異?,F(xiàn)象。處理方案:1)設(shè)計(jì)上應(yīng)使定子鐵心和機(jī)座的固有頻率與激振源錯(cuò)開,可以從根本上消除共振現(xiàn)象;2)若發(fā)生共振現(xiàn)象,應(yīng)立即停止試驗(yàn),而后降低磁通密度由1T降至0.58T進(jìn)行磁化試驗(yàn),這樣可以降低振動(dòng)噪聲和振動(dòng)強(qiáng)度。磁化試驗(yàn)時(shí)若發(fā)現(xiàn)定子鐵心溫差高超過允許值(10K),可能原因是定子鐵心疊裝時(shí)絕緣破壞或壓緊力不夠引起。故定子鐵片疊裝時(shí)一定要防止鐵片絕緣損壞、疊裝時(shí)壓緊力要嚴(yán)格控制達(dá)到質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求。要防止發(fā)電機(jī)定子磁化試驗(yàn)時(shí)發(fā)生共振及鐵心溫差高64要防止發(fā)電機(jī)推力軸承燒瓦案例:已投運(yùn)的三峽5臺(tái)ALSTOM機(jī)組,每臺(tái)機(jī)推力瓦間溫差普遍在5℃左右,危及推力軸承安全運(yùn)行。說明推力瓦受力需要進(jìn)一步調(diào)整,盡可能將推力瓦間的溫差減小。處理方案:11#機(jī)組推力瓦受力調(diào)整后,推力瓦承重螺栓之間的壓縮值偏差為0.02mm,瓦間溫差5℃左右,其中9#、24#瓦溫最高,如上圖所示。從圖中顯然可見,瓦溫高低與其承重螺栓壓縮值的大小相對(duì)應(yīng)。采用調(diào)整受力,使瓦溫差減少。處理后,溫差減少,運(yùn)行穩(wěn)定。因此推力軸承安裝關(guān)鍵是要控制好推力瓦受力調(diào)整,使所有瓦的瓦溫溫差降至最小,確保各瓦溫均勻(受力均勻)。向家壩推力瓦支撐是采用彈性小支柱,這些小支柱的調(diào)整至關(guān)重要,其推力瓦受力變形應(yīng)控制在±0.01mm。對(duì)于上下導(dǎo)瓦間隙調(diào)整也十分重要,上導(dǎo)瓦應(yīng)按盤車擺度值進(jìn)行調(diào)整,下導(dǎo)瓦可以按設(shè)計(jì)值進(jìn)行均勻分配。要防止發(fā)電機(jī)推力軸承燒瓦65要防止發(fā)電機(jī)定子線棒耐壓試驗(yàn)時(shí)發(fā)生閃絡(luò)放電案例:三峽右岸15#機(jī)組在下層線棒耐壓試驗(yàn)時(shí),線棒的L彎處防暈層閃絡(luò)放電,試驗(yàn)未通過。在對(duì)線棒加熱烘干48小時(shí)后,試驗(yàn)仍未通過;按廠家要求將2槽~154槽線棒下端的防暈層扒掉,再進(jìn)行烘干,對(duì)線棒烘干60小時(shí)后,耐壓試驗(yàn)時(shí)仍有放電現(xiàn)象。原因分析:1)線棒的防暈材料及處理工藝有缺陷;2)制造廠采用相應(yīng)防潮措施不當(dāng),使線棒在運(yùn)輸、倉儲(chǔ)過程中受潮。處理:對(duì)所有下層線棒直線段的L處采用VonRoll高壓防暈帶包扎,并進(jìn)行烘干處理,烘干48小時(shí)后,耐壓試驗(yàn)通過。因此發(fā)電機(jī)定子下線關(guān)鍵是要確保下線工藝、防潮措施正確、絕緣技術(shù)過關(guān)。要防止發(fā)電機(jī)定子線棒耐壓試驗(yàn)時(shí)發(fā)生閃絡(luò)放電66要對(duì)發(fā)電機(jī)通風(fēng)冷卻系統(tǒng)加強(qiáng)質(zhì)量監(jiān)控空氣冷卻的特點(diǎn)是定子繞組絕緣內(nèi)導(dǎo)體的發(fā)熱量必須經(jīng)過絕緣外表向空氣散熱,或者再經(jīng)過鐵芯傳導(dǎo)后向空氣散熱的冷卻方式,它必然導(dǎo)致導(dǎo)體溫升高。當(dāng)機(jī)組立體性尺寸增大,繞組的高溫升還會(huì)引起定子鐵芯的熱變形以及過大的熱應(yīng)力。電機(jī)啟停過程時(shí)的冷熱循環(huán)造成繞組伸縮而使絕緣疲勞脫殼以及定子槽的相對(duì)滑動(dòng)等,這已經(jīng)成為特大型發(fā)電機(jī)的至關(guān)重要問題而影響電機(jī)的可靠性。向家壩巨型機(jī)組是當(dāng)前最大全空冷機(jī)組,為解決上述問題,哈電等廠家經(jīng)過多年研究創(chuàng)新,進(jìn)行了通風(fēng)系統(tǒng)的改進(jìn)、絕緣技術(shù)和定轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)優(yōu)化,取得了滿意的成果。該全空冷方式由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行維護(hù)方便,故障率低,備受歡迎。近年來,許多70萬千瓦機(jī)組都先后采用全空冷方式,對(duì)向家壩巨型機(jī)組來說,其可靠性和工作壽命尤其令人關(guān)注,通過向家壩的安裝監(jiān)控和運(yùn)行實(shí)踐,必將為烏東德、白鶴灘水電站100萬千瓦機(jī)組的研制提供寶貴經(jīng)驗(yàn)和依據(jù)。要對(duì)發(fā)電機(jī)通風(fēng)冷卻系統(tǒng)加強(qiáng)質(zhì)量監(jiān)控67向家壩巨型水輪發(fā)電機(jī)組安裝技術(shù)課件68講解完畢!謝謝!講解完畢!69向家壩巨型水輪發(fā)電機(jī)組安裝技術(shù)課件70右岸地下廠房四臺(tái)巨型機(jī)組(天津阿斯通制造);左岸壩后廠房四臺(tái)巨型機(jī)組(哈爾濱電機(jī)廠制造)右岸地下廠房四臺(tái)巨型機(jī)組(天津阿斯通制造);左岸壩后廠房四臺(tái)71向家壩世界之最世界上規(guī)模最大的沉井群;世界上最大的地下電站廠房引水發(fā)電系統(tǒng)及輔助工程;世界上最長(zhǎng)的骨料輸送隧道;世界跨度最大、橫跨金沙江,連接川、滇兩省的纜機(jī)。電站發(fā)出的強(qiáng)大電力是我國(guó)實(shí)施“西電東送”戰(zhàn)略的骨干電站。向家壩世界之最世界上規(guī)模最大的沉井群;世界上最大的地下電站廠72機(jī)組總裝配圖機(jī)組總裝配圖73當(dāng)今世界各國(guó)巨型機(jī)組當(dāng)今世界各國(guó)巨型機(jī)組74向家壩巨型機(jī)組結(jié)構(gòu)組裝向家壩巨型機(jī)組75水輪機(jī)布置向家壩左右岸水輪機(jī)均為立軸混流式,帶有金屬蝸殼和彎肘型尾水管。水輪機(jī)主軸與發(fā)電機(jī)主軸剛性直聯(lián)。左岸壩后廠房采用單機(jī)單管引水,尾水管采用單機(jī)單管布置。右岸地下廠房進(jìn)水口采用岸塔式進(jìn)水口,單機(jī)單管引水,尾水管采用單機(jī)單管布置,城門洞型截面,兩洞合一后接變頂高尾水隧洞。水輪機(jī)布置76蝸殼結(jié)構(gòu)組焊

蝸殼為鋼板焊接結(jié)構(gòu),鋼板厚度從25~74mm不等。蝸殼共9節(jié)(左岸)、13節(jié)(右岸),進(jìn)口直徑Ф12200(左岸)、Ф11400(右岸),厚度54mm(左岸)、57mm(右岸),承受最大內(nèi)壓1.58mMPa(左岸)、1.54MPa(右岸)。左右岸均設(shè)有1個(gè)Ф800內(nèi)開式進(jìn)人門,1個(gè)Ф800的下拆式蝸殼排水閥,技術(shù)取水口設(shè)置在蝸殼進(jìn)口段(第一節(jié)上)。蝸殼結(jié)構(gòu)組焊77座環(huán)結(jié)構(gòu)組焊向家壩機(jī)組座環(huán)組焊結(jié)構(gòu),由上環(huán)板、下環(huán)板、固定導(dǎo)葉、上過渡板、下過渡板、舌板、圓筒、上下密封環(huán)等部件組成。座環(huán)下部與基礎(chǔ)環(huán)連接,上部與機(jī)坑里襯連接,圓周方向與蝸殼相連。座環(huán)固定導(dǎo)葉共28個(gè)(右岸)、24個(gè)(左岸)圓周均布。右岸+Y方向布置5個(gè)中心孔導(dǎo)葉,其內(nèi)部設(shè)有Φ60的排水管路;左岸+Y偏+X方向布置有5個(gè)中心孔導(dǎo)葉,其內(nèi)部設(shè)有Φ50的自流排水管路,用于頂蓋自流排水。固定導(dǎo)葉高2658mm(右岸)、2895mm(左岸)。座環(huán)總重約290T(右岸)、450T(左岸),最大瓣重約90T,分四瓣(右岸)、六瓣(左岸)運(yùn)往工地,在工地進(jìn)行組圓焊接,然后整體吊入機(jī)坑。座環(huán)結(jié)構(gòu)組焊78機(jī)坑里襯結(jié)構(gòu)(水車室)組焊為鋼板焊接結(jié)構(gòu),材料為Q235-B,鋼板厚度為20mm,右岸電站尺寸為?13400×8141、左岸為?13500×7467.5,分3節(jié),每節(jié)分2瓣,工地組焊。機(jī)坑里襯上設(shè)有接力器坑襯、冷卻器坑襯、壁燈盒及穿線管、進(jìn)人通道、排風(fēng)通道等。機(jī)坑里襯結(jié)構(gòu)(水車室)組焊79導(dǎo)水機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)組裝主要由過流部件、導(dǎo)葉操作機(jī)構(gòu)和接力器及其附件等組成。過流部件包括基礎(chǔ)環(huán)、底環(huán)、座環(huán)、活動(dòng)導(dǎo)葉、頂蓋及其附件。導(dǎo)葉操作機(jī)構(gòu)包括拐臂、連桿、控制環(huán)、推拉桿、連接銷及其附件。活動(dòng)導(dǎo)葉采用不銹鋼鑄焊結(jié)構(gòu),端部為金屬橡膠組合式密封,立面為剛性密封。導(dǎo)葉為3支點(diǎn)自潤(rùn)滑軸承支承,1個(gè)在底環(huán),另2個(gè)在頂蓋中。設(shè)置24個(gè)(左岸)、28個(gè)(右岸)導(dǎo)葉。導(dǎo)葉從全開到接近空載位置范圍內(nèi)具有水力矩自關(guān)閉特性。導(dǎo)葉保護(hù)裝置,均采用剪斷銷結(jié)構(gòu)。導(dǎo)水機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)組裝80向家壩巨型水輪發(fā)電機(jī)組安裝技術(shù)課件81頂蓋組焊結(jié)構(gòu)

均采用鋼板焊接結(jié)構(gòu),左岸頂蓋外型尺寸為外徑Φ12900mm,最大高度2670mm;右岸頂蓋外型尺寸為外徑Φ13100mm,最大高度2288mm。頂蓋與座環(huán)采用法蘭把合(左岸)、調(diào)整墊(右岸)結(jié)構(gòu)。頂蓋分4瓣制造,具有足夠的強(qiáng)度和剛度。頂蓋與轉(zhuǎn)輪上冠配合處設(shè)有焊接的可更換的固定止漏環(huán),材料為0Cr13Ni5Mo。為減少轉(zhuǎn)輪上冠的向下推力及頂蓋的水壓力,在頂蓋上設(shè)有與水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪上腔相通的平壓管,平壓管出口引至尾水管擴(kuò)散段,左岸設(shè)有8-φ377的平壓管;右岸設(shè)有6-φ350的平壓管。頂蓋設(shè)置2臺(tái)用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的排水潛水泵及其控制箱,以便在空心固定導(dǎo)葉排水受阻時(shí)排除頂蓋內(nèi)的積水。頂蓋組焊結(jié)構(gòu)82水導(dǎo)軸承結(jié)構(gòu)組裝均采用無軸領(lǐng)、稀油潤(rùn)滑、強(qiáng)迫外循環(huán)冷卻、具有巴氏合金表面的分塊瓦式結(jié)構(gòu)。由分塊的軸瓦、軸瓦支承、帶油槽的軸承箱、油箱蓋和附件組成。導(dǎo)軸承能安全地承受在最大飛逸工況和各種極端工況下不小于5分鐘所引起的溫度、應(yīng)力、振動(dòng)和磨損。軸承間隙均采用斜楔調(diào)整,具有堅(jiān)固、耐用,加工和調(diào)整方便。軸承的潤(rùn)滑油能在主軸旋轉(zhuǎn)的作用下通過軸瓦作自循環(huán)。水導(dǎo)軸承在冷卻水中斷的情況下,運(yùn)行30分鐘而不損壞軸瓦。水導(dǎo)軸承結(jié)構(gòu)組裝83主軸工作密封結(jié)構(gòu)采用自補(bǔ)償型靜壓自調(diào)節(jié)式軸向密封。當(dāng)密封磨損量超量時(shí)可自動(dòng)報(bào)警。工作密封由固定環(huán)和轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)組成,固定環(huán)為高分子聚合物,轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)采用不銹鋼抗磨環(huán)(安裝在轉(zhuǎn)輪上冠處,隨轉(zhuǎn)輪旋轉(zhuǎn))。工作密封元件保證至少能運(yùn)行40000小時(shí)或5年而不用更換。主軸密封主供水源為廠內(nèi)清潔水,備用水源來自于蝸殼取水,經(jīng)減壓、過濾后接入主軸密封。在機(jī)組停機(jī)時(shí),為防止水進(jìn)入頂蓋,在工作密封下方設(shè)置充氣圍帶檢修密封,密封型式為充氣圍帶式(橡膠);密封氣壓為0.5~0.8MPa,金屬軟管供氣;檢修密封裝置上設(shè)置防止機(jī)組在密封充氣的情況下啟動(dòng)的壓力開關(guān)。主軸工作密封結(jié)構(gòu)84轉(zhuǎn)輪組焊結(jié)構(gòu)上冠、下環(huán)和葉片均采用抗空蝕、抗磨損并具有良好焊接性能的不銹鋼材料制造。上冠為整體鑄造;每個(gè)葉片采用鑄造,經(jīng)五軸數(shù)控車床加工;下環(huán)用鋼板卷焊或分瓣鑄造。向家壩水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪均在制造廠整體組焊,靜平衡試驗(yàn)合格后運(yùn)至工地。轉(zhuǎn)輪上冠和下環(huán)上部均設(shè)置有止漏環(huán),止漏環(huán)為與上冠下環(huán)一體結(jié)構(gòu),直接在上冠、下環(huán)外圓加工成型。轉(zhuǎn)輪上冠不設(shè)泄水孔,在頂蓋上設(shè)置平壓管。右岸轉(zhuǎn)輪最大外徑10.52米,高4.744米,重達(dá)406.484噸。轉(zhuǎn)輪組焊結(jié)構(gòu)85水輪機(jī)補(bǔ)氣系統(tǒng)為了滿足水輪機(jī)在部分負(fù)荷工況下穩(wěn)定運(yùn)行的要求,通過發(fā)電機(jī)上端軸頂部向轉(zhuǎn)輪下方補(bǔ)入自然空氣的補(bǔ)氣系統(tǒng);并在頂蓋、底環(huán)和基礎(chǔ)環(huán)上預(yù)留補(bǔ)壓縮空氣的管道,供將來必要時(shí)采用。主軸中心孔自然補(bǔ)氣系統(tǒng)由進(jìn)氣管、補(bǔ)氣閥、補(bǔ)氣管、逆止閥、消音裝置等組成。補(bǔ)氣閥為氣緩沖、自潤(rùn)滑結(jié)構(gòu);補(bǔ)氣管為插入式結(jié)構(gòu),補(bǔ)氣管出口伸至轉(zhuǎn)輪下環(huán)底部,出口部分可以單獨(dú)抽出;補(bǔ)氣閥設(shè)有兩根DN450補(bǔ)氣管和一根DN300排水管。為防止高尾水位時(shí)尾水從大軸中心補(bǔ)氣管大量溢出,保證機(jī)組安全運(yùn)行,在補(bǔ)氣系統(tǒng)設(shè)有浮球閥,浮球閥過流面積與補(bǔ)氣管相匹配,并設(shè)有緩沖裝置防止浮球閥在運(yùn)行過程中快速上下串動(dòng)。水輪機(jī)補(bǔ)氣系統(tǒng)86向家壩巨型水輪發(fā)電機(jī)組安裝技術(shù)課件87發(fā)電機(jī)上機(jī)架結(jié)構(gòu)組裝帶有徑向支撐的斜支臂型機(jī)架,由中心體和

20個(gè)斜支臂等部件組成。上導(dǎo)軸承采用自潤(rùn)滑、油浸、分塊瓦、巴氏合金瓦,上導(dǎo)軸承共有10塊瓦,上導(dǎo)單邊間隙:0.38±0.02mm。上導(dǎo)瓦固定方式為支撐板及瓦背徑向銷。上導(dǎo)油冷卻器采用管式冷卻器,位于上導(dǎo)油槽內(nèi)擋油桶底板上,由兩瓣組圓而成,每瓣由16根不銹鋼管組成,管內(nèi)通過上導(dǎo)冷卻水進(jìn)水管注入冷卻水,對(duì)油槽的油進(jìn)行冷卻。上導(dǎo)油槽底部和上部安裝有密封蓋板,形成密封腔,通過管路連接至上導(dǎo)油霧吸收裝置,形成上導(dǎo)油霧吸收系統(tǒng)。發(fā)電機(jī)上機(jī)架結(jié)構(gòu)組裝88向家壩巨型水輪發(fā)電機(jī)組安裝技術(shù)課件89發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子組裝結(jié)構(gòu)主要由圓盤支架、磁軛和磁極、制動(dòng)環(huán)等部件組成。轉(zhuǎn)子上部與上端軸相連,下部與發(fā)電機(jī)軸相連,聯(lián)接方式均為法蘭連接,轉(zhuǎn)子支架為斜結(jié)構(gòu),由1個(gè)整體中心體和14(右岸)、16(左岸)瓣支臂組成。在安裝場(chǎng)進(jìn)行轉(zhuǎn)子支架的組裝焊接、磁軛疊片(約三萬片)組裝和磁極掛裝。轉(zhuǎn)子外徑為18940(-1.2~0.8)mm(右岸)、19342(-2~0)mm(左岸),轉(zhuǎn)子磁軛高度約為3580±2mm(右岸)、3300±5mm(左岸),整體的轉(zhuǎn)子重量為1850t(右岸)、2015.96t(左岸)。磁軛由

4mm

厚的經(jīng)鈍化處理的高強(qiáng)度硅鋼片在現(xiàn)場(chǎng)疊裝而成,熱套在轉(zhuǎn)子支架外側(cè),并用鍵固定,在磁軛下部設(shè)有制動(dòng)環(huán)。轉(zhuǎn)子中心體由上下法蘭、加強(qiáng)筋廠家焊接、精加工而成。采用斜支臂結(jié)構(gòu)是轉(zhuǎn)子的重要特點(diǎn),發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子通過轉(zhuǎn)子中心體向外呈斜支臂結(jié)構(gòu)的支臂連接扇形轉(zhuǎn)子支架,組焊后形成斜支臂結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)子支架。斜支臂結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)具體突出的優(yōu)點(diǎn):分解支臂受力,將傳遞到基礎(chǔ)的熱膨脹力降低到最??;在圓周方向產(chǎn)生微小旋轉(zhuǎn)和彈性,補(bǔ)償拉伸應(yīng)力,避免應(yīng)力顯著增大。發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子組裝結(jié)構(gòu)90向家壩巨型水輪發(fā)電機(jī)組安裝技術(shù)課件91發(fā)電機(jī)定子組裝結(jié)構(gòu)主要由定子機(jī)座(包括定子鐵芯支撐環(huán)、20個(gè)垂直的斜元件、垂直筋板以及機(jī)座外壁等)、鐵芯(硅鋼片、齒壓板、齒壓條、壓緊螺栓等組成,疊片約38萬張)定子繞組及空氣冷卻器等組成。定子為斜支臂的定子機(jī)座結(jié)構(gòu),定子鐵芯由0.5mm厚的硅鋼片疊裝而成,并用穿心的壓緊螺桿進(jìn)行壓緊,定子線棒為雙層布置嵌入鐵芯的槽中。定子的最大外徑為22028mm(右岸)、21800mm(左岸),定子機(jī)座高度為6325mm(右岸)、6315mm(左岸),定子鐵芯外徑為19990mm,定子鐵芯內(nèi)徑為19000±0.6mm(右岸)、19410(-0.5~+1.0)mm(左岸),定子鐵芯的高度為3490(0~+5)mm(右岸)、3250(0~+5)mm(左岸)。定子機(jī)座總重約208t(右岸)、220t(左岸),分成5瓣運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)。定子機(jī)座共有八層環(huán)板組成,其中最下面一層環(huán)板為定子鐵芯的基礎(chǔ)板,其厚度最厚,為50mm,在該層環(huán)板上安裝定子下齒壓板,下齒壓板上表面具有很高的平面度,一次面作為定子鐵芯的疊裝基礎(chǔ)面。定子機(jī)座圓周靠定子鐵芯環(huán)板側(cè)均勻布置189根(右岸)、210根(左岸)定子定位筋,定位筋為“鴿尾型”定位筋,定位筋將定子機(jī)座圓周均勻等分,定位筋通過托塊固定在定子機(jī)座上,其主要作用是定位定子鐵芯。鐵芯在工地以1/3的疊片方式交錯(cuò)疊裝,以形成1個(gè)整體連續(xù)的鐵芯。頂部和底部的疊片組在工廠由5mm厚粘連在一起的硅鋼片疊成,形成一個(gè)堅(jiān)固的圓環(huán)。鐵芯由0.5mm厚的優(yōu)質(zhì)硅鋼片疊裝而成,定子鐵芯共分為72小段(右岸)、70小段(左岸)。為了保證鐵芯受壓均勻,在疊片過程中,要對(duì)鐵芯進(jìn)行中間壓緊。鐵芯的壓緊采用制造廠提供的液壓工具進(jìn)行,壓力通過壓緊板、非磁性壓指、帶螺母和比利維爾墊圈的夾緊螺栓來維持整個(gè)鐵芯疊片受力均勻,鐵芯的最終夾緊壓力約為1.5MPa。發(fā)電機(jī)定子組裝結(jié)構(gòu)92向家壩巨型水輪發(fā)電機(jī)組安裝技術(shù)課件93向家壩巨型水輪發(fā)電機(jī)組安裝技術(shù)課件94發(fā)電機(jī)下機(jī)架結(jié)構(gòu)組裝為荷重機(jī)架,其作用是承受水輪發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)動(dòng)部分的重量及軸向水推力。該機(jī)架由中心體和16個(gè)斜支臂(右岸)、12個(gè)徑向支臂(左岸)及導(dǎo)軸承和推力軸承部分組成。下機(jī)架的外徑為16.28m,高度為4.88m,重量364t。中心體整體到貨,各個(gè)支臂分開運(yùn)輸?shù)焦さ?,與中心體焊接成整體后吊入機(jī)坑。下機(jī)架所含的設(shè)備主要包括推力軸承、下導(dǎo)軸承、推力與下導(dǎo)軸承油冷卻器,通常把推力軸承和下導(dǎo)軸承統(tǒng)稱為推導(dǎo)聯(lián)合軸承,二者公用一個(gè)油槽,稱為推導(dǎo)油槽,機(jī)組推導(dǎo)油槽額定用油量為36m3,其中下導(dǎo)軸承以推力頭為軸領(lǐng),下導(dǎo)軸承由16塊巴氏合金下導(dǎo)瓦組成。其結(jié)構(gòu)型式采用浸油分塊瓦式導(dǎo)軸承。下導(dǎo)瓦與推力頭的設(shè)計(jì)間隙為1.2mm(右岸)、0.77mm(左岸)。鏡板通過連接螺桿與推力頭連接為整體,共用32根M20的螺桿連接推力頭和鏡板。推力軸承采用雙層推力軸承瓦結(jié)構(gòu),推力瓦為剛性支柱式、偏心受力的兩層瓦結(jié)構(gòu),機(jī)組運(yùn)行時(shí)發(fā)生傾斜,以利形成油膜。上層瓦為60mm厚的薄層運(yùn)行瓦(表面鑄有一層高標(biāo)準(zhǔn)的巴氏合金,厚度約為4mm),下層瓦為237mm厚的支撐托瓦,兩層瓦的中間按部位受力不同安裝有4種規(guī)格、彈性不同的垂直支柱銷。當(dāng)機(jī)組運(yùn)行時(shí),推力瓦受到的不均勻力由小支柱不同的彈性變形來調(diào)節(jié),以適應(yīng)瓦的撓度變形。推力擋油圈上裝有螺旋形密封,防止擋油筒甩油。發(fā)電機(jī)下機(jī)架結(jié)構(gòu)組裝95高壓油減載裝置組裝其作用是當(dāng)機(jī)組啟動(dòng)和停機(jī)前,在推力瓦和鏡板之間強(qiáng)行建立油膜,防止干摩擦或半干摩擦,降低啟動(dòng)摩擦系數(shù),確保機(jī)組在啟、停過程中推力軸承的安全和可靠性。當(dāng)探測(cè)到機(jī)組發(fā)生蠕動(dòng)時(shí),該系統(tǒng)能自動(dòng)啟動(dòng)。高壓油減載系統(tǒng)還具有另外兩個(gè)作用:當(dāng)進(jìn)行機(jī)組盤車工作時(shí),需要啟動(dòng)高壓油減載系統(tǒng),此時(shí)在推力瓦和鏡板間強(qiáng)行建立油膜,防止干摩擦或半干摩擦,降低啟動(dòng)摩擦系數(shù),確保機(jī)組在盤車過程中推力軸承的安全和可靠性;當(dāng)進(jìn)行頂轉(zhuǎn)子工作時(shí),需要啟動(dòng)高壓油減載系統(tǒng),此時(shí)在推力瓦和鏡板間產(chǎn)生壓力油,避免導(dǎo)致鏡板在升起過程中由于透平油的粘性而把推力瓦帶起,因而確保在機(jī)組轉(zhuǎn)動(dòng)部頂起過程中保護(hù)推力瓦的安全。高壓油減載裝置組裝96制動(dòng)裝置組裝左岸機(jī)組采用電氣制動(dòng)和機(jī)械制動(dòng)方式,在機(jī)組停機(jī)時(shí),當(dāng)機(jī)組轉(zhuǎn)速低至額定轉(zhuǎn)速的95%時(shí),投入電氣制動(dòng),當(dāng)機(jī)組轉(zhuǎn)速低至額定轉(zhuǎn)速的20%時(shí),投入機(jī)械制動(dòng),直至機(jī)組停機(jī)。右岸機(jī)組采用機(jī)械制動(dòng)方式,在機(jī)組停機(jī)時(shí),當(dāng)機(jī)組轉(zhuǎn)速低于額定轉(zhuǎn)速的20%時(shí),投入機(jī)械制動(dòng),直至機(jī)組停機(jī),沒有電氣制動(dòng)。機(jī)組制動(dòng)與頂起系統(tǒng)主要作用:通過低壓氣系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)機(jī)組的停機(jī);通過高壓油系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)頂轉(zhuǎn)子功能。機(jī)組的風(fēng)閘采用“雙活塞三腔”結(jié)構(gòu),“雙活塞”是指制動(dòng)活塞和頂起活塞,“三腔”結(jié)構(gòu)是指兩個(gè)活塞從上至下依次隔離為復(fù)歸腔、制動(dòng)腔、頂起腔,在機(jī)組正常制動(dòng)過程中,頂起活塞不參與工作,制動(dòng)腔注入壓縮空氣,制動(dòng)活塞向上移動(dòng),從而起到制動(dòng)作用;制動(dòng)復(fù)歸時(shí),在最上部的復(fù)歸腔注入壓縮空氣,制動(dòng)活塞向下移動(dòng),實(shí)現(xiàn)活塞復(fù)歸;在頂轉(zhuǎn)子時(shí),制動(dòng)活塞不工作,在風(fēng)閘最底部的頂起腔中注入高壓油,頂起活塞被頂起,推動(dòng)制動(dòng)活塞一起向上運(yùn)行,從而起到頂轉(zhuǎn)子的作用,高壓油泄壓后,頂轉(zhuǎn)子活塞緩慢回落。制動(dòng)裝置組裝97左右岸發(fā)電機(jī)空氣冷卻器的結(jié)構(gòu)組裝機(jī)組空氣冷卻器的冷卻管采用銅鎳合金,散熱部件為凸制鋁片。散熱部件焊接在冷卻管上,防止熱交換能力的損失和損耗,冷卻管與承管板采用脹管結(jié)構(gòu),承管板兩端為水箱,冷卻器可雙向換向運(yùn)行??諝饫鋮s器按工作水壓0.2~0.5MPa設(shè)計(jì),冷卻器管中水的流速不超過1.5m/s。在發(fā)電機(jī)定子機(jī)座周圍,圓周均勻地布置20個(gè)水冷式空氣冷卻器,形成一個(gè)密閉自循環(huán)的空氣冷卻系統(tǒng)??諝獾难h(huán)通過發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的徑向氣流作用來實(shí)現(xiàn),氣流經(jīng)轉(zhuǎn)子通風(fēng)溝、通風(fēng)隙、氣隙、定子鐵芯和機(jī)座導(dǎo)入空氣冷卻器,通過空氣冷卻器的氣流再返回到轉(zhuǎn)子上下端。左右岸發(fā)電機(jī)空氣冷卻器的結(jié)構(gòu)組裝98向家壩巨型水輪發(fā)電機(jī)組安裝技術(shù)課件99機(jī)組總裝程序

機(jī)組總裝程序100向家壩巨型水輪發(fā)電機(jī)組安裝技術(shù)課件101水輪機(jī)基礎(chǔ)環(huán)、座環(huán)安裝座環(huán)方位偏差6~4mm;座環(huán)中心偏差6~4mm;上下環(huán)板密封加工后半徑偏差±1mm;上、下環(huán)板同軸度3~2mm;固定導(dǎo)葉中點(diǎn)高程偏差±3mm。水輪機(jī)基礎(chǔ)環(huán)、座環(huán)安裝102水輪機(jī)蝸殼安裝

蝸殼各管節(jié)進(jìn)口遠(yuǎn)點(diǎn)半徑偏差±0.004R(R為最遠(yuǎn)點(diǎn)半徑設(shè)計(jì)值);蝸殼各管節(jié)最遠(yuǎn)點(diǎn)高程偏差±15~±12mm;定位節(jié)管口與基準(zhǔn)線偏差±5~±4mm;蝸殼焊縫對(duì)口間隙2~4mm;蝸殼環(huán)縫錯(cuò)牙<3mm;直管段中心與壓力鋼管中心偏差<5mm。水輪機(jī)蝸殼安裝

蝸殼各管節(jié)進(jìn)口遠(yuǎn)點(diǎn)半徑偏差±0.004R(R103向家壩巨型水輪發(fā)電機(jī)組安裝技術(shù)課件104機(jī)坑測(cè)定定子基礎(chǔ)坑底面混凝土高程±1mm;下機(jī)架基礎(chǔ)坑底面混凝土高程±1mm;座環(huán)高程測(cè)定(固定導(dǎo)葉軸向中心高程、座環(huán)上下環(huán)板頂面高程、基礎(chǔ)環(huán)安裝基面高程、水平、方位)±1mm;座環(huán)上下環(huán)板鏜口半徑偏差±1mm;座環(huán)上下環(huán)板鏜口同軸度3~2mm;接力器基礎(chǔ)板距離機(jī)組中心距離±2mm、中心高程±1mm;機(jī)組X軸線方位偏差±0.1°機(jī)坑測(cè)定105基礎(chǔ)環(huán)與座環(huán)加工基礎(chǔ)環(huán)、座環(huán)上環(huán)板單個(gè)锪平面水平度≤0.02mm;底環(huán)、頂蓋單個(gè)墊塊水平度≤0.02mm;底環(huán)、頂蓋相鄰墊塊高程偏差≤0.05mm;底環(huán)、頂蓋墊塊周向高程偏差0.20mm。底環(huán)安裝底環(huán)組合螺栓伸長(zhǎng)值偏差±0.10mm;底環(huán)組合面間隙應(yīng)符合GB/T8564;下止漏環(huán)半徑偏差0~0.5mm;底環(huán)厚度偏差符合設(shè)計(jì)要求;底環(huán)墊塊安裝后頂部高程偏差0.20~0.16mm;底環(huán)與座環(huán)徑向間隙偏差-1~2mm;底環(huán)方位偏差±0.1°;下止漏環(huán)半徑偏差0~0.5mm;底環(huán)上表面到固定導(dǎo)葉中點(diǎn)距離偏差0~0.25mm;底環(huán)徑向水平度0.10mm;底環(huán)上表面周向波浪度0.20mm;底環(huán)安裝螺栓伸長(zhǎng)值偏差±0.10mm。基礎(chǔ)環(huán)與座環(huán)加工106頂蓋組合組合螺栓伸長(zhǎng)值偏差±0.10mm;組合面間隙按GB/T8564;上止漏環(huán)半徑偏差0~0.5mm;頂蓋下口半徑偏差±0.10mm;主軸密封支撐下口半徑偏差±0.65mm;檢修密封座半徑偏差±0.25mm;工作密封座半徑偏差±0.25mm;水導(dǎo)軸承支座半徑偏差±0.09mm;水導(dǎo)軸承支座與主軸密封支撐同心度±0.10mm。頂蓋預(yù)裝臨時(shí)墊塊高程偏差0.20mm;頂蓋與座環(huán)徑向間隙偏差-1~2mm;上、下止漏環(huán)同軸度0.3~0.2mm;頂蓋與底環(huán)導(dǎo)葉軸孔同軸度0.5~0.3mm;頂蓋與底環(huán)間高度偏差0~0.5mm。頂蓋組合107水發(fā)聯(lián)軸同鉸前水輪機(jī)軸與發(fā)電機(jī)軸同軸度0.02mm;同鉸前主軸垂直度0.02mm;聯(lián)接螺栓伸長(zhǎng)值偏差±0.10mm;同鉸后水輪機(jī)軸與發(fā)電機(jī)軸同軸度0.02mm;同鉸后主軸垂直度0.02mm/m。φ3998±0.5水輪機(jī)主軸重38.855噸φ3100水發(fā)聯(lián)軸φ3998±0.5水輪機(jī)主軸重38.855噸φ310108轉(zhuǎn)輪吊裝轉(zhuǎn)輪吊裝,其高程比設(shè)計(jì)高程降低30mm。轉(zhuǎn)輪中心,以下止漏環(huán)與底環(huán)固定止漏環(huán)的間隙為準(zhǔn)進(jìn)行調(diào)整;轉(zhuǎn)輪上法蘭面水平應(yīng)不大于0.02mm/m。調(diào)整好后,點(diǎn)焊高程調(diào)整楔子板,并用銅楔子在止漏環(huán)處固定轉(zhuǎn)輪。轉(zhuǎn)輪吊裝109向家壩巨型水輪發(fā)電機(jī)組安裝技術(shù)課件110導(dǎo)葉安裝根據(jù)導(dǎo)水機(jī)構(gòu)預(yù)裝時(shí)測(cè)得的底環(huán)和頂蓋的開襠高度確定每個(gè)導(dǎo)葉的安裝位置,并進(jìn)行編號(hào)。吊裝時(shí),底環(huán)上環(huán)面和導(dǎo)葉下軸套內(nèi)清掃干凈。導(dǎo)葉安裝111頂蓋安裝調(diào)整以底環(huán)中心確定頂蓋中心;以導(dǎo)葉端面總間隙(1.4~2.1mm)確定頂蓋高程;按制造廠家要求加工頂蓋把合銷釘孔、螺絲孔、锪平面;頂蓋正式安裝時(shí),先檢測(cè)確定墊片高程、同心度;上止漏環(huán)間隙3.5~4.5mm;上軸套與導(dǎo)葉間隙0.03~0.147mm。頂蓋安裝調(diào)整112水發(fā)主軸吊裝水發(fā)連軸完成以后,整體吊入機(jī)坑與轉(zhuǎn)輪聯(lián)接;主軸與轉(zhuǎn)輪的同軸度0.05mm;聯(lián)接螺栓伸長(zhǎng)值偏差±0.10mm;主軸上法蘭面水平0.02mm/m;主軸垂直度0.02mm/m。水發(fā)主軸吊裝113導(dǎo)葉傳動(dòng)機(jī)構(gòu)安裝包括接力器、控制環(huán)、拐臂、導(dǎo)葉端蓋、連桿及導(dǎo)葉立面間隙調(diào)整;接力器基礎(chǔ)板穿墻螺栓伸長(zhǎng)值偏差±0.10mm;接力器安裝螺栓伸長(zhǎng)值±0.10mm;活塞桿與連桿連接面間隙(下部0.5~2.0mm);活塞桿在全關(guān)與全開位置桿端高程之差0.50mm;活塞桿全行程水平0.10mm/m;接力器連桿與控制環(huán)連接面高差0.50mm;接力器在全行程范圍內(nèi)的中心線偏差±3mm;接力器全行程偏差、接力器壓緊行程調(diào)整墊片厚度偏差、接力器油壓試驗(yàn)符合設(shè)計(jì)要求;控制環(huán)組合螺栓、壓板螺栓伸長(zhǎng)值偏差0.10mm;控制環(huán)側(cè)抗磨瓦徑向間隙0.6~0.98mm;導(dǎo)葉端部間隙分配(上部0.9~1.1,下部0.5~1.0mm);立面間隙符合GB/T8564標(biāo)準(zhǔn)要求。導(dǎo)葉傳動(dòng)機(jī)構(gòu)安裝114定子安裝調(diào)整定子基礎(chǔ)螺栓伸長(zhǎng)值偏差±7%;定子基礎(chǔ)安裝;定子鐵芯中心高程偏差±3.1~±2.2mm。定子安裝調(diào)整115下機(jī)架、制動(dòng)器安裝下機(jī)架中心偏差0.5~0.35mm;下機(jī)架水平0.02mm/m;下機(jī)架安裝高程偏差±0.5mm;下機(jī)架與擋油圈同心度、推力頭與下機(jī)架的同心度、導(dǎo)軸瓦架與下機(jī)架同心度、下機(jī)架基礎(chǔ)螺栓力矩、下機(jī)架基礎(chǔ)板螺栓力矩符合設(shè)計(jì)要求;制動(dòng)器安裝:制動(dòng)器耐壓試驗(yàn)(1.5倍工作壓力,30min壓降≤3%);制動(dòng)器頂面高差±1.0mm;制動(dòng)器與轉(zhuǎn)子閘板間隙偏差±2.0mm;制動(dòng)器徑向位置偏差±3.0mm;制動(dòng)器壓縮空氣和油壓起落試驗(yàn)靈活可靠、撤壓后能復(fù)位;制動(dòng)系統(tǒng)管路耐壓試驗(yàn)(耐氣壓1.1Mpa30min無泄漏);粉塵收集裝置安裝符合設(shè)計(jì)要求。下機(jī)架、制動(dòng)器安裝116轉(zhuǎn)子吊裝轉(zhuǎn)子吊入機(jī)坑前的檢查并吊入機(jī)坑;轉(zhuǎn)子輪轂與發(fā)電機(jī)軸連接,螺栓伸長(zhǎng)值符合設(shè)計(jì)要求;推力頭與轉(zhuǎn)子輪轂拉緊螺栓扭矩偏差符合設(shè)計(jì)要求;上端軸與轉(zhuǎn)子輪轂連接螺栓伸長(zhǎng)值偏差±7%;轉(zhuǎn)子磁極中心與定子鐵芯中心高差-3~0mm;定子、轉(zhuǎn)子空氣間隙偏差≤空氣間隙±5%~±4%;上端軸絕緣≥2MΩ;集電環(huán)、電刷安裝符合要求;集電環(huán)和刷架交流耐壓試驗(yàn)(AC6100V,1min)合格。轉(zhuǎn)子吊裝117向家壩巨型水輪發(fā)電機(jī)組安裝技術(shù)課件118上機(jī)架安裝上機(jī)架支撐環(huán)安裝;上機(jī)架與支座環(huán)連接螺栓預(yù)緊力的偏差符合設(shè)計(jì)要求;上機(jī)架中心體水平度0.02mm/m;上機(jī)架安裝高程偏差±1.0mm;上機(jī)架中心偏差0.5~0.35mm;擋油圈與上機(jī)架的同心度0.5~0.35mm。上機(jī)架安裝119機(jī)組軸線調(diào)整主軸直線度(實(shí)測(cè)記錄);上導(dǎo)擺度0.10~0.07mm;上集電環(huán)擺度0.5~0.35mm;下集電環(huán)擺度0.5~0.35mm;下導(dǎo)擺度0.03mm;水導(dǎo)擺度0.10~0.07mm;鏡板水平(mm/m)0.02mm;轉(zhuǎn)輪上、下止漏環(huán)間隙偏差符合設(shè)計(jì)要求;定子圓度(在轉(zhuǎn)子上設(shè)一固定測(cè)點(diǎn)在盤車時(shí)測(cè)量定子的圓度)1.2~0.9mm;轉(zhuǎn)子圓度(在定子上設(shè)一固定測(cè)點(diǎn)在盤車時(shí)測(cè)量磁極的圓度)1.2~0.9mm。機(jī)組軸線調(diào)整120推力軸承與導(dǎo)軸承安裝推力瓦、導(dǎo)軸瓦檢查合格;高壓油頂起裝置單向閥、溢油閥調(diào)整試驗(yàn);高壓油頂起裝置安裝;頂起系統(tǒng)管路焊接檢查及耐壓試驗(yàn);推力軸承支柱螺絲壓縮量偏差0.02mm;擋油圈密封面圓度、擋油圈與下導(dǎo)支撐環(huán)同心度、推力頭與下導(dǎo)支撐環(huán)同心度、擋油圈與主軸同心度(實(shí)測(cè)記錄);擋油圈與主軸的同心度0.5~0.4mm;下導(dǎo)瓦間隙符合設(shè)計(jì)要求;推導(dǎo)油槽冷卻器耐壓試驗(yàn)合格;推導(dǎo)油槽密封性試驗(yàn)合格。推力軸承與導(dǎo)軸承安裝121上導(dǎo)軸承安裝上導(dǎo)瓦檢查合格;上導(dǎo)瓦間隙偏差±0.02mm;擋油圈密封面圓度、擋油圈與上導(dǎo)支撐環(huán)同心度、上導(dǎo)軸頸與上導(dǎo)支撐環(huán)同心度實(shí)測(cè)記錄合格;擋油圈與主軸同心度0.5~0.35mm;上導(dǎo)油槽煤油滲漏4小時(shí)試驗(yàn)合格;上導(dǎo)冷卻器耐壓試驗(yàn)合格;上導(dǎo)軸瓦、油槽測(cè)溫電阻安裝合格;油槽油位高度偏差±5mm。上導(dǎo)軸承安裝122發(fā)電機(jī)各附件安裝噴霧滅火管路安裝;上下?lián)躏L(fēng)板安裝;轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)擋風(fēng)板與定子橡膠密封徑向間隙調(diào)整合格;上蓋板基礎(chǔ)環(huán)安裝;上下蓋板安裝;發(fā)電機(jī)頂罩安裝;空氣冷卻器水壓試驗(yàn);冷卻器及其管路安裝;空氣冷卻器測(cè)溫裝置安裝;機(jī)組內(nèi)加熱器安裝;梯子、欄桿安裝;照明安裝;煙探測(cè)器和溫度探測(cè)器安裝;接地檢查;機(jī)組檢查。發(fā)電機(jī)各附件安裝123主軸密封安裝檢修密封與主軸徑向間隙

(無壓)3.5~4mm;工作密封轉(zhuǎn)環(huán)水平0.02mm/m;工作密封浮動(dòng)環(huán)與主軸徑向間隙8.75~11.25mm;工作密封水箱蓋徑向間隙5.75~6.25mm;密封塊上抬量(有水)0.04~0.07mm;測(cè)量檢修密封間隙(有壓狀態(tài))0;檢修密封壓力試驗(yàn)符合GB/T8564。主軸密封安裝124水導(dǎo)軸承安裝水導(dǎo)油箱煤油滲漏試驗(yàn)≥4h;冷卻器壓力試驗(yàn)(1.5倍額定壓力,30min)無滲漏;油封徑向間隙0.4~0.78mm;漏油箱下口徑向間隙9.25~12.75mm;導(dǎo)瓦間隙分配偏差±0.02mm;油箱蓋徑向間隙1.65~2.3mm;水導(dǎo)測(cè)溫電阻絕緣電阻≥5MΩ;水導(dǎo)軸瓦、油槽測(cè)溫電阻安裝合格。

水導(dǎo)軸承安裝125水輪發(fā)電機(jī)組安裝關(guān)鍵技術(shù)水輪發(fā)電機(jī)組安裝關(guān)鍵技術(shù)126要防止葉道渦、卡門渦對(duì)水輪機(jī)部件的破壞水輪機(jī)設(shè)計(jì)原理是借助流體力學(xué)的三元流理論和有限元力學(xué)計(jì)算設(shè)計(jì)而成的。其核心技術(shù)就是最大程度地減少葉道渦、卡門渦、尾水管渦帶的破壞作用、設(shè)計(jì)出優(yōu)良的三維空間的流線型葉片,把水能最大限度地轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。對(duì)混流式水輪機(jī)來說,引水管道、蝸殼、固定導(dǎo)葉、活動(dòng)導(dǎo)葉、水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪、尾水管就是水輪機(jī)流道部件。其中葉道渦、卡門渦、渦帶破壞力強(qiáng)大,因此問題關(guān)鍵就是要采取各種措施消除或減緩這些渦流、渦帶對(duì)各部件的破壞作用。要防止葉道渦、卡門渦對(duì)水輪機(jī)部件的破壞127要減少轉(zhuǎn)輪焊接殘余應(yīng)力和減緩轉(zhuǎn)輪空蝕破壞水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪葉片斷裂的原因,除了卡門渦引起葉片振動(dòng)斷裂外,轉(zhuǎn)輪葉片焊接引起的殘余應(yīng)力大也是引起斷裂事故的重要原因,如二灘電站水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪殘余應(yīng)力高達(dá)400MPa多,導(dǎo)致投運(yùn)前轉(zhuǎn)輪葉片根部斷裂。因此問題關(guān)鍵就是要對(duì)水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪焊接熱處理工藝進(jìn)行嚴(yán)密監(jiān)控,減少殘余應(yīng)力是預(yù)防葉片斷裂事故的另一重要措施。水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪空蝕和磨損是許多水電站運(yùn)行、檢修十分頭痛的事情,根據(jù)筆者幾十年的運(yùn)行、檢修經(jīng)驗(yàn),提出如下對(duì)轉(zhuǎn)輪空蝕磨損的防范措施:葉型能極大限度地減少空蝕磨損的破壞。要按照設(shè)計(jì)葉型圖進(jìn)行測(cè)控,使所有葉片各個(gè)斷面的葉型誤差控制在設(shè)計(jì)允許的范圍內(nèi)。采用不銹鋼材質(zhì)(ZG06Cr13Ni4Mo),其抗空蝕、抗磨損性能特好。提高葉片表面光潔度,可以延長(zhǎng)空蝕和磨損時(shí)間。要減少轉(zhuǎn)輪焊接殘余應(yīng)力和減緩轉(zhuǎn)輪空蝕破壞128要防止水導(dǎo)軸承燒瓦事故水輪機(jī)水導(dǎo)軸承瓦燒瓦事故,在水電站是屢見不鮮。其可能原因:水導(dǎo)瓦間隙調(diào)整不當(dāng)(包括間隙值及各瓦間隙分配)、水導(dǎo)擺度大(軸線曲折、機(jī)械及磁力不平衡、尾水管渦帶壓力脈動(dòng)大等)、水導(dǎo)瓦材質(zhì)不好、水導(dǎo)軸領(lǐng)銹蝕、水導(dǎo)油槽油位偏低、水導(dǎo)冷卻器漏水、水導(dǎo)甩油等。要針對(duì)上述可能引起燒瓦的因素逐一在安裝中加以監(jiān)控,特別是對(duì)軸線處理時(shí)要精益求精,盡量控制水導(dǎo)擺度在0.03±0.01mm是至關(guān)重要的;調(diào)整瓦間隙要嚴(yán)格按照盤車擺度進(jìn)行計(jì)算調(diào)整;對(duì)瓦溫明顯高的瓦間隙要重新進(jìn)行調(diào)整,使各瓦瓦溫分布均勻。要防止水導(dǎo)軸承燒瓦事故129要防止過速停機(jī)過程中發(fā)生水力共振案例:三峽26#機(jī)組在過速停機(jī)過程中,機(jī)組劇烈振動(dòng),導(dǎo)致剪斷銷斷裂。原因分析:在機(jī)組過速停機(jī)的過程中,導(dǎo)葉關(guān)閉至6.4%左右的開度時(shí),機(jī)組轉(zhuǎn)速為設(shè)計(jì)額定轉(zhuǎn)速的110%,通過導(dǎo)水機(jī)構(gòu)的水流由順流變成逆流的瞬間,流道內(nèi)產(chǎn)生強(qiáng)烈的水力振動(dòng),其頻率與機(jī)組機(jī)械部件的固有頻率接近,從而使機(jī)組發(fā)

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