溪洛渡水电站VHS770MW机组总装技术

肖建平

(中国葛洲坝集团第二工程有限公司，成都，610091)

溪洛渡水电站VHS770MW机组总装技术

肖建平

(中国葛洲坝集团第二工程有限公司，成都，610091)

溪洛渡水电站福伊特(VHS)770MW机组结构复杂，总装工期紧、施工难度大、工艺要求高。本文对该机组总装流程和工艺进行了描述，可为同类型机组总装调试提供借鉴。

溪洛渡水电站 机组 总装技术

1 概述

溪洛渡左岸电站福伊特(VHS)70MW机组结构为立轴半伞式，从上至下依次为上端轴、转子及推力头、发电机轴、水轮机轴、转轮。上端轴、发电机轴和水轮机轴均为中空结构，其中心布置补气管。推力头与发电机轴现场热套，转子与推力头、发电机轴在吊装时进行找正。

VHS机组总装技术主要包括机组转动部件安装调整及机组轴线盘车两部分。其总装工艺流程如下：水轮机轴与转轮连接→下机架安装、推力头热套→发电机下端轴就位→上端轴吊装→转子吊装→转子与推力头/主轴连接→转子摆度检查调整→转动部分高程检查调整→上机架吊装→上导、水导摆度检查调整→旋转中心检查调整→上导轴领热套→集电环、补气管安装、盘车→导轴承安装。

2 施工技术措施

2.1 水轮机轴与转轮连接

2.1.1 在机组段转轮联轴工位布置16组楔子板，调整楔子板高差小于0.20mm，预先将转轮内补气法兰置于工位，吊转轮于楔子板上。

2.1.2 清扫检查转轮联轴面，联轴螺栓孔无锈蚀、毛刺、高点，测量联轴面水平满足0.02mm/m，联轴螺栓与联轴螺母试配，剪力销套与转轮联轴螺栓孔、水轮机轴螺栓孔试配。

2.1.3 清扫检查水轮机轴，检查法兰面应无锈蚀、毛刺、高点，在止口处涂润滑脂，在转轮上安装剪力销套。

2.1.4 起吊水轮机轴，安装水轮机轴下端补气法兰及密封条，按力矩要求拧紧螺栓，涂抹螺栓锁定胶，焊接锁定片。

2.1.5 吊装水轮机轴接近转轮时，按照连轴销钉螺栓孔标记对准水轮机轴，将水轮机轴落到转轮上，对称安装6颗连轴螺栓，用液压拉伸器对称拉伸螺栓，压紧力量为最终压紧力的80%，检查螺栓伸长值、法兰面间隙合格。

2.1.6 测量水轮机轴的垂直度、连接法兰处的同心度以及上法兰面的水平。

2.1.7 数据调整合格后，按照设计要求对所有螺栓进行拉伸。复测大轴的垂直度、同心度及法兰面水平度满足要求。提起转轮内补气法兰，安装密封条，按力矩要求拧紧螺栓，涂抹螺栓锁定胶，焊接锁定片。

2.2 发电机下端轴就位

2.2.1 下端轴设计为外法兰，采用28颗M100×6螺栓及销套与水轮机主轴连接。水发连轴在机坑内进行，吊装前在控制环和顶盖上搭设连轴平台，平台低于主轴法兰300mm左右。

2.2.2 用刀口平尺检查主轴法兰高点，并用油石或金相砂纸将其去除，再用酒精和白布将法兰清扫干净。选用4颗清扫好的连轴螺栓，事先吊入安装在主轴上，其余螺栓吊放至顶盖上。

2.2.3 下端轴清扫检查后安装专用翻身和起吊工具，用桥机主钩将下端轴翻身竖立，拆除翻身工具。缓慢起升桥机主钩至合适高度，用刀口平尺检查下端轴连轴法兰高点和毛刺，用油石和金相砂纸去除，并用酒精和白布清扫法兰。吊下端轴与机坑内主轴对正，将螺栓孔对准螺栓缓慢落钩。在主轴与下端轴之间4个轴线点方向，塞入30mm厚钢垫块和0.20mm铜皮，以保护法兰面。继续下落主钩直至全部重量转移至主轴上，临时把紧水发大轴螺栓。用刀口平尺和塞尺检查水发大轴径向偏移量，做好记录。

2.2.4 待发电机部分受力转换及盘车确定中心后，抽出钢垫块和铜皮，使用2个拉伸器对称4个螺栓将水轮机大轴和转轮提起来，而后拉紧7个螺栓，检查联轴法兰面间隙及错牙，检查水轮机高程。

2.3 下机架正式安装

2.3.1 在下机架完成预装以及推力轴承系统、高压油系统设备安装后，进行下机架正式安装。下机架吊入前，要将水轮机及调速器大部件全部吊入机坑。

2.3.2 以转动部分的实际位置，调整、测量下机架及推力头的水平、高程以及中心满足要求，之后完成下机架附件安装工作。

2.4 推力头热套

2.4.1 推力头与镜板组装后，导向键与推力头、下端轴试配。

2.4.2 使用专用吊具联接推力头，调平推力头水平0.1mm/m，与机组大轴对正中心(键槽位置对正)，在桥机轨道及小车轨道上做好标记。

2.4.3 在机组段布置4～8个支墩，调平支墩达到1mm，在支墩上布置毛毡等，防止碰伤镜板及推力头。推力头落在支墩上后，应提起推力头检查水平，保证推力头提起状况下水平达到0.1mm/m。

2.4.4 根据推力头热胀量(建议1.0mm)，计算要布置的加热板数量。

2.4.5 通电加温前，测量推力头内径与下端轴外径，校核紧量及热胀量。通电加温，每15min使用测温枪记录推力头温度，控制温升速度不宜过快；达到计算温度时，测量推力头内径满足尺寸要求。起吊推力头，用白布将推力头内孔擦拭干净，吊入机坑进行套装。

2.4.6 热套后盖好保温被，让其缓慢冷却，冷却后测量配合面间隙符合要求，配钻推力头与发电机轴定位销钉孔(23个40mm圆柱定位销)。

2.5 转子吊装

2.5.1 检查转子以下部件均已吊入机坑，发电机轴、下机架安装调整完成，下机架基础混凝土养生期满。机坑内发电机油、气、水管路预埋件符合要求，定子下线满足转子吊装要求。

2.5.2 厂房桥机进行全面检修、并车及试车。

2.5.3 高压油减载系统工作正常，制动及顶起系统工作正常。

2.5.4 转子底部安装转子挠度测量支架，在桥机主梁下部安装主梁挠度测量装置，布置下机架挠度测量百分表。

2.5.5 在发电机轴内搭设连轴平台。

2.5.6 准备足够数量的转子吊装限位木板条。

2.5.7 桥机并车做联动试验，连接平衡梁及转子，起吊转子。做起落试验，检查桥机制动闸工作情况，测量转子挠度及桥机主梁挠度值。

2.5.8 利用风闸锁定楔，将风闸高程调至比设计值高15mm左右，闸板顶面高差小于1mm。吊起转子，清扫转子中心体下法兰面，将转子吊入机坑落至风闸上。读取下机架挠度数据。

2.5.9 转子下落时，调整转子对准连轴孔，将转子落至风闸上，读取下机架挠度数据；使用连轴螺栓对称、均匀提起大轴与推力头；连轴后顶起风闸，拆除锁定，缓慢卸除风闸油压，启动推力轴承高压油装置，将转动部分重量落在下机架，读取下机架挠度数据。拆除转轮楔子板等辅助工装。

2.5.10 测量转轮与顶盖、底环高差，根据转子吊装前转子及定子磁力中心线标记；测量计算定转子磁力中心线高差，必要时调整转动部分与定子高程。

2.6 转子与上端轴连接

2.6.1 上端轴吊装前，安装发电机大轴、转子中心体内水轮机补气管、补气法兰、蝶阀。

2.6.2 吊装发电机上端轴，均匀拉伸部分连轴螺栓，检查法兰面间隙符合要求。

2.6.3 上机架吊装后，初步调整上机架与上端轴同心。检查滑转子绝缘应良好，校核滑转子与轴及挡油管配合尺寸(径向及轴向尺寸)。

2.6.4 用加热板加热，热套滑转子。加热前应在滑转子表面均匀涂抹一层无酸凡士林，以避免开始加热时结露，在精加工面产生氧化层。转子加热应均匀，避免局部过热、侧冷现象。

2.6.5 滑转子热套完成后，盘车检查水导、上导摆度，必要时重新调整上端轴与转子同心度。拉伸全部连轴螺栓，测量螺栓伸长值符合要求，加工定位销钉孔，安装销钉。

3 机组轴线盘车调整

机组轴线检查调整主要内容包括：转动部分与固定部分相对高程检查调整→摆度检查调整→旋转中心检查调整。

3.1 转动部分与固定部分相对高程检查调整

3.1.1 转子吊装前，将定子、转子磁力中心线分别返点至定子机座顶部、转子中心体上法兰面。

3.1.2 转子连轴后，测量转轮止漏环与固定止漏环的相对高差。旋转中心测量调整时，测量转子位于180°、360°时的转轮与顶盖、底环高差满足要求。

3.1.3 检查主轴密封滑环与中间环高差满足设计要求。

3.1.4 根据定子、转子磁力中心线标记，测量计算定、转子磁力中心线高差，必要时调整定子高程。

3.2 摆度检查调整

3.2.1 采用人工盘车或卷扬机，投入高压油减载装置，在转子下方驱动转子缓慢旋转。

3.2.2 盘车测量部位有补气管、集电环、上端轴、下导、发电机下端轴及水轮机轴法兰、水导共6个断面，以及主轴密封滑环跳动及定、转子空气间隙。

3.2.3 根据盘车记录，计算各测量部位摆度、同心度，绘制轴线折弯图，各部位摆度、同心度应满足规定要求。

3.2.4 摆度测量方法

3.2.4.1 抱下导瓦，瓦间隙0.02mm～0.05mm。

3.2.4.2 将转子48#磁极旋转至+Y位置，在补气管、集电环、上端轴、转子下法兰、下导、发电机下端轴及水轮机轴法兰、水导的摆度测量断面上，按+Y、+X方位各架设两块百分表，设置并记录所有百分表初始读数。

3.2.4.3 投入高压油减载装置，旋转转子，每转动45°时停一次，关闭高压油减载装置，百分表读数稳定后记录读数。为了校核测量数据，每次盘车转子需旋转360°。

3.2.5 摆度调整方法

3.2.5.1 转子下法兰摆度调整时，松开推力头，用制动器顶起转子，调整推力头与转子下法兰同心度0.15mm以内。目前国内机加工水平定位销套可以保证。

3.2.5.2 水导摆度调整时，用制动器顶起转子，松开推力头，拆除推力头与转子间的卡环，根据摆度测量记录，磨削卡环，重新连接转子与推力头，盘车检查摆度合格后锁定连接螺栓。

3.2.5.3 上导摆度调整时，松开转子与上端轴的连接螺栓，用顶丝径向移动上端轴，调整上端轴与转子同心度，合格后重新连接转子与上端轴。

3.3 旋转中心测量调整

3.3.1 旋转中心测量时，将转子48#磁极旋转至+Y位置，从+Y开始按圆周等分，在水轮机底环止漏环、顶盖止漏环处标示8个测点。

旋转转子，在0°、180°、360°时停止。关闭高压油减载装置，测量转轮上止漏环间隙及48#、1#、2#……47#磁极的空气间隙。计算旋转中心与底环、顶盖的偏心值，计算定转子偏心值，绘制偏心分布图。

3.3.2 旋转中心调整时，投入高压油减载装置，根据计算获得的旋转中心与底环、顶盖偏心值，用下导瓦径向移动推力头及转子/转轮，调整旋转中心与底环、顶盖同心度合格。

3.3.3 复测空气间隙及定子与转子磁力中心线高差，合格后浇筑定子、上机架基础混凝土。

3.3.4 安装各段补气管、集电环以及机罩，再盘车检查集电环和补气管的摆度，必要时进行适当调整。

3.3.5 机组轴线盘车合格后，将转动部件推到最佳中心位置(应兼顾空气间隙、转轮上下密封环间隙及推力挡油圈间隙)。

3.3.6 转动部件位移到中心后，同时在三部轴承处，利用千斤顶将转动部件固定，防止其产生位移，注意对轴颈进行有效保护。测量、调整导轴承抱瓦间隙，使其符合设计要求。同时，在四个轴线方位测量轴颈到瓦架的距离，作好记录，并作明显标记。

3.3.7 导轴瓦抱瓦完成、检查合格后，彻底清扫油槽，并按照要求安装油槽内零部件，之后进行油槽盖及密封装置的安装。

3.3.8 按照设计油位，将油槽内注油高度反馈到油槽外或油位计上，作好标记，按照设计要求分别向油槽内注入合格的透平油。

4 结语

溪洛渡水电站VHS机组结构较为独特，不同于国内已经建成的同等容量的国产机组，其总装调试难度很大。现场总结的总装技术成熟可靠，开机运行至今，各项指标优良，可为国内正在建设及将要建设的更大容量机组总装调试提供借鉴。

TK

B

2095-1809(2016)06-0062-04

肖建平(1976.3-)，男，陕西宝鸡人，大学本科，工程师，项目部部长，主要从事机电工程管理工作。

■