第九章發(fā)電機(jī)安裝

發(fā)電機(jī)安裝培訓(xùn)教材點(diǎn)燃激情光大未來(lái)BrighteningtheFuture

發(fā)電機(jī)安裝包括發(fā)電機(jī)本體設(shè)備及其冷卻設(shè)備及系統(tǒng)的安裝。國(guó)產(chǎn)發(fā)電機(jī)組按冷卻方式劃分，可分為雙水內(nèi)冷式發(fā)電機(jī)組和水氫氫冷式發(fā)電機(jī)組。按安裝中專業(yè)劃分，分發(fā)電機(jī)本體設(shè)備的安裝找正、附屬設(shè)備及其水、油、氫系統(tǒng)的安裝，由汽機(jī)工地負(fù)責(zé)施工。因此，我們僅介紹屬機(jī)務(wù)范圍施工的安裝程序及工藝。QFSN—300型水氫氫冷式發(fā)電機(jī)主要部套結(jié)構(gòu)該型發(fā)電機(jī)為國(guó)產(chǎn)引進(jìn)技術(shù)生產(chǎn)的300Mw發(fā)電機(jī)組。其冷卻方式為：定子線圈為水直接冷卻，轉(zhuǎn)子繞組和定子鐵芯及其發(fā)電機(jī)內(nèi)電氣部件，均為氫氣冷卻。水、氫有各自的閉式循環(huán)冷卻系統(tǒng)。發(fā)電機(jī)總體剖面如圖6—4所示。

該型發(fā)電機(jī)組是由發(fā)電機(jī)定子、發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子、端蓋、氫氣冷卻器、水、氫、油密封系統(tǒng)及其設(shè)備等組成。定子線圈采用內(nèi)冷水直接冷卻，發(fā)電機(jī)內(nèi)其它部位均為氫氣冷卻。發(fā)電機(jī)定子由殼體、機(jī)座、鐵芯、繞組等主要部件組成。為了發(fā)電機(jī)運(yùn)行中的冷卻需要，還沒(méi)有發(fā)電機(jī)定子內(nèi)繞組的水內(nèi)冷系統(tǒng)和其它電氣部件的氫冷卻通道。如圖6—5所示，為發(fā)電機(jī)定子一半的剖面示意圖。當(dāng)汽輪發(fā)電機(jī)組啟動(dòng)前，向發(fā)電機(jī)定子內(nèi)充入0.3MPa的干燥氫氣，充氣前，發(fā)電機(jī)密封油系統(tǒng)應(yīng)投入運(yùn)行，在油密封性能良好運(yùn)行狀態(tài)下充氫，否則將造成嚴(yán)重的漏氫事故。當(dāng)機(jī)組啟動(dòng)后，隨著轉(zhuǎn)速的升高，設(shè)置于轉(zhuǎn)子兩端的風(fēng)扇，將氫氣打入發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子和定子的各個(gè)通氣冷卻區(qū)域內(nèi)，使運(yùn)行中的轉(zhuǎn)子、定子內(nèi)部的電氣部套得到冷卻。從通道排出的氫氣，進(jìn)入位于定子兩端頂部的兩組表面式冷卻器，氫氣冷卻后，經(jīng)風(fēng)道和轉(zhuǎn)子上風(fēng)扇再次進(jìn)入發(fā)電機(jī)內(nèi)，從而形成了閉式循環(huán)氫氣的冷卻系統(tǒng)。發(fā)電機(jī)定子繞組內(nèi)的水冷卻系統(tǒng)，由水內(nèi)冷裝置供水。水先進(jìn)入定子端部的環(huán)形總管，其上有若干個(gè)支管接頭，呈輻射狀分布于環(huán)形總管上，然后經(jīng)橡膠軟管進(jìn)入繞組空心導(dǎo)線及發(fā)電機(jī)定子引出線部分。冷卻后，水排放至位于零米的回水箱內(nèi)。水經(jīng)冷卻水泵升壓和經(jīng)冷卻器冷卻后，再進(jìn)入發(fā)電機(jī)。形成閉式循環(huán)冷卻系統(tǒng)。如圖6—6所示。2．橢圓瓦式支持軸承和雙流環(huán)式油密封裝置發(fā)電機(jī)兩端的端蓋內(nèi)設(shè)置有橢圓瓦式支持軸承和雙流環(huán)式油密封裝置。橢圓式軸瓦在大負(fù)荷下具有良好的工作穩(wěn)定性。雙流環(huán)式密封油裝置是防止在發(fā)電機(jī)定子內(nèi)充人氫氣至額定壓力0.3MPa的運(yùn)行過(guò)程中，防止氫氣從軸端處外泄的設(shè)備。雙流環(huán)式密封瓦有兩路進(jìn)油腔室，即發(fā)電機(jī)內(nèi)側(cè)為氫側(cè)油腔室，外側(cè)為空側(cè)油腔室。當(dāng)發(fā)電機(jī)需置換充氫前，必須保證向氫側(cè)和空側(cè)腔室內(nèi)供油的差壓閥和平衡閥動(dòng)作靈活，能隨氫氣壓力的變化而變化。其密封油壓應(yīng)保持高于定子內(nèi)氫氣壓力0.05-0.085MPa，以防止氫氣的外泄。雙流環(huán)式密封瓦如圖6-7所示。橢圓瓦如圖6-8所示。

3．發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)于由高強(qiáng)度、高導(dǎo)磁性的合金鋼鍍制而成。轉(zhuǎn)子內(nèi)部設(shè)有多組冷卻通風(fēng)道、與發(fā)電機(jī)定子組成發(fā)電機(jī)內(nèi)的氫氣冷卻循環(huán)系統(tǒng)。發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)干與汽輪機(jī)低壓轉(zhuǎn)子相連接的兩聯(lián)軸器之間裝有中間軸聯(lián)軸器，均為剛性聯(lián)接結(jié)構(gòu)。在中間軸與低壓轉(zhuǎn)于：聯(lián)軸器間設(shè)置有調(diào)整墊片，該墊片應(yīng)在低壓缸通流間隙定位和發(fā)電機(jī)磁勵(lì)中心調(diào)好后，測(cè)量?jī)陕?lián)軸器間的間隙，按間隙值加工墊片厚度。聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)如圖6-9所示。4氫氣冷卻器共設(shè)兩組氫氣冷卻器，置于發(fā)電機(jī)定子頂部的兩端。冷卻器為表面式管結(jié)構(gòu)組成，與定子內(nèi)氫氣系統(tǒng)相連通，形成密閉式氫氣冷卻系統(tǒng)。

一、發(fā)電機(jī)基礎(chǔ)復(fù)查和墊鐵面的打平

(1)發(fā)電機(jī)基礎(chǔ)與汽輪機(jī)基礎(chǔ)為一整體鋼筋混凝土的框架式結(jié)構(gòu)。在設(shè)備安裝前，應(yīng)認(rèn)真復(fù)核與設(shè)備安裝有關(guān)的幾何尺寸。如基礎(chǔ)中心、地腳螺栓、基礎(chǔ)標(biāo)高與汽輪機(jī)基礎(chǔ)的相關(guān)標(biāo)高、基礎(chǔ)孔洞位置等，均應(yīng)滿足設(shè)備圖紙尺寸要求。

(2)按墊鐵布置圖對(duì)基礎(chǔ)混凝土與墊鐵接觸面進(jìn)行打鑿加工，打鑿后加工面應(yīng)平整，與墊鐵接觸應(yīng)達(dá)75％以上。

(一)臺(tái)板的安裝發(fā)電機(jī)的臺(tái)板，為87mm厚鋼板加工制成，布置于發(fā)電機(jī)定子的兩側(cè)。如圖6-11所示為整體布置圖的1／4(因布置均為對(duì)稱布置)。(二)發(fā)電機(jī)定子就位及初步找正(1)在發(fā)電機(jī)定子底腳與臺(tái)板之間，按制造廠要求應(yīng)加入3-5mm鋼質(zhì)墊片，以備將來(lái)檢修中調(diào)整。(2)配合機(jī)械化吊裝定子.

(三)定子就位后，應(yīng)完成的幾項(xiàng)安裝工作

(1)由電氣對(duì)定子做各項(xiàng)試驗(yàn).(2)對(duì)四臺(tái)氫氣冷卻器進(jìn)行解體檢修．組裝后應(yīng)做0.8MPa壓力的水壓試驗(yàn)，經(jīng)穩(wěn)定30min后壓力應(yīng)不降低，并檢查確無(wú)漏點(diǎn)后，將冷卻器正式安裝于發(fā)電機(jī)定子兩端的頂部。安裝中應(yīng)對(duì)各接合面用紅丹油檢查接觸面應(yīng)均勻接觸，否則必須修刮達(dá)到合格，以防從接合面處漏氧。一切正常后，接合面處加入橡膠墊片，均勻緊固接合面螺栓。

(3)組裝發(fā)電機(jī)定子端蓋。先將端蓋吊入定子處的安裝位置，在緊接合面處螺栓總數(shù)的1／3后，接合面用0.03mm厚度的塞尺檢查，均不得塞入。否則應(yīng)研刮直至合格。對(duì)端蓋內(nèi)軸承座室和雙流環(huán)式密封瓦室內(nèi)的所有管扎，均應(yīng)位置與圖紙相符，孔洞暢通。要求封閉的孔洞，均已封閉后，方可將下半端蓋與發(fā)電機(jī)定子正式組裝。

(4)端蓋組裝中還應(yīng)采用拉鋼絲法將端蓋內(nèi)軸承洼窩與定子鐵芯中心調(diào)整合格后，緊固端蓋接合面螺栓。

(5)發(fā)電機(jī)兩端端蓋內(nèi)的軸承室及密封瓦腔檢查清理，應(yīng)油路暢通，腔內(nèi)無(wú)銹蝕和焊渣．油室經(jīng)浸油試驗(yàn)不漏(試驗(yàn)方法同汽輪機(jī)軸承)，

(6)檢查雙流環(huán)式密封瓦并對(duì)前后端軸承進(jìn)行解體清掃油脂及污垢。經(jīng)外觀檢查，應(yīng)設(shè)備零件齊全，且無(wú)碰損。

(7)軸承的研刮

1）用著色法檢查軸承烏金(方法同汽機(jī)軸承)，烏金應(yīng)無(wú)夾渣、氣孔、裂紋和脫胎等缺陷。

2)檢查軸承絕緣墊塊，裝入后的絕緣應(yīng)不低于1MΩ。

3)用著色法檢查端蓋軸承室與瓦枕墊塊、軸瓦與軸承套球面等處的接觸面狀況，直至修刮符合要求為止。修刮合格后的軸承，其中心應(yīng)與發(fā)電機(jī)縱中心一致，否則將造成檢修中翻瓦的困難(接觸面要求同汽輪機(jī)軸承)。

4)將上、下半軸承進(jìn)行預(yù)組裝檢查，水平接合面應(yīng)嚴(yán)密瓦隙符合要求，組合后均應(yīng)正常，再將上軸瓦吊出。

5)軸承烏金與轉(zhuǎn)子軸頸的接觸角要求，按制造廠規(guī)定，其接觸修刮工作，待穿轉(zhuǎn)子后進(jìn)行。第四節(jié)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子穿裝一、穿轉(zhuǎn)子前的測(cè)量檢查

(1)檢查轉(zhuǎn)子：先將轉(zhuǎn)子清理干凈，外觀撿查，應(yīng)無(wú)碰損，所有緊固件無(wú)松動(dòng)。

(2)由電氣專業(yè)檢查轉(zhuǎn)子線排間所有通風(fēng)孔洞，清除加工中可能殘存的銅屑等雜物，最后用壓縮空氣徹底吹掃轉(zhuǎn)子。

(3)測(cè)量轉(zhuǎn)子繞組的絕緣，如絕線不合格時(shí)，應(yīng)作烘干處理，直至合格。

(4)如現(xiàn)場(chǎng)條件允許時(shí)，應(yīng)盡早測(cè)量轉(zhuǎn)子軸頸的橢圓度和錐度以及聯(lián)軸器圓周晃動(dòng)度，端面的瓢偏。測(cè)量值均不允許超過(guò)0.03mm。二、發(fā)電機(jī)穿轉(zhuǎn)子第五節(jié)軸承及密封瓦安裝一、端蓋內(nèi)支持軸承安裝在定子單獨(dú)氣密試驗(yàn)結(jié)束后，拆下發(fā)電機(jī)兩端的上半端蓋，將下半端蓋油室清理干凈。發(fā)電機(jī)兩端支承軸承為橢圓軸瓦結(jié)構(gòu)，能承載大負(fù)荷并在運(yùn)行中有較好的穩(wěn)定性。其安裝要點(diǎn)為：

(1)解體軸承清理油脂及雜物后，經(jīng)外觀檢查，各部件應(yīng)齊全，且無(wú)碰損或繡斑。

(2)用涂色法檢查端蓋油室與軸承套墊塊接觸倩況，以及軸瓦下半球面(外球面)與軸承套上的墊塊(內(nèi)球面)的接觸情況。應(yīng)達(dá)到每平方厘米有1-2點(diǎn)接觸面積不低于80％，且均勻分布。

(3)用與汽輪機(jī)軸承檢查的同樣方法，對(duì)軸承合金進(jìn)行全面檢查，應(yīng)無(wú)夾渣、氣孔、凹坑、裂紋或脫胎等缺陷。

(4)檢查軸承套墊塊的固定是否牢固以及絕緣情況。其絕緣電阻值，不應(yīng)低于10MΩ。

(5)軸承組裝：依次將瓦枕、下半軸瓦、上半軸瓦先進(jìn)行預(yù)組裝。全部符合要求后，將軸承全部拆除。待穿完轉(zhuǎn)子后，軸承再進(jìn)行正式組裝。正式組裝順芹與預(yù)組裝相同，但應(yīng)按如下技術(shù)工藝要求檢查；

1)把緊上、下半軸承水平接合面螺栓，用0.05mm塞尺檢查，應(yīng)塞不入。

2)檢查和修刮軸瓦的頂部間隙和側(cè)隙，應(yīng)符合制造廠規(guī)定，見(jiàn)表6-3。二、密封瓦的安裝(1)密封座水平接合面組裝檢查，用0.03mm塞尺應(yīng)塞不進(jìn)。接合面接觸應(yīng)達(dá)到每平方厘米有2-3點(diǎn)接觸的面積不應(yīng)低于75％。

(2)在把緊水平接合面螺栓的情況下．密封座內(nèi)與密封瓦配合的環(huán)形垂直面以及密封座均端蓋的垂直接合面均應(yīng)垂直無(wú)錯(cuò)口。

(3)對(duì)座內(nèi)沿軸向兩側(cè)面，可將密封瓦放入，與兩側(cè)面用涂色法檢查，兩側(cè)均應(yīng)均勻接觸。

(4)烏金面應(yīng)無(wú)氣孔、夾渣、凹坑、裂紋、脫胎等缺陷。

(5)檢查密封瓦與軸頸徑向間隙和瓦座的間隙應(yīng)符合表6-4上的規(guī)定值。(6)將上下兩半密封瓦同時(shí)放置于平板上，相互對(duì)研水平中分面，使接合面接觸均勻，每平方厘米接觸2-3點(diǎn)的面積，應(yīng)達(dá)到75％以上。

(7)在緊好密封瓦水平中分面螺栓后，檢查密封瓦上下兩半的垂直面必須處于同一平面內(nèi)，不得出現(xiàn)錯(cuò)口，必要時(shí)進(jìn)行研刮，最后用平板檢查，0.03mm塞尺應(yīng)塞不進(jìn)。兩垂直面的不平行度不大于0.03mm，否則應(yīng)研刮。

(8)測(cè)量密封瓦與軸頸的總間隙．一般為0.15-0.25mm。密封瓦在瓦座內(nèi)的相對(duì)竄動(dòng)量，一般為0.13-0.2mm。測(cè)量時(shí)可將密封瓦組裝好裝入水平放置的密封瓦座內(nèi)，然后上下頂動(dòng)密封瓦，用百分表測(cè)量竄動(dòng)量，再將密封瓦在瓦座內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)任意角度，再次測(cè)量、其偏差值均不得超過(guò)±20％。測(cè)量裝置如圖6—22所示。

(9)依次組裝密封座下半部、密封瓦、密封座上半部。組裝密封座過(guò)程中，應(yīng)不斷撥動(dòng)密封瓦，保證在緊螺栓過(guò)程中，密封瓦在座內(nèi)無(wú)卡澀發(fā)生。密封瓦結(jié)構(gòu)及其泊擋間隙加圖6-23、圖6-24所示。

一、發(fā)電機(jī)空氣間隙的調(diào)整

(1)空氣間隙不均時(shí)，將使定子與轉(zhuǎn)子四周磁拉力的不均衡，產(chǎn)生單邊徑向磁拉力過(guò)大。單邊磁拉力與相對(duì)偏心率成正比。氣隙的偏心率過(guò)大時(shí)，就將引起轉(zhuǎn)于旋轉(zhuǎn)振動(dòng)力的增加，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)使轉(zhuǎn)子產(chǎn)生彈性變形。因此，在安裝中減小轉(zhuǎn)子和定子軸線的偏心是很重要的。按現(xiàn)行技術(shù)規(guī)范要求發(fā)電機(jī)空氣間隙應(yīng)均勻一致，允許實(shí)測(cè)值與氣隙的平均值之差不超過(guò)1mm或偏差不超過(guò)10％。測(cè)量時(shí)應(yīng)選擇發(fā)電機(jī)兩端同一斷面上的上、下、左、右圓周上的相互垂直的四點(diǎn)上測(cè)量，通過(guò)調(diào)整盡可能使氣隙值相等為宜?，F(xiàn)將測(cè)量調(diào)整要求分述于下。

(2)發(fā)電機(jī)空氣間隙的調(diào)整

1)根據(jù)氣隙值的大小，制作可調(diào)整尺寸的測(cè)量工具圖6-25、圖6-26所示。2)根據(jù)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)于兩端套箍位置，選定與套箍同一截面的定子鐵芯位置，用測(cè)量工具測(cè)量．得出四周上、下、左、右測(cè)量值，算出偏差值的應(yīng)調(diào)整量給予調(diào)整。

3)如發(fā)電機(jī)兩端軸承為落地式軸承結(jié)構(gòu)時(shí)，應(yīng)在低壓缸轉(zhuǎn)子與發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子聯(lián)軸器找正合格后，利用調(diào)整發(fā)電機(jī)定子位置使空氣間隙達(dá)到要求。如發(fā)電機(jī)為端蓋支承式軸承，則可通過(guò)調(diào)整端蓋位置或少量調(diào)整軸承墊塊內(nèi)墊片的方法，使發(fā)電機(jī)氣隙達(dá)到均勻。二、發(fā)電機(jī)磁力中心測(cè)量與調(diào)整

(1)確定發(fā)電機(jī)定子、轉(zhuǎn)子軸向位置的磁力中心，應(yīng)考慮機(jī)組滿負(fù)荷時(shí)汽輪機(jī)的差脹值△t和發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子全長(zhǎng)的一半的熱膨脹量之和，為應(yīng)調(diào)整達(dá)到的磁力中心值。即滿足機(jī)組在滿負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，定子與轉(zhuǎn)子的磁力中心相重合的目的。其表達(dá)式為：(4)根據(jù)測(cè)量所得的偏裝值所需調(diào)整量，可采取將發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子軸向移動(dòng)的方法，使磁力中心達(dá)到要求值。如發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)子軸向移動(dòng)可能造成轉(zhuǎn)子聯(lián)鈾器間墊片過(guò)薄或過(guò)厚時(shí)，應(yīng)同時(shí)移動(dòng)定子和轉(zhuǎn)子。

(5)發(fā)電機(jī)空氣間隙和磁力中心全部找好后．應(yīng)盡快復(fù)查聯(lián)軸器中心，合格后，可進(jìn)行聯(lián)軸器螺栓的連接工作。聯(lián)軸器間所加的墊片到達(dá)安裝現(xiàn)場(chǎng)后，應(yīng)測(cè)量墊片面的瓢偏值，不應(yīng)大于0.02mm。否則應(yīng)進(jìn)行研刮。聯(lián)軸器找中心的方法同汽輪機(jī)聯(lián)軸器找中心，找中心應(yīng)達(dá)到的質(zhì)量要求按制造廠規(guī)定值。

(6)當(dāng)汽輪機(jī)低壓轉(zhuǎn)子與發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子聯(lián)軸器找中心工作完成后，再次復(fù)查發(fā)電機(jī)空氣問(wèn)隙及磁力中心均符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)后．可進(jìn)行發(fā)電機(jī)機(jī)座的二次灌漿。因發(fā)電機(jī)為無(wú)墊鐵安裝，應(yīng)使用高標(biāo)號(hào)無(wú)收縮的水泥，在灌漿前應(yīng)徹底清除臺(tái)板底部雜物，并用清水浸濕混凝土表面保持24小時(shí)后開始二次灌漿，灌漿過(guò)程中應(yīng)使用鐵溝將水泥推入臺(tái)板下不易灌到的各部位，以防二次灌漿可能出現(xiàn)的局部脫空現(xiàn)象。灌漿后直至混凝土強(qiáng)度達(dá)到75％以上時(shí)，方可將發(fā)電機(jī)的荷重落到基礎(chǔ)上。此時(shí)應(yīng)檢查臺(tái)板與發(fā)電機(jī)機(jī)座不得出現(xiàn)間隙，臺(tái)板與基礎(chǔ)混凝土間應(yīng)接觸密實(shí)。最后擰緊地腳螺栓，其緊固力矩應(yīng)達(dá)到1240N·m以上。

三、冷風(fēng)系統(tǒng)安裝及端蓋封閉（1）將風(fēng)扇靜葉環(huán)座下半部分組裝于內(nèi)端蓋上，上半部分只留出約四分之一弧段待動(dòng)風(fēng)扇葉組裝后再裝，測(cè)量檢查靜風(fēng)扇葉頂部與動(dòng)風(fēng)扇輪鼓之間的軸向間隙，調(diào)整至規(guī)定要求值。

(2)組裝轉(zhuǎn)子兩端的風(fēng)扇動(dòng)葉片，應(yīng)根據(jù)編號(hào)裝人動(dòng)葉片，盤動(dòng)轉(zhuǎn)子將鋼襯帶裝入。裝動(dòng)葉片時(shí)，用尼龍塊敲緊動(dòng)葉，并用鎖緊塊鎖緊，當(dāng)一組弧段葉片組裝好后，用鎖緊螺釘和鎖塊鎖好動(dòng)葉片，盤動(dòng)轉(zhuǎn)子繼續(xù)組裝動(dòng)葉直至裝完。

(3)最后將內(nèi)端蓋上部未裝的四分之一弧段的風(fēng)扇靜葉環(huán)座組裝，測(cè)量動(dòng)、靜葉