大峽水電站水輪發(fā)電機定子裝配工藝

摘要：以大峽水電站水輪發(fā)電機定子改造項目為例，重點分析了3號發(fā)電機在改造過程中的裝配工藝、質量控制要點，為同類型發(fā)電機定子的裝配提供了參考。

關鍵詞：發(fā)電機;定子;鐵芯;裝配

1 項目背景

大峽水電站安裝有4臺SF75-68/11350型75 MW水輪發(fā)電機，該水輪發(fā)電機由富春江水電設備總廠于20世紀90年代生產(chǎn)，至今已運行20多年，隨著機組效率下降，運行穩(wěn)定性變差，定子鐵芯出現(xiàn)了疊片松動、變形，端板齒部斷裂，線棒絕緣損傷等問題，嚴重影響了機組的安全穩(wěn)定運行。因此，自2018年開始，該水電站對水輪發(fā)電機機組進行了增容改造，改造后的發(fā)電機型號為SF90-68/11400。結合改造項目的具體實施要求，對發(fā)電機定子進行了整體改造。

本文主要對3號水輪發(fā)電機定子組裝的相關數(shù)據(jù)進行了分析總結。

2 定子裝配工藝

2.1? ? 定子機座

2.1.1? ? 裝配工藝概述

定子機座由鋼板焊接而成，分為4瓣，在現(xiàn)場組焊成整圓，外徑13 060 mm，上下共4層環(huán)板，從機座下端部往上端部數(shù)，第1層環(huán)板內(nèi)徑為11 050 mm、第2～4層環(huán)板內(nèi)徑為11 500 mm，機座凈高1 585 mm。機座焊接后全圓周分10個方位檢測定子機座各環(huán)板內(nèi)徑，要求各環(huán)板內(nèi)圓絕對內(nèi)徑的平均值與設計值的偏差為-2～2 mm。分內(nèi)、外兩圈各36個點檢測定子機座下環(huán)板水平，要求下環(huán)板圓周波浪度不大于3 mm。

2.1.2? ? 數(shù)據(jù)分析

定子機座上3層環(huán)板設計內(nèi)徑為5 750.00 mm，下層環(huán)板設計內(nèi)徑為5 525.00 mm;環(huán)板1～環(huán)板4，每層環(huán)板均勻測量10個點，共計測量40個點，具體數(shù)據(jù)如表1所示，通過計算得出定子機座各環(huán)板絕對內(nèi)徑與設計值的偏差均在-2～2 mm;下環(huán)板波浪度要求不大于3 mm，實測值為2.01 mm，符合要求。

2.2? ? 定位筋

2.2.1? ? 裝配工藝概述

定子鐵芯通過102根浮動式雙鴿尾定位筋及配套墊板、托板與定子機座連接。定位筋設計內(nèi)徑為11 380 mm。在安裝間進行定位筋安裝、調整以及托板焊接等工作。為減少定位筋安裝的累積誤差，采用17等分弦距法進行安裝。

2.2.2? ? 數(shù)據(jù)分析

定位筋數(shù)據(jù)分析如表2所示。

從定位筋數(shù)據(jù)分析表可以看出，安裝數(shù)據(jù)均達到了設計標準，確保了后續(xù)工序的質量控制，也驗證了采用17等分弦距法施工的科學性。

2.3? ? 定子鐵芯疊裝

2.3.1? ? 裝配工藝概述

定子鐵芯內(nèi)徑為10 750 mm，外徑為11 400 mm，高度為1 450 mm，為全浮動式鐵芯結構，下端由下環(huán)板和下壓指支撐，上端由分塊式上齒壓板壓緊，鐵芯由204根穿心螺桿與碟簧進行壓緊，并通過102根浮動式雙鴿尾定位筋固定在定子機座上。鐵芯由41小段組成，中間有40層通風槽片。其中，兩端分別有1段40 mm高的粘膠片，中間為39段高度為30 mm的小段。單張硅鋼片厚0.5 mm，單張通風槽片厚5.65 mm。粘膠片按槽深分成5種，在制造廠內(nèi)粘接完成。鐵芯疊片時均采用交錯1/2定子沖片的堆積法，每層為51張扇形片，每張扇形片分10槽。

鐵芯疊裝采用專用的整形工具進行整形和壓緊，利用定子測圓架進行鐵芯半徑測量，并通過對測量數(shù)據(jù)進行整理，從而得出鐵芯圓柱度、垂直度、同心度等數(shù)據(jù)。

2.3.2? ? 數(shù)據(jù)分析

定子鐵芯圓度雷達圖（圖1）由定子鐵芯最終壓緊后所測半徑數(shù)據(jù)繪制而成，10號測點數(shù)據(jù)最大，為5.50 mm;26號測點數(shù)據(jù)最小，為4.83 mm;內(nèi)徑千分尺讀數(shù)為5.09時絕對半徑為5 374.86 mm，據(jù)此計算其他絕對半徑。其他安裝數(shù)據(jù)如表3所示。

從表3實測數(shù)據(jù)可以看出，定子鐵芯的工藝在滿足設計標準的情況下質量控制得較好，為定子的后續(xù)下線作業(yè)奠定了良好的基礎。

3 結語

本文分析總結了大峽水電站水輪發(fā)電機定子裝配的施工工藝及質量標準，有利于促進定子施工工藝的提升，對于同類型發(fā)電機定子的施工具有較高的參考價值。

[參考文獻]

[1] 大峽水輪發(fā)電機SF90-68/11400產(chǎn)品說明書[Z].

[2] 大峽水電站發(fā)電機定子安裝說明書[Z].

[3] 大峽水電站發(fā)電機定子安裝測量檢查記錄（QCR）表[Z].

收稿日期：2020-03-21

作者簡介：劉步凱（1984—），男，甘肅寧縣人，工程師，研究方向：水電廠機械設備管理。