冉垠康

(國(guó)電大渡河流域水電開發(fā)有限公司檢修安裝分公司，四川樂山614900)

1 概述

四川大渡河龔嘴水電站分別于2009～2010、2010～2011年完成了對(duì)7號(hào)水輪發(fā)電機(jī)機(jī)組和4號(hào)水輪發(fā)電機(jī)機(jī)組(以下簡(jiǎn)稱7F和4F)的增容改造工作，而其采用的端箍裝配方案恰好不同，筆者以這兩臺(tái)機(jī)組為例進(jìn)行了說明。

2 端箍裝配原理

定子端箍在水輪發(fā)電機(jī)機(jī)組中的作用是用于固定定子繞組。定子繞組端部用玻璃絲帶固定在端箍上，端箍固定在三角形支架(又稱支撐板)上，三角形支架又用螺釘及角鋼固定在定子鐵芯的齒壓板上。端箍裝配主要有三個(gè)要點(diǎn):(1)四川大渡河龔嘴水電站水輪發(fā)電機(jī)定子端箍采用的是管型端箍，包括32根管型端箍環(huán)和32個(gè)端箍接頭，其中每8根管型端箍環(huán)可組成一個(gè)整圓，亦即每臺(tái)機(jī)組需要4個(gè)端箍圓來固定線棒，管型端箍環(huán)之間通過端箍接頭連接，其特征為:所述管型端箍環(huán)與端箍接頭之間采用可拆卸連接，在安裝過程中可依靠管型端箍環(huán)上的調(diào)節(jié)長(zhǎng)槽調(diào)整端箍環(huán)在下料過程中產(chǎn)生的長(zhǎng)度誤差以及在安裝過程中出現(xiàn)的偏差;(2)端箍是固定在支撐板上的，支撐板共有4種型號(hào)，每種型號(hào)40塊，分別用在4個(gè)端箍圓上，其特點(diǎn)是支撐板能夠在同一個(gè)端箍圓中自由移動(dòng)，但是需盡可能地保證40個(gè)支撐板能夠平分端箍環(huán)上的壓力;(3)端箍的作用是用于固定定子繞組的，固定的方式是將定子繞組端部用玻璃絲帶綁扎在端箍上。為保證綁扎密實(shí)、無間隙，按照工藝要求，繞組與線棒間需墊加至少一層適型氈，亦即在保證端箍組圓的情況下還需保證端箍與繞組間有一定的間隙(2～3mm)來加墊適型氈(圖1);(4)端箍組圓成功與否，重點(diǎn)在于支撐板的定位是否準(zhǔn)確。當(dāng)支撐板定位成功后，端箍組圓也就水到渠成。

圖1 端箍、支撐板、線棒三者位置關(guān)系圖

3 裝配方案

龔嘴水電站所采用的端箍裝配方案有兩種。無論過程如何，結(jié)果必須符合以下兩點(diǎn)要求:(1)端箍組圓;(2)端箍與定子繞組間預(yù)留有2～3 mm間隙。

3.1 方案一

(1)在定子圓上均勻預(yù)裝30根定位線棒(龔嘴水電站定子線圈采用的是波繞組)，見圖2。

(2)對(duì)端箍支撐板和角鋼進(jìn)行組裝。

圖2 定位線棒預(yù)裝

(3)將組裝好的支撐板用白布帶固定到端箍上。對(duì)組裝過程有以下幾點(diǎn)要求:①每根端箍應(yīng)均勻分布5個(gè)支撐板，以滿足8根端箍平分40個(gè)支撐板的設(shè)計(jì)要求，使得支撐板能夠平分端箍環(huán)上的壓力;②端箍有2種型號(hào)，而支撐板卻有4種型號(hào)，組裝過程需按照?qǐng)D紙中的設(shè)計(jì)要求一一對(duì)應(yīng)。

(4)將端箍抬起并慢慢靠近已固定的定位線棒，以保證端箍與線棒之間的距離在2～3mm左右(圖3)。

圖3 調(diào)整線棒與端箍間的間隙

(5)端箍與線棒間的間隙一旦確定，立即將端箍上的支撐板點(diǎn)焊到定子齒壓板上(圖4)。

圖4 確定間隙、固定支撐板

(6)依照該辦法，確定所有端箍位置并組圓成功。

3.2 方案二

(1)在定子圓上均勻預(yù)裝30根定位線棒。

(2)對(duì)端箍支撐板和角鋼進(jìn)行組裝。

(3)4個(gè)端箍圓所采用的端箍型號(hào)只有2種，從這2種型號(hào)中分別選1根端箍作為定位端箍待用。

(4)按照?qǐng)D紙?jiān)O(shè)計(jì)要求，將各型號(hào)的定位端箍放在對(duì)應(yīng)的支撐板上，每根定位端箍下應(yīng)放5～6個(gè)支撐板。

(5)將端箍貼緊定位線棒，支撐板貼緊端箍并用直尺測(cè)量出各支撐板前沿至鐵芯凹槽面的距離(圖5)。

圖5 測(cè)量支撐板前沿至鐵芯凹槽面的距離

(6)根據(jù)測(cè)量值計(jì)算出各端箍圓上支撐板至鐵芯凹槽面的平均距離(4個(gè)平均值)。

(7)該平均距離是在線棒與端箍無間隙的前提下得出的值，而工藝要求卻是線棒與端箍間需要2～3mm的間隙，因此，我們?cè)谶@個(gè)平均值的基礎(chǔ)上加3mm，亦即是支撐板在齒壓板上的實(shí)際位置。

(8)根據(jù)理論所得數(shù)據(jù)分別加工4個(gè)模具，使得當(dāng)支撐板貼緊模具時(shí)支撐板到鐵芯凹槽面的距離恰好等于理論數(shù)據(jù)值。

(9)利用模具將所有支撐板均點(diǎn)焊到齒壓板上并完成端箍組圓。

4 分析

4.1 方案一

圖6 用模具確定支撐板位置

方案一采用的是循序漸進(jìn)的方法，以端箍與線棒間的間隙要求為前提在安裝過程中進(jìn)行實(shí)際比對(duì)，以達(dá)到成功組圓的目的。該方案的優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)同樣明顯(圖6):

(1)優(yōu)點(diǎn):端箍與線棒間的間隙在安裝過程中進(jìn)行過實(shí)際比對(duì)，極少出現(xiàn)端箍與線棒間無間隙的情況。

(2)缺點(diǎn):①端箍與線棒間的間隙調(diào)整過程全系人為操作，需要人數(shù)較多，人為因素較大。②端箍與線棒間的間隙在安裝過程中進(jìn)行過實(shí)際比對(duì)，易出現(xiàn)間隙較大的情況。③每根端箍的安裝都需要采取同樣的方法，安裝過程較繁瑣，安裝周期較長(zhǎng)。④由于端箍與線棒間的間隙偏大，使得端箍圓被變相地?cái)U(kuò)大，從而導(dǎo)致端箍接頭處出現(xiàn)搭接面較小的情況。

4.2 方案二

方案二采用的是以結(jié)果求過程的安裝方式，其優(yōu)缺點(diǎn)如下:

(1)優(yōu)點(diǎn):①端箍與線棒間的間隙調(diào)整過程是以理論值加模具的方式進(jìn)行的，需要人數(shù)較少，人為因素影響較小。②支撐板的定位較為方便，效率高，安裝周期短。

(2)缺點(diǎn):①所求得的理論平均值只是一個(gè)參照值，其不能保證端箍與線棒間的每個(gè)點(diǎn)都有2～3mm的間隙，且易出現(xiàn)間隙偏小或端箍與線棒貼緊的情況。②由于端箍與線棒間的間隙偏小，使得端箍圓被變相地縮小。當(dāng)端箍圓組裝到最后一根端箍時(shí)，可能會(huì)出現(xiàn)端箍長(zhǎng)度大于兩接頭間弧線長(zhǎng)度的情況。③由于端箍與線棒間的間隙易出現(xiàn)偏小或端箍與線棒貼緊的情況，因此，方案二的主要安裝時(shí)間都花在了對(duì)支撐板位置進(jìn)行重新調(diào)整上。

4.3 綜合分析

方案一被成功地運(yùn)用在龔嘴水電站7F機(jī)組增容改造工作中，安裝工期為4d;方案二則被用在4F機(jī)組增容改造中，安裝工期為2.5d。首先，在效率上方案二要優(yōu)于方案一;其次，方案一在施工過程中，僅施工人員至少就需要5～7人，其中還不包括電焊等配合人員;而方案二在人員需求上則有較大的波動(dòng)，少則2～3人，多則5～7人，人力資源需求上要小于方案一。雖然方案二在人力需求和效率上均強(qiáng)于方案一，但方案一對(duì)于方案二也并非毫無優(yōu)勢(shì)可言，方案二的“理論值”安裝方法也導(dǎo)致了方案二不能很好地彌補(bǔ)線棒成型不好、端箍圓度不好、人為因素所帶來的誤差，使得支撐板位置定位不夠精確，后期還需花大量的時(shí)間用于重新調(diào)整支撐板位置。

方案一及方案二在優(yōu)劣上均各有千秋，不能從根本上定性孰優(yōu)孰劣，只有根據(jù)施工過程中的實(shí)際情況來選取合適的方案才是最優(yōu)的方案。

5 結(jié)語