摘 要：作為水電站的一個基礎性設備，水輪發(fā)電機對于整個水電站而言非常重要。水輪機能夠?qū)⑺苻D(zhuǎn)化為電能，實現(xiàn)水力發(fā)電。水輪發(fā)電機的安裝質(zhì)量會對水輪發(fā)電機組的運行產(chǎn)生直接的影響，因此必須提高水電站水輪發(fā)電機的安裝質(zhì)量。本文主要對水輪發(fā)電機的安裝技術進行了簡要的分析，并提出了保障水輪發(fā)電機安裝質(zhì)量的具體措施。

關鍵詞：安裝；水輪發(fā)電機；水電站

在經(jīng)濟和社會發(fā)展的過程中，對電力資源的需求量不斷增加，而水力發(fā)電是一種清潔、高效的發(fā)電途徑。為了進一步提高水利發(fā)電站的運行質(zhì)量，必須提高水輪發(fā)電機的安裝質(zhì)量。要準確的把握水輪發(fā)電機的安裝要點，需采取一定的質(zhì)量控制措施，達到減少安裝過程中的故障。

1 安裝水輪機主設備

水輪發(fā)電機的主設備包括管型座、導水機構(gòu)、主軸、轉(zhuǎn)輪等。要認真安裝水輪機主設備，保障其安裝質(zhì)量。

1.1 安裝管型座

先要對管型座預埋基礎板的位置進行檢查，確認其表面水平誤差不超過1mm、高程誤差不超過5mm、平面位置誤差不超過5mm之后，就可以進行管型座的安裝。

要對水管的高程、波浪度和中心線進行復測，對管型座的安裝位置進行確定。管型座的高程誤差不得超過3mm，樁號位置和中心的誤差不得超過2mm。完成安裝之后還要調(diào)整法蘭面的垂直度以及管型座的樁號、高程和中心。

1.2 安裝導水機構(gòu)

在安裝間內(nèi)組裝好導水機構(gòu)，然后將其吊運到機坑內(nèi)。通過塞尺檢查無誤后，吊起已經(jīng)拼裝好的外環(huán)，運用支墩支起外環(huán)，對其平面度、垂直度和上下法蘭的圓度進行檢查，然后清掃內(nèi)環(huán)，在外環(huán)孔的中央地面上吊入內(nèi)環(huán)，檢查X、Y方位。

按照編號組裝各零部件，如果零件需要間隙配合，應該先進行預配裝，并檢查配合間隙情況。之后要裝配導水葉，為了確定導水葉的可調(diào)吊點，可用兩個鏈式手拉葫蘆掛在吊鉤上，然后對吊起的角度和高度進行調(diào)整，在外環(huán)軸孔中央插入導水葉的軸頭，再將密封環(huán)壓入，對正導水葉軸孔和內(nèi)環(huán)軸孔，安裝導葉接軸，將壓軸螺母壓緊，并將導葉接軸的螺栓拉緊。拼裝好制約環(huán)，將其套入外法蘭，并進行調(diào)整，最后裝配導葉臂的連桿，并進行整體吊裝。完成整體吊裝之后還要對每個導葉進行測量，并記錄測量數(shù)據(jù)[ 1 ]。

1.3 安裝主軸

先要對主軸的軸承進行安裝，根據(jù)一定的順序，在主軸上裝配發(fā)電機的組合軸承和水輪機的導軸承，然后對主軸和推力盤的垂直偏差進行檢查，偏差不得超過0.5mm。檢查無誤后從管型座的上游側(cè)吊入大軸系統(tǒng)，從橫向方向吊入，然后再進行90°的轉(zhuǎn)向，將主軸插入管型座內(nèi)環(huán)，并吊入支腿，運用橋機對吊點的位置進行調(diào)整。

1.4 裝配轉(zhuǎn)輪

先將轉(zhuǎn)輪的附件組裝好，然后對轉(zhuǎn)輪輪轂進行90°翻身，將其吊入機坑，聯(lián)接大軸，并均勻的將轉(zhuǎn)輪拉進配合止口中，安裝四個對稱的聯(lián)軸螺栓，避免橋機松鉤后組合面會出現(xiàn)間隙。拉伸主軸和轉(zhuǎn)輪的連接螺栓，按照圖紙對泄水錐、轉(zhuǎn)輪槳葉接力器缸蓋、操作油管進行安裝[ 2 ]。

2 安裝水輪發(fā)電機的其他設備

2.1 安裝水輪發(fā)電機轉(zhuǎn)子

發(fā)電機組運行的安全性、穩(wěn)定性都會受到轉(zhuǎn)子安裝質(zhì)量的影響。轉(zhuǎn)子一般由中心體、扇形體、磁軛、磁極安裝組成。首先檢查中心體支撐座地基是否砼注嚴實，滿足條件后，安裝支撐座與中心體。調(diào)整中心體水平，安裝扇形體；需調(diào)整好大力筋半徑、弦長、垂直度、高差，然后焊接扇形體。焊接中需監(jiān)測上述數(shù)據(jù)，根據(jù)數(shù)據(jù)變化，及時調(diào)整焊接順序。再次調(diào)整中心體水平≦0.02mm/m，安裝測圓架，需滿足測圓架與中心體同心度≦0.03mm，水平≦0.02mm/m。安裝下磁軛壓板，預疊磁軛片，檢查磁軛與下磁軛壓板螺孔是否存在干涉。

根據(jù)施工要求，編寫磁軛堆積表，根據(jù)疊片數(shù)據(jù)，完善磁軛堆積表。磁軛堆積工作一般分為4大段完成，每一段疊裝完后需整形調(diào)整，控制磁軛圓度、同心度、半徑在設計范圍內(nèi)，然后進行磁軛拉伸工作，拉伸扭力需滿足圖紙要求。疊片完后進行冷打鍵，一般冷打鍵3天，消除溫度對磁軛鍵緊度的影響。根據(jù)冷打鍵后測量數(shù)據(jù)，準備熱打鍵。熱打鍵加溫過程中需及時測量磁軛膨脹量，滿足漲量后，開始熱打鍵。磁軛冷卻后，測量磁軛數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)合格后掛裝磁極；調(diào)整磁極中心高度，安裝磁極鍵、極間撐塊、制動環(huán)板等附件。

2.2 安裝定子

要將機械能轉(zhuǎn)化為可利用的電能，就必須發(fā)揮定子的作用，它是水輪發(fā)電機組的核心部件，主要包括線圈和鐵芯兩個部分。

在對定子進行安裝之前，先要按照安裝圖紙，對其內(nèi)部結(jié)構(gòu)進行掌握。將定子分瓣運輸?shù)桨惭b現(xiàn)場，進行組裝，然后焊接組合縫。焊接中控制機座的變形和收縮。安裝定子中心柱，需控制好中心柱垂直度、測圓架鏡跳。利用測圓架檢查各層環(huán)板半徑，檢查是否存在干涉。安裝定位筋；為了減少累計誤差，一般把定位筋分成大等分定位筋和小等分定位筋。從+Y方位開始，把這根定位筋做為基礎定位筋，調(diào)整好其半徑、垂直度，左右扭斜后，焊接定位筋的托板，焊完后檢查上述數(shù)據(jù)，合格后，開始安裝其余大等分定位筋。

安裝小等分定位筋，需控制好定位筋垂直度、扭斜、弦長、半徑；調(diào)整好后，用CO2氣體保護焊接焊定位筋托板，焊完后測量所有數(shù)據(jù)，不合的重新調(diào)整焊接。安裝下壓板，保證其波亮度≦2mm。編寫定子鐵芯堆積表，根據(jù)疊片數(shù)據(jù)完善堆積表。根據(jù)鐵芯厚度，把鐵芯堆積分為5大段，每段疊裝完后，整形。數(shù)據(jù)合格后，開始拉伸鐵芯。鐵芯堆積完后，清掃，對鐵芯做耐壓試驗。試驗通過后，開始安裝定子線棒，安裝完后，開始整體耐壓試驗，由相關部門組織驗收，對各項數(shù)據(jù)和指標進行核對，保障定子的安裝質(zhì)量。

2.3 安裝導流板、豎井和發(fā)電機蓋板

以廠家標號為依據(jù)，安裝支墩護板和導流板，然后對密封接觸加工面和法蘭面進行清掃，安裝蓋板和豎井，并密封好框架和蓋板的聯(lián)接部位。要將壓蓋組合和密封圈底座吊放至蓋板上，然后對豎井之間圓周方向的間隙進行測量和調(diào)整，下游側(cè)的間隙略大于上游側(cè)，左右側(cè)之間的間隙應該保持均勻。點焊加固蓋板和密封墊之后，就可以吊出豎井。主要在焊縫時應該檢查PT的著色，確定無誤后才能吊裝豎井，并安裝密封盤根，最后將壓環(huán)螺釘擰緊。

2.4 安裝附屬設備

根據(jù)施工進度，安裝其他附屬設備，包括輔助制約接線系統(tǒng)、照明裝置、測速裝置、防潮裝置、滅火系統(tǒng)、制動鎖錠系統(tǒng)、通風冷卻系統(tǒng)設備等[ 3 ]。

3 水電站水輪發(fā)電機安裝的質(zhì)量保障措施

為了保證水電站水輪發(fā)電機組的安裝質(zhì)量，還要采取一定的安裝保障措施。

3.1 安裝前的質(zhì)量保障措施

在正式進行水輪機組的安裝之前，安裝人員先要對安裝的標準、要求和內(nèi)容進行熟悉，并制定詳細的施工組織計劃，對安裝施工的可行性和適應性進行分析，并進行技術方案和安裝進度的設計，制定安裝質(zhì)量保障措施和安全防護措施，制定材料供應計劃，并由監(jiān)理單位進行審核，確認無誤后才能開始安裝。

在安裝之前要準備好各種技術文件資料，例如施工圖紙、規(guī)程方案、安裝使用說明書、技術指導書等，并嚴格鑒定安裝施工人員的資質(zhì)，保障整個安裝工程的質(zhì)量[ 4 ]。

3.2 落實各項安裝規(guī)范

水輪發(fā)電機的安裝質(zhì)量會直接影響整個水電站的運行質(zhì)量，而設備性能因素、施工管理因素、安裝工藝水平和安裝人員的責任意識都會影響整個水輪發(fā)電機的安裝質(zhì)量。

因此在安裝的過程中要對各項安裝規(guī)范進行嚴格的落實，包括《水輪發(fā)電機組安裝技術規(guī)范》《水輪發(fā)電機組起動試驗規(guī)程》等，對于承建合同中的相關規(guī)范、設計圖紙和技術文件中的相關技術規(guī)范也必須進行落實，并對這些安裝規(guī)范之間的關系進行協(xié)調(diào)，保障整個安裝施工的規(guī)范、有序。

3.3 保障零部件、設備和材料的質(zhì)量

在水輪發(fā)電機的安裝過程中，需要應用各種零部件、工程設備和材料，而這些零部件、設備和材料的質(zhì)量也會影響水輪發(fā)電機的安裝質(zhì)量。在安裝之前要對入場的所有材料、設備和零部件進行質(zhì)量檢驗，并配備專門的質(zhì)檢人員。

質(zhì)檢人員要仔細檢查各物資的品種、型號和規(guī)格，保障其符合設計要求。可以先由安裝施工人員對各物資進行自檢，再由班組中的質(zhì)檢人員進行復檢，最后由水電站的專職質(zhì)檢人員對物資的質(zhì)量進行審核[ 5 ]。

3.4 控制安裝進度

為了保證發(fā)電企業(yè)的正常工作，應該對水輪發(fā)電機的安裝進度進行控制，保障在一定的工期內(nèi)保質(zhì)保量的完成所有的安裝任務。

首先，水電站要制定水輪發(fā)電機安裝的技術管理體系、質(zhì)量管理體系，規(guī)劃各安裝環(huán)節(jié)和步驟，并按照一定的流程開展安裝工作，盡量減少安裝質(zhì)量問題，避免返工。

其次，水電站要定期對上一階段的水輪發(fā)電機安裝工作進行總結(jié)，通過定期工地現(xiàn)場會議的方式來匯報安裝緊張，調(diào)整安裝進度。

第三，要對安裝質(zhì)量控制點進行重點監(jiān)控，由質(zhì)量管理人員根據(jù)安裝施工的設計要求來監(jiān)督質(zhì)量控制點的安裝工作，保障安裝工程的連貫性，以免上一道工序出現(xiàn)質(zhì)量問題而對下一道工序造成影響。

最后，要加強對設備運輸?shù)馁|(zhì)量管理，保障設備質(zhì)量，以免影響安裝的質(zhì)量和進度。

3.5 做好安裝監(jiān)理工作

行業(yè)指導部門出于提高水輪發(fā)電機安裝質(zhì)量的目的，往往會根據(jù)設計要求和實踐經(jīng)驗，編寫一定的監(jiān)理實施細則，該細則中往往會對水輪發(fā)電機安裝的各項質(zhì)量相關參數(shù)進行明確，監(jiān)理人員要以此為依據(jù)，對整個安裝過程進行監(jiān)理，例如監(jiān)理實施細則中會對水輪機座環(huán)安裝的基準件安裝的重要性和基準件參數(shù)進行明確，并制定相應的質(zhì)量控制措施，首先要將水輪機座環(huán)放入機坑，然后對其進行測量和調(diào)整，此時要使用到千斤頂和地腳螺栓，并對內(nèi)圓柱圓度、法蘭面與頂蓋的水平度、方位偏差和頂蓋配合法蘭面高程等質(zhì)量控制指標進行空中，保障安裝質(zhì)量。

4 結(jié)語

作為水電系統(tǒng)中一個不可或缺的組成部分，水輪發(fā)電機的安裝質(zhì)量與整個水電站的運行質(zhì)量息息相關，而水輪發(fā)電機的安裝具有較多的交叉工序作業(yè)和較多的施工環(huán)節(jié)，工序內(nèi)容比較復雜，因此必須加強對水輪發(fā)電機安裝工作的重視，采取有效的措施，保障水輪發(fā)電機的安裝質(zhì)量。

參考文獻：

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[3] 黃郁.淺談水輪發(fā)電機組安裝中的若干方面[J].科技資訊，2011（05）.

[4] 祝春妃，周海龍.淺談中小型立式水輪發(fā)電機組安裝方法[J].中國高新技術企業(yè)，2013（11）.

作者簡介：

楊孟澤（1986-），男，山西運城芮城縣人，機電安裝助理工程師，工作于中國水利水電第八工程局有限公司。