沙沱水电站1#水轮发电机组盘车方案

[摘 要]沙陀水电站1#机组盘车采用刚性和弹性两种形式进行，刚性盘车检查机组多段轴线，弹性盘车检查镜板的轴线跳动。弹性盘车是通过在推力瓦背面与外侧挡块之间用预先加工好的楔块塞紧，楔块打紧后使弹性油箱变成一个刚性支撑。

[关键词]沙陀水电站 ； 1号水轮发电机； 方案 ； 刚性盘车； 弹性盘车

中图分类号：TK73013 （263） 文献标识码：B 文章编号：1009-914X（2014）34-0208-01

一、 概述

沙沱水电站位于贵州省东北部沿河县境内，系乌江干流规划开发的第七个梯级，坝址控制流域面积54508平方公里，上游120.8公里为思林水电站，下游7公里为沿河县城。电站正常蓄水位360米，水库总库容6.31亿立方米，电站枢纽为二等工程，主要水工建筑物为二级建筑物。水电站以发电为主，兼顾航运、防洪及灌溉等任务。电站装机容量112万千瓦，共四台半伞式机组单机容量为280WM，年平均发电量45.5亿千瓦时。

沙沱水电站1#水轮发电机组为半伞式结构，机组轴线由四段轴组成，由上至下依次为发电机上端轴、转子中心体、发电机下端轴、水轮机轴。机组共有一部推力轴承及三部导轴承。推力轴承支撑形式为无支柱弹性油箱支撑结构，转动部分通过镜板由16块分块式推力瓦支撑， 镜板与推力头组合后通过螺栓整体把合在转子中心体下法兰面上。三部导轴承全部为独立结构，采用分块轴瓦，分别安装在上机架中心体、下机架中心体、水轮机顶盖内，其中上导瓦12块、下导瓦10块、水导瓦10块。水轮发电机组在机坑内总装后采用整体盘车的方法检查调整机组轴线，即将组装好的各段轴用盘车装置驱动慢慢旋转，测出有关部位的径向摆度或轴向摆度值，分析产生摆度的原因、大小和方位，判断轴线的折弯情况，对超出规范要求的部位进行相应处理。盘车同时对空气间隙、转轮止漏环间隙进行测量，以进一步分析判定轴线垂直度、各部件的同心度、圆度。

机组盘车方式可分为刚性盘车和弹性盘车。刚性盘车是指在推力轴承为刚性支撑结构的情况下，只抱紧最靠近推力轴承的导轴瓦的盘车方式，通过刚性盘车数据能定量分析计算轴线的径向摆度和各连结部位的折弯 ；弹性盘车是指推力轴承为弹性支撑结构，推力轴承上下各抱紧一部导轴承的盘车方式，弹性盘车一般作为一种验证性盘车，将轴线摆度和各连结部位的折弯集中反映到镜板的轴向摆度上，借以定性轴线状态是否满足规范要求，弹性盘车数据不能定量分析轴线的径向摆度和各连结部位的折弯。因此，在条件允许情况下宜将弹性支撑结构的推力轴承转换成刚性支撑结构进行刚性盘车。

根据本机组结构特点和安装过程中遇到的问题，确定采用先刚性盘车后弹性盘车的方式检查调整机组轴线。 机组转动部分主要参数如下：

机组转速：93.75r/min

镜板直径：3800mm

镜板至上导中心距离：4355mm

镜板至下导中心距离：2045mm

镜板至水发大轴连结法兰面距离：6145mm

镜板至水导中心距离：11180mm

二、盘车前的准备工作

1、 确认水轮发电机组盘车前的各项安装工作已完成。

2、 水轮发电机组主轴处于中心位置，并在自由状态下。

3、 在镜板、上、下导轴承、水发连轴法兰、水导轴承处，按逆时针方向分成八等分，各部分对应等分点要在同一垂直线上，编号统一。

4、 认真检查机组各固定与转动部分的间隙，水轮机转轮止漏环用塞尺检查一圈，发电机空气间隙用白布条拉一圈。

5、镜板摩擦面、推力瓦、导轴瓦、各部轴领已擦洗干净。

6、盘车装置安装调试完成，其旋转方向符合要求。

7、各部位测量表计安装到位。

8、各部位的通讯设施准备齐全，信号畅通。

9、各种记录表格准备齐全。

三、机组刚性盘车

1、对称安装5块下导瓦，瓦面涂抹一层洁净透平油，调整瓦与滑转子单侧间隙在0.03-0.05mm。

2、顶起转子5-8mm，在推力瓦面和镜板面上涂抹洁净猪油，猪油厚度要均匀，不宜过多，落下转子。

3、安装推力瓦刚性楔块。即在推力瓦背面与外侧挡块之间用预先加工好的楔块塞紧，注意打紧楔块时中要用百分表监视镜板的水平变化，在所有楔块打紧前后镜板水平不应发生变化，楔块打紧后使弹性油箱变成一个刚性支撑。

4、在上导轴承、下导轴承、发电机法兰、水轮机法兰、水导轴承处，在坐标+X、+Y方向各设两只百分表测量各部位摆度；沿镜板端面靠近外侧在坐标+X、+Y、-X、-Y方向架设四块百分表监测镜板轴向摆度。检查各部位的百分表并将读数调零。

5、启动盘车装置，驱动机组转动一周，转动过程中对各部位进行检查，检查无异常后停在起始位置，检查各部位的百分表并重新调零。

6、启动盘车装置正式开始盘车，每旋转至一个测量点停下，停下后将盘车装置反转一小角度使受力挡块脱离，机组转动部分处于自由状态后记录各部位数据。按照以上程序操作盘车装置逐点记录数据，直至转动一周后回到起始位置。

7、为了验证数据的准确性，按照以上方法再盘一周，记录相关数据。

8、对盘车数据进行分析，计算各部位摆度及轴线折弯、转动部分中心、轴线的倾斜、各部件同心度、圆度。

9、如摆度及轴线折弯超差，则对超差部位进行调整处理。调整处理后重新盘车检查直至合格。

四、弹性盘车

1、通过刚性盘车将机组轴线调整合格后，拆掉推力瓦下方的临时楔块，拆掉下导瓦，对称安装6块上导瓦、5块水导瓦，瓦面涂抹一层洁净透平油，调整上导瓦、水导瓦与滑转子单侧间隙在0.03-0.05mm。

2、顶起转子5-8mm，在推力瓦面和镜板面上涂抹洁净猪油，猪油厚度要均匀，不宜过多，落下转子。

3、在上导轴承、下导轴承、发电机法兰、水轮机法兰、水导轴承处，在坐标+X、+Y方向各设两只百分表测量各部位摆度；沿镜板端面靠近外侧在坐标+X、+Y方向架设两块百分表测量镜板轴向摆度。检查各部位的百分表并将读数调零。

4、启动盘车装置，驱动机组转动一周，转动过程中对各部位进行检查，检查无异常后停在起始位置，检查各部位的百分表并重新调零。

5、启动盘车装置正式开始盘车，每旋转至一个测量点停下，停下后将盘车装置反转一小角度使受力挡块脱离，机组转动部分处于自由状态后记录各部位数据。按照以上程序操作盘车装置逐点记录数据，直至转动一周后回到起始位置。

6、为了验证数据的准确性，按照以上方法再盘一周，记录相关数据。

7、两次盘车数据进行比较分析，选择一组较可靠的数据，进一步验证机组轴线的折弯是否满足规范要求。如满足规范要求，则机组轴线检查结束，反之应查找原因。

五、机组盘车注意事项

1、机组盘车准备工作必须充分、仔细。

2、盘车装置的应操作平稳、运行可靠、停止位置准确。

3、每旋转到一个测点，应反向操作盘车装置与转动部分脱离，使转动部分处于自由状态后进行各部位的测量读数。

4、盘车时测量人员应随时监视表针转动的方向，以便正确读出表的正负数。

5、盘车时各部位应确保通讯畅通，各部位工作人员应坚守工作岗位，听从统一指挥。

6、盘车时每旋转900方位，应对空气间隙及转轮止漏环间隙进行测量。

六、机组轴线检查的安全措施

1、盘车前各项工作准备就绪，各部位经过全面彻底检查，确认无安全隐患。

2、盘车装置电源可靠。

3、百分表固定牢固，表针转动灵活。

4、盘车前转子、定子间隙用白布拉一遍，确认无杂物。

5、盘车过程中，工作人员应离开转动部分并保持一定的安全距离。

6、盘车时，各部位人员分工明确、统一指挥，信号畅通。

7、设机组盘车专职安全员，确保盘车人员、设备安全。

七、结束语

目前沙陀水电站4台机组已经顺利投产运行，各项运行指标正常，机组振动、摆渡均在设计范围内优良区间。半伞式多段轴机组，调整轴线的环节极为重要。镜板的跳动也直接影响着运行阶段推力瓦的同步温度，此类型机组采取弹性和刚性盘车的方式应该得到同行业的应用。

参考文献

1、阿尔斯通水电设备有限公司及哈尔滨电机厂有限责任公司提供的水轮发电机组图纸、《沙沱水电站水轮发电机安装说明书》等有关资料。

2、GB/T8564-2003《水轮发电机组安装技术规范》。