梧州市旺村水电站转子的组装及效果

【摘要】在水电站机组安装工作中，转子组装时重要的环节，可以说关系到整个机组的运行稳定和安全。在转子的安装过程中，受到各个方面的影响，并且其施工工艺要求严格，施工难度大，因而必须采取有效的施工工艺，加强施工规范，以保证转子安装质量。本文主要根据实例阐述了水电站转子组装工艺要点。

【关键词】水电站；转子；组装；质量

1.工程概况

梧州市旺村水电站设计总装机规模为69MW，安装3台单机容量23W灯泡贯流水轮发电机组。转子的主要构成部分有磁极、转子引线、转子支架、磁轭等，然后在现场进行磁轭叠片、组焊支架、磁极挂装。转子有1123mm高，其外径大约是4.5米；含56个磁极；转子总重为98吨。

1.1 转子支架

支架的构成要素有4个扇形体与1个中心体，选取特殊工艺在工地实施阻焊。

1.2 磁轭

磁轭的成因是厚度达3毫米的高强度磁轭钢板（WDER550）冲制叠压的，每一片都有三个极距，整圆是依靠十六片构成的。磁轭内部设置了大量通风沟，这使其能够联合转子以充当径向通风回路。冲片上端与下端都有上压板及下压板存在，而在下压板下方则安置了二十四块制动环，从而方便拆卸。为了传递切向扭矩，磁轭选取浮动式磁轭，内圆的连接则是依靠转子支架及十六对切向键。

1.3 磁极

磁极的主要构成要素有磁极线圈、磁极铁芯、阻尼绕组等，其中磁极线圈采用的是铜排焊接的方式整体热压而成的，线圈只有二十四匝是有效的，匝与匝之间选取Nomax绝缘纸绝缘，以柔性连接线圈，从而给拆卸及分接减小难度，同时还能避免由于热位与振动而产生不良问题；磁极铁芯则是依靠厚度为2毫米的磁极铜板（WDEF235）叠压而产生的，它是将磁轭和鸽尾连接，并以磁极键楔紧的；而阻尼绕组则涵盖了横向阻尼条与纵向阻尼条两种，在二者间是以防松动柔性法进行连接的，从而能够在避免出现由于热位及振动引发问题的情况的同时方便拆卸与分接。

2.转子组装施工工艺要点

2.1 转子支架焊接

2.1.1 焊接前的准备工作

焊接转子支架的焊工一定要拿相关部门出台的焊工合格证，从形式上看施焊项目和合格项目是一样的。在焊接之前应打磨干净坡口两旁2cm区域内的转子支架，直到有金属光泽露出为止。同时，要把风铲、汽泵、电焊机、气刨、焊条烘干箱等设备准备好，依据焊条说明书烘干焊条，以便于随时拿取。为了对焊接变形进行控制，应在与焊接两端相距5cm的位置添设20×160×160工艺接板十六块，同时在对上下扇形板进行焊接的过程中应把钢管支撑到上下扇形板间，详细的位置则应在现场确定。

2.1.2 焊接秩序

先焊接扇形体和中心体主缝，然后再对扇形体连接焊缝进行焊接，待叠片完成之后，焊接大立筋和扇形体焊缝。

2.1.3 焊接工艺

转子支架焊接选取手工电弧焊，焊条是规格为φ3.2、φ2.5、φ4的J506（E5016）。在焊接扇形体与中心体立缝的时候应多道多层、自下至上、对称退步分段进行焊接，每一层接头错开5cm，每一个分段大概有20至30cm长。在对上下扇形体焊缝进行焊接的过程中，要选取分段退步焊法，让四个焊接工人一起实施退步焊，分段长同上。图1为施焊方向。

焊接过程中，当单边坡口焊接到深度值的一半的时候，应清根背面并打磨检查，等到确定好不存在不足之处的时候才可进行焊接。然而焊接过程中要实时检测焊接情况，若觉察到变形，必须马上调节焊接秩序以对变形进行控制。同时要锤击封面层与打底及其余焊层，从而使得焊接应力减小。再者，要选用窄焊道、短弧、小电流进行焊接，确保焊接速度与每名焊工的电流速度差不多一样，同时安排专业人员监测焊接速度及电流，表1为焊接电流。

焊接工作结束后，应检查并修磨工艺与连接搭接板，待确认其合格之后才可实施焊接。同时，要定期检测焊接工作的开展，以中心体圆度、水平等为监测项目。

2.2 转子磁轭叠装

2.2.1 中心柱的安装

在对转子中心体下法兰面水平度进行测量时，要确保其不超过0.05毫米。而在转子上下法兰同心度进行测量时，则应把下法兰面与转子中心体为准将中心柱找正进行调节，并且让中心体和中心柱同心度不超过0.025毫米。此外，要对中心柱垂直度进行调节，确保其不超过0.05毫米。

2.2.2 下压板的安装

下压板在安装之前，应将两个千斤顶放于被安装的下方。在放时应尽量靠近下压板的外圆，压板内侧应靠立筋支承。将油脂抹在立筋下部台阶上，而千斤顶与立筋之上则应放下压板，同时要针对整个圆周的水平度及下压板的水平度进行调节，使得径向水平度不超过0.5毫米，圆周水平度不超过1.5毫米。此外，要充分确保压板间的过度平缓，不可存在错牙的情况。把油脂抹在叠片销子之上，下压板插上，以木块对叠片销子进行支撑。此类销子可当成叠向导向的长销（50cm），也可当成第一层冲片提供钢度的短销（25cm）。当叠片高度上升的时候，要提高长销的高度，每张磁轭冲片上最少要安装短销与长销各四个。

2.2.3 叠片平台的制作

以φ108与φ133的钢管及δ=16mm的钢板制作叠片平台，可自行升降平台高度，但高度有1.4m至2m的限制，如此才能符合不同高度的叠片需要。同时，叠片平台要安设于转子磁轭外圆侧，平台有1m宽，它不仅要符合钢片放置的需求，还要充分思量到人行走于平台上捡钢片的情况。

2.2.4 预装立筋与磁轭键

将千斤顶放于每一个将要被安装的立筋的下方，除去立筋侧面的油脂，用螺栓把固定键安装到立筋上。置立筋于转子支架上，让千斤顶扛负立筋的重量。同时，应以两个夹具把转子支架同立筋连接起来，以维持立筋在径向的位置尺寸。同时，要用转子支架的基准面为标准把立筋的轴向高度确定下来，采取千斤顶的方式对立筋的水平度与轴向高度进行调整。鉴于磁极与磁轭在安装完毕之后会出现立筋下沉的情况，因此它的高度要稍高于理论值，至于高多少则由制造厂家确定。首先，对+y方向的一根基准立筋进行安装，并把立筋轴向高度调整好以千分尺对立筋径向尺寸进行测定，确保其符合相关要求。而其余立筋的安装则应采取大等分法，以已安装完的基准筋为参照标准对各个立筋的垂直度、立筋高度、径向尺寸以及弦距进行调整。