向家坝巨型水轮发电机组安装技术课件.pptx

1、右岸地下厂房四台巨型机组（天津阿斯通制造）；左岸坝后厂房四台巨型机组（哈尔滨电机厂制造）右岸地下厂房四台巨型机组（天津阿斯通制造）；左岸坝后厂房四台巨型机组（哈尔滨电机厂制造）世界上规模最大的沉井群；世界上最大的地下电站厂房引水发电系统及辅助工程；世界上最长的骨料输送隧道；世界跨度最大、横跨金沙江，连接川、滇两省的缆机。电站发出的强大电力是我国实施“西电东送”战略的骨干电站。机组总装配图u 当今世界各国巨型机组 向家坝巨型机组向家坝巨型机组结构组装结构组装 水轮机布置水轮机布置u 向家坝左右岸水轮机均为立轴混流式，带有金属蜗壳和弯肘型尾水管。水轮机主轴与发电机主轴刚性直联。左岸坝后厂房采用单机

2、单管引水，尾水管采用单机单管布置 。右岸地下厂房进水口采用岸塔式进水口，单机单管引水，尾水管采用单机单管布置，城门洞型截面，两洞合一后接变顶高尾水隧洞。 蜗壳结构组焊蜗壳结构组焊u 蜗壳为钢板焊接结构，钢板厚度从 2574mm 不等。蜗壳共 9 节（左岸）、13节（右岸），进口直径 12200（左岸）、11400（右岸），厚度 54mm（左岸）、57mm（右岸），承受最大内压1.58m MPa（左岸）、1.54 MPa（右岸）。左右岸均设有 1 个800 内开式进人门，1 个800 的下拆式蜗壳排水阀，技术取水口设置在蜗壳进口段（第一节上）。+XV5V6V7V8V9V10V11V12V13V1

3、4V15V16V17V18V19V20V21V22V23V24+YV26V27V28V2V3V4V25定位节补偿节定位节补偿节定位节15423 座环结构组焊座环结构组焊u 向家坝机组座环组焊结构，由上环板、下环板、固定导叶、上过渡板、下过渡板、舌板、圆筒、上下密封环等部件组成。座环下部与基础环连接，上部与机坑里衬连接，圆周方向与蜗壳相连。座环固定导叶共 28个（右岸）、24个（左岸）圆周均布。右岸+Y 方向布置 5 个中心孔导叶，其内部设有 60 的排水管路；左岸+Y 偏+X 方向布置有 5 个中心孔导叶，其内部设有 50 的自流排水管路，用于顶盖自流排水。固定导叶高 2658mm（右岸）、2

4、895 mm（左岸）。座环总重约 290 T（右岸）、450T（左岸），最大瓣重约 90T，分四瓣（右岸）、六瓣（左岸）运往工地，在工地进行组圆焊接，然后整体吊入机坑。 机坑里衬结构（水车室）机坑里衬结构（水车室）组焊组焊u 为钢板焊接结构，材料为 Q235-B，钢板厚度为 20mm，右岸电站尺寸为 134008141、左岸为 135007467.5，分 3 节，每节分 2 瓣，工地组焊。机坑里衬上设有接力器坑衬、冷却器坑衬、壁灯盒及穿线管、进人通道、排风通道等。 导水机构结构导水机构结构组装组装u 主要由过流部件、导叶操作机构和接力器及其附件等组成。过流部件包括基础环、底环、座环、活动导叶、

5、顶盖及其附件。导叶操作机构包括拐臂、连杆、控制环、推拉杆、连接销及其附件。活动导叶采用不锈钢铸焊结构，端部为金属橡胶组合式密封，立面为刚性密封。导叶为 3 支点自润滑轴承支承，1个在底环，另 2个在顶盖中。设置24个（左岸）、 28个（右岸）导叶。导叶从全开到接近空载位置范围内具有水力矩自关闭特性。导叶保护装置，均采用剪断销结构。 顶盖组焊结构顶盖组焊结构u 均采用钢板焊接结构，左岸顶盖外型尺寸为外径12900mm，最大高度 2670 mm；右岸顶盖外型尺寸为外径13100mm，最大高度 2288mm。顶盖与座环采用法兰把合（左岸）、调整垫（右岸）结构。顶盖分 4 瓣制造，具有足够的强度和刚度

6、。顶盖与转轮上冠配合处设有焊接的可更换的固定止漏环，材料为 0Cr13Ni5Mo。为减少转轮上冠的向下推力及顶盖的水压力，在顶盖上设有与水轮机转轮上腔相通的平压管，平压管出口引至尾水管扩散段，左岸设有 8-377 的平压管；右岸设有 6-350 的平压管。顶盖设置 2 台用电动机驱动的排水潜水泵及其控制箱，以便在空心固定导叶排水受阻时排除顶盖内的积水。 水导轴承水导轴承结构组装结构组装u 均采用无轴领、稀油润滑、强迫外循环冷却、具有巴氏合金表面的分块瓦式结构。由分块的轴瓦、轴瓦支承、带油槽的轴承箱、油箱盖和附件组成。导轴承能安全地承受在最大飞逸工况和各种极端工况下不小于 5 分钟所引起的温度、

7、应力、振动和磨损。轴承间隙均采用斜楔调整，具有坚固、耐用，加工和调整方便。轴承的润滑油能在主轴旋转的作用下通过轴瓦作自循环。水导轴承在冷却水中断的情况下，运行 30 分钟而不损坏轴瓦。 主轴工作密封结构主轴工作密封结构u 采用自补偿型静压自调节式轴向密封。当密封磨损量超量时可自动报警。工作密封由固定环和转动环组成，固定环为高分子聚合物，转动环采用不锈钢抗磨环（安装在转轮上冠处，随转轮旋转）。工作密封元件保证至少能运行 40000 小时或 5 年而不用更换。主轴密封主供水源为厂内清洁水，备用水源来自于蜗壳取水，经减压、过滤后接入主轴密封。在机组停机时，为防止水进入顶盖，在工作密封下方设置充气围带

8、检修密封，密封型式为充气围带式（橡胶）；密封气压为 0.50.8 MPa，金属软管供气；检修密封装置上设置防止机组在密封充气的情况下启动的压力开关。 转轮组焊结构转轮组焊结构u 上冠、下环和叶片均采用抗空蚀、抗磨损并具有良好焊接性能的不锈钢材料制造。上冠为整体铸造；每个叶片采用铸造，经五轴数控车床加工；下环用钢板卷焊或分瓣铸造。向家坝水轮机转轮均在制造厂整体组焊，静平衡试验合格后运至工地。转轮上冠和下环上部均设置有止漏环，止漏环为与上冠下环一体结构，直接在上冠、下环外圆加工成型。转轮上冠不设泄水孔，在顶盖上设置平压管。右岸转轮最大外径10.52米，高4.744米，重达406.484吨。 水轮机

9、水轮机补气系统补气系统u 为了满足水轮机在部分负荷工况下稳定运行的要求，通过发电机上端轴顶部向转轮下方补入自然空气的补气系统；并在顶盖、底环和基础环上预留补压缩空气的管道，供将来必要时采用。主轴中心孔自然补气系统由进气管、补气阀、补气管、逆止阀、消音装置等组成。补气阀为气缓冲、自润滑结构；补气管为插入式结构，补气管出口伸至转轮下环底部，出口部分可以单独抽出；补气阀设有两根 DN450 补气管和一根 DN300 排水管。为防止高尾水位时尾水从大轴中心补气管大量溢出，保证机组安全运行，在补气系统设有浮球阀，浮球阀过流面积与补气管相匹配，并设有缓冲装置防止浮球阀在运行过程中快速上下串动。 发电机上机

10、架结构发电机上机架结构组装组装u 带有径向支撑的斜支臂型机架，由中心体和 20 个斜支臂等部件组成。上导轴承采用自润滑、油浸、分块瓦、巴氏合金瓦，上导轴承共有10 块瓦，上导单边间隙：0.380.02mm。上导瓦固定方式为支撑板及瓦背径向销 。上导油冷却器采用管式冷却器，位于上导油槽内挡油桶底板上，由两瓣组圆而成，每瓣由16 根不锈钢管组成，管内通过上导冷却水进水管注入冷却水，对油槽的油进行冷却。上导油槽底部和上部安装有密封盖板，形成密封腔，通过管路连接至上导油雾吸收装置，形成上导油雾吸收系统。 发电机转子发电机转子组装组装结构结构u 主要由圆盘支架、磁轭和磁极、制动环等部件组成。转子上部与上

11、端轴相连，下部与发电机轴相连，联接方式均为法兰连接，转子支架为斜结构，由 1个整体中心体和 14（右岸）、16（左岸）瓣支臂组成。在安装场进行转子支架的组装焊接、磁轭叠片（约三万片）组装和磁极挂装。转子外径为 18940（-1.20.8）mm（右岸）、19342（-20）mm（左岸），转子磁轭高度约为 35802mm（右岸）、33005mm（左岸），整体的转子重量为 1850t（右岸）、2015.96t（左岸）。磁轭由 4mm 厚的经钝化处理的高强度硅钢片在现场叠装而成，热套在转子支架外侧，并用键固定，在磁轭下部设有制动环。转子中心体由上下法兰、加强筋厂家焊接、精加工而成。采用斜支臂结构是转子

12、的重要特点，发电机转子通过转子中心体向外呈斜支臂结构的支臂连接扇形转子支架，组焊后形成斜支臂结构的转子支架。斜支臂结构设计具体突出的优点：分解支臂受力，将传递到基础的热膨胀力降低到最小；在圆周方向产生微小旋转和弹性，补偿拉伸应力，避免应力显著增大。 发电机定子发电机定子组装组装结构结构u 主要由定子机座（包括定子铁芯支撑环、20个垂直的斜元件、垂直筋板以及机座外壁等）、铁芯（硅钢片、齿压板、齿压条、压紧螺栓等组成，叠片约38万张）定子绕组及空气冷却器等组成。定子为斜支臂的定子机座结构，定子铁芯由 0.5mm 厚的硅钢片叠装而成，并用穿心的压紧螺杆进行压紧，定子线棒为双层布置嵌入铁芯的槽中。定子

13、的最大外径为 22028mm（右岸）、21800mm（左岸），定子机座高度为 6325mm（右岸）、6315mm（左岸），定子铁芯外径为19990mm，定子铁芯内径为 190000.6mm（右岸）、19410（-0.5+1.0）mm（左岸），定子铁芯的高度为 3490（0+5）mm（右岸）、3250 （0+5） mm（左岸）。定子机座总重约208t（右岸）、220t（左岸），分成 5 瓣运至现场。定子机座共有八层环板组成，其中最下面一层环板为定子铁芯的基础板，其厚度最厚，为50mm，在该层环板上安装定子下齿压板，下齿压板上表面具有很高的平面度，一次面作为定子铁芯的叠装基础面。定子机座圆周靠定子

14、铁芯环板侧均匀布置 189根（右岸）、210根（左岸）定子定位筋，定位筋为“鸽尾型”定位筋，定位筋将定子机座圆周均匀等分，定位筋通过托块固定在定子机座上，其主要作用是定位定子铁芯。铁芯在工地以 1/3 的叠片方式交错叠装，以形成 1个整体连续的铁芯。顶部和底部的叠片组在工厂由 5mm 厚粘连在一起的硅钢片叠成，形成一个坚固的圆环。铁芯由 0.5mm 厚的优质硅钢片叠装而成，定子铁芯共分为 72 小段（右岸）、70 小段（左岸）。为了保证铁芯受压均匀，在叠片过程中，要对铁芯进行中间压紧。铁芯的压紧采用制造厂提供的液压工具进行，压力通过压紧板、非磁性压指、带螺母和比利维尔垫圈的夹紧螺栓来维持整个铁

15、芯叠片受力均匀，铁芯的最终夹紧压力约为1.5MPa。 发电机下机架结构发电机下机架结构组装组装u 为荷重机架，其作用是承受水轮发电机组转动部分的重量及轴向水推力。该机架由中心体和 16个斜支臂（右岸）、12个径向支臂（左岸）及导轴承和推力轴承部分组成。下机架的外径为 16.28m，高度为 4.88m，重量 364t。中心体整体到货，各个支臂分开运输到工地，与中心体焊接成整体后吊入机坑。下机架所含的设备主要包括推力轴承、下导轴承、推力与下导轴承油冷却器，通常把推力轴承和下导轴承统称为推导联合轴承，二者公用一个油槽，称为推导油槽，机组推导油槽额定用油量为 36m3，其中下导轴承以推力头为轴领，下导

16、轴承由 16块巴氏合金下导瓦组成。其结构型式采用浸油分块瓦式导轴承。下导瓦与推力头的设计间隙为 1.2mm（右岸）、0.77mm（左岸）。镜板通过连接螺杆与推力头连接为整体，共用 32 根 M20 的螺杆连接推力头和镜板。推力轴承采用双层推力轴承瓦结构，推力瓦为刚性支柱式、偏心受力的两层瓦结构，机组运行时发生倾斜，以利形成油膜。上层瓦为 60mm 厚的薄层运行瓦（表面铸有一层高标准的巴氏合金，厚度约为 4mm），下层瓦为 237mm 厚的支撑托瓦，两层瓦的中间按部位受力不同安装有 4 种规格、弹性不同的垂直支柱销。当机组运行时，推力瓦受到的不均匀力由小支柱不同的弹性变形来调节，以适应瓦的挠度变

17、形。推力挡油圈上装有螺旋形密封，防止挡油筒甩油。 高压油减载装置高压油减载装置组装组装u 其作用是当机组启动和停机前，在推力瓦和镜板之间强行建立油膜，防止干摩擦或半干摩擦，降低启动摩擦系数，确保机组在启、停过程中推力轴承的安全和可靠性。当探测到机组发生蠕动时，该系统能自动启动。高压油减载系统还具有另外两个作用：当进行机组盘车工作时，需要启动高压油减载系统，此时在推力瓦和镜板间强行建立油膜，防止干摩擦或半干摩擦，降低启动摩擦系数，确保机组在盘车过程中推力轴承的安全和可靠性；当进行顶转子工作时，需要启动高压油减载系统，此时在推力瓦和镜板间产生压力油，避免导致镜板在升起过程中由于透平油的粘性而把推力

18、瓦带起，因而确保在机组转动部顶起过程中保护推力瓦的安全。 制动装置制动装置组装组装u 左岸机组采用电气制动和机械制动方式，在机组停机时，当机组转速低至额定转速的95%时，投入电气制动，当机组转速低至额定转速的 20%时，投入机械制动，直至机组停机。右岸机组采用机械制动方式，在机组停机时，当机组转速低于额定转速的 20%时，投入机械制动，直至机组停机，没有电气制动。机组制动与顶起系统主要作用：通过低压气系统实现机组的停机；通过高压油系统实现顶转子功能。机组的风闸采用“双活塞三腔”结构，“双活塞”是指制动活塞和顶起活塞， “三腔”结构是指两个活塞从上至下依次隔离为复归腔、制动腔、顶起腔，在机组正常

19、制动过程中，顶起活塞不参与工作，制动腔注入压缩空气，制动活塞向上移动，从而起到制动作用；制动复归时，在最上部的复归腔注入压缩空气，制动活塞向下移动，实现活塞复归；在顶转子时，制动活塞不工作，在风闸最底部的顶起腔中注入高压油，顶起活塞被顶起，推动制动活塞一起向上运行，从而起到顶转子的作用，高压油泄压后，顶转子活塞缓慢回落。 左右岸发电机空气冷却器的结构左右岸发电机空气冷却器的结构组装组装u 机组空气冷却器的冷却管采用铜镍合金，散热部件为凸制铝片。散热部件焊接在冷却管上，防止热交换能力的损失和损耗，冷却管与承管板采用胀管结构，承管板两端为水箱，冷却器可双向换向运行。空气冷却器按工作水压 0.20.

20、5MPa 设计，冷却器管中水的流速不超过1.5m/s。在发电机定子机座周围，圆周均匀地布置 20个水冷式空气冷却器，形成一个密闭自循环的空气冷却系统。空气的循环通过发电机转子的径向气流作用来实现，气流经转子通风沟、通风隙、气隙、定子铁芯和机座导入空气冷却器，通过空气冷却器的气流再返回到转子上下端。 机组机组总装程序总装程序 水轮机水轮机基础环、座环安装基础环、座环安装u 座环方位偏差座环方位偏差64mm64mm；座环中心偏差座环中心偏差64mm64mm；上下环板上下环板密封加工后半径偏差密封加工后半径偏差1mm1mm；上、下环板同轴度上、下环板同轴度32mm32mm；固定导叶中点；固定导叶中点

21、高程偏差高程偏差 3mm 3mm。 水轮机水轮机蜗壳安装蜗壳安装蜗壳蜗壳各管节各管节进口远点半径偏差进口远点半径偏差0.004R0.004R（R R为最远点半径设计值）；为最远点半径设计值）；蜗壳蜗壳各管节最各管节最远远点高程偏差点高程偏差151512mm12mm；定位节定位节管口与基准线管口与基准线偏差偏差554mm4mm；蜗壳焊缝对口间隙蜗壳焊缝对口间隙24mm24mm；蜗壳环缝错牙蜗壳环缝错牙3mm3mm；直管段中心与压力钢管中心偏差；直管段中心与压力钢管中心偏差5mm5mm。+XV5V6V7V8V9V10V11V12V13V14V15V16V17V18V19V20V21V22V23V2

22、4+YV26V27V28V2V3V4V25定位节补偿节定位节补偿节定位节15423 机坑测定机坑测定 u定子基础坑底面混凝土高程定子基础坑底面混凝土高程1mm1mm；u下机架基础坑底面混凝土下机架基础坑底面混凝土高程高程1mm1mm；u座环高程测定（固定导叶轴向中座环高程测定（固定导叶轴向中心高程、座环上下环板顶面高程心高程、座环上下环板顶面高程、基础环安装基面高程、水平、基础环安装基面高程、水平、方位）方位）1mm1mm；u座环上下环板座环上下环板镗口镗口半径半径偏差偏差1mm1mm；u座环上下环板镗口同轴度座环上下环板镗口同轴度32mm32mm；u接力器基础板距离机组中心距离接力器基础板距

23、离机组中心距离2mm2mm、中心高程、中心高程1mm1mm；u机组机组X X轴线方位偏差轴线方位偏差0.10.1 基础环与座环加工基础环与座环加工 u基础环、座环上环板单个锪平面水基础环、座环上环板单个锪平面水平度平度0.02mm0.02mm；u底环、顶盖单个垫块水平度底环、顶盖单个垫块水平度0.02mm0.02mm；u底环、顶盖相邻垫块高程偏差底环、顶盖相邻垫块高程偏差0.05mm0.05mm；u底环、顶盖垫块周向高程偏差底环、顶盖垫块周向高程偏差0.20mm0.20mm。 底环安装底环安装u底环组合螺栓伸长值底环组合螺栓伸长值偏差偏差0.10mm0.10mm；u底环组合面间隙底环组合面间隙

24、应符合应符合GB/T8564GB/T8564；u下止漏环半径偏差下止漏环半径偏差00.5mm00.5mm；u底环厚度偏差底环厚度偏差符合设计要求；符合设计要求；u底环垫块安装后顶部高程偏差底环垫块安装后顶部高程偏差0.200.16mm0.200.16mm；u底环与座环径向间隙底环与座环径向间隙偏差偏差-12mm-12mm；u底环方位偏差底环方位偏差0.10.1；u下止漏环半径偏差下止漏环半径偏差00.5mm00.5mm；u底环上表面到固定导叶中点距离偏差底环上表面到固定导叶中点距离偏差00.25mm00.25mm；u底环径向水平度底环径向水平度0.10mm0.10mm；u底环上表面周向波浪度底

25、环上表面周向波浪度0.20mm0.20mm；u底环安装螺栓伸长值偏差底环安装螺栓伸长值偏差0.10mm0.10mm。 顶盖组合顶盖组合组合螺栓伸长组合螺栓伸长值值偏差偏差0.10mm0.10mm；组合面间隙组合面间隙按按GB/T8564GB/T8564；上止漏环半径偏差上止漏环半径偏差00.5mm00.5mm；顶盖下口半径偏差顶盖下口半径偏差0.10mm0.10mm；主轴密封支撑下口半径偏差主轴密封支撑下口半径偏差0.65mm0.65mm；检修密封座半径偏差检修密封座半径偏差0.25mm0.25mm；工作密封座半径偏差工作密封座半径偏差0.25mm0.25mm；水导轴承支座半径偏差水导轴承支座

26、半径偏差0.09mm0.09mm；水导轴承支座与主轴密封支撑同心度水导轴承支座与主轴密封支撑同心度0.10mm0.10mm。 顶盖预装顶盖预装临时垫块高程偏差临时垫块高程偏差0.20mm0.20mm；顶盖与座环径向间隙偏差顶盖与座环径向间隙偏差-12mm-12mm；上、下止漏环同轴度上、下止漏环同轴度0.30.2mm0.30.2mm；顶盖与底环导叶轴孔同轴度顶盖与底环导叶轴孔同轴度0.50.3mm0.50.3mm；顶盖与底环间高度偏差顶盖与底环间高度偏差00.5mm00.5mm。 水发水发联联轴轴u同铰前水轮机轴与同铰前水轮机轴与发电机轴同轴度发电机轴同轴度0.02mm0.02mm；u同铰前主

27、轴垂直度同铰前主轴垂直度0.02mm0.02mm；u联接螺栓伸长值联接螺栓伸长值偏偏差差0.10mm0.10mm；u同铰后水轮机轴与同铰后水轮机轴与发电机轴同轴度发电机轴同轴度0.02mm0.02mm；u同铰后主轴垂直度同铰后主轴垂直度0.02mm/m0.02mm/m。39980.5水轮机主轴重38.855吨3100 转轮吊装转轮吊装u 转轮吊装，其高程比设计转轮吊装，其高程比设计高程降低高程降低30mm30mm。u 转轮中心，以下止漏环与转轮中心，以下止漏环与底环固定止漏环的间隙为底环固定止漏环的间隙为准进行调整；准进行调整；u 转轮上法兰面水平应不大转轮上法兰面水平应不大于于0.02mm/

28、m0.02mm/m。u 调整好后，点焊高程调整调整好后，点焊高程调整楔子板，并用铜楔子在止楔子板，并用铜楔子在止漏环处固定转轮。漏环处固定转轮。 导叶安装导叶安装u 根据导水机构预装时测根据导水机构预装时测得的底环和顶盖的开裆得的底环和顶盖的开裆高度确定每个导叶的安高度确定每个导叶的安装位置，并进行编号。装位置，并进行编号。u 吊装时，底环上环面和吊装时，底环上环面和导叶下轴套内清扫干净导叶下轴套内清扫干净。 顶盖安装调整顶盖安装调整u以底环中心确定顶盖中心；以底环中心确定顶盖中心；u以导叶端面总间隙以导叶端面总间隙（1.42.1mm1.42.1mm）确定顶盖高程；确定顶盖高程；u按制造厂家要

29、求加工顶盖把合按制造厂家要求加工顶盖把合销钉孔、螺丝孔、锪平面；销钉孔、螺丝孔、锪平面；u顶盖正式安装时，先检测确定顶盖正式安装时，先检测确定垫片高程、同心度垫片高程、同心度；u上止漏环间隙上止漏环间隙3.54.5mm;3.54.5mm;u上轴套与导叶间隙上轴套与导叶间隙0.030.147mm0.030.147mm。 水发主轴吊装水发主轴吊装u水发连轴完成以后，整体吊水发连轴完成以后，整体吊入机坑与转轮联接；入机坑与转轮联接；u主轴与转轮的同轴度主轴与转轮的同轴度0.05mm0.05mm；u联接螺栓伸长值偏差联接螺栓伸长值偏差0.10mm0.10mm；u主轴上法兰面水平主轴上法兰面水平0.02

30、mm/m0.02mm/m；u主轴垂直度主轴垂直度0.02mm/m0.02mm/m。 导叶传动机构安装导叶传动机构安装u 包括接力器、控制环、拐臂、导叶端盖、连杆及包括接力器、控制环、拐臂、导叶端盖、连杆及导叶立面间隙调整；导叶立面间隙调整；u 接力器基础板穿墙螺栓伸长值接力器基础板穿墙螺栓伸长值偏差偏差0.10mm0.10mm；u 接力器安装螺栓伸长值接力器安装螺栓伸长值0.10mm0.10mm；u 活塞杆与连杆连接面间隙活塞杆与连杆连接面间隙（下部（下部0.52.0mm0.52.0mm）；）；u 活塞杆在全关与全开位置杆端高程之差活塞杆在全关与全开位置杆端高程之差0.50mm0.50mm；u

31、 活塞杆全行程水平活塞杆全行程水平0.10mm/m0.10mm/m；u 接力器连杆与控制环连接面高差接力器连杆与控制环连接面高差0.50mm0.50mm；u 接力器在全行程范围内的中心线偏差接力器在全行程范围内的中心线偏差3mm3mm；u 接力器全行程偏差、接力器压紧行程调整垫片厚接力器全行程偏差、接力器压紧行程调整垫片厚度偏差、接力器油压试验符合设计要求；度偏差、接力器油压试验符合设计要求；u 控制环组合螺栓、压板螺栓伸长值偏差控制环组合螺栓、压板螺栓伸长值偏差0.10mm0.10mm；u 控制环侧抗磨瓦径向间隙控制环侧抗磨瓦径向间隙0.60.98mm0.60.98mm；u 导叶端部间隙分配

32、（上部导叶端部间隙分配（上部0.91.10.91.1，下部，下部0.51.0mm0.51.0mm）；立面间隙符合）；立面间隙符合GB/T8564GB/T8564标准要求标准要求。 定子安装定子安装调整调整u 定子基础螺栓伸长值偏差定子基础螺栓伸长值偏差7%7%；u 定子基础安装；定子基础安装；u 定子铁芯中心高程偏差定子铁芯中心高程偏差3.13.12.2mm2.2mm。 下机架下机架、制动器安装、制动器安装u 下机架中心偏差下机架中心偏差0.50.35mm0.50.35mm；u 下机架水平下机架水平0.02mm/m0.02mm/m；u 下机架安装高程偏差下机架安装高程偏差0.5mm0.5mm；

33、u 下机架与挡油圈同心度、推力头与下下机架与挡油圈同心度、推力头与下机架的同心度、导轴瓦架与下机架同机架的同心度、导轴瓦架与下机架同心度、下机架基础螺栓力矩、下机架心度、下机架基础螺栓力矩、下机架基础板螺栓力矩符合设计要求；基础板螺栓力矩符合设计要求；u 制动器安装：制动器耐压试验（制动器安装：制动器耐压试验（1.51.5倍倍工作压力，工作压力，30min30min压降压降3%3%）；制动器）；制动器顶面高差顶面高差1.0mm1.0mm；制动器与转子闸板；制动器与转子闸板间隙偏差间隙偏差2.0mm2.0mm；制动器径向位置偏；制动器径向位置偏差差3.0mm3.0mm；制动器压缩空气和油压起；制

34、动器压缩空气和油压起落试验灵活可靠、撤压后能复位；制落试验灵活可靠、撤压后能复位；制动系统管路耐压试验（耐气压动系统管路耐压试验（耐气压1.1Mpa30min1.1Mpa30min无泄漏）；无泄漏）；u 粉尘收集装置安装符合设计要求。粉尘收集装置安装符合设计要求。 转子吊装转子吊装u 转子吊入机坑前的检查并吊入转子吊入机坑前的检查并吊入机坑；机坑；u 转子轮毂与发电机轴连接，螺转子轮毂与发电机轴连接，螺栓伸长值符合设计要求；栓伸长值符合设计要求；u 推力头与转子轮毂拉紧螺栓扭推力头与转子轮毂拉紧螺栓扭矩偏差符合设计要求；矩偏差符合设计要求；u 上端轴与转子轮毂连接螺栓伸上端轴与转子轮毂连接螺栓

35、伸长值偏差长值偏差7%7%；u 转子磁极中心与定子铁芯中心转子磁极中心与定子铁芯中心高差高差-30mm-30mm；u 定子、转子空气间隙偏差定子、转子空气间隙偏差空空气间隙气间隙5%5%4%4%；u 上端轴绝缘上端轴绝缘2M2M；u 集电环、电刷安装符合要求；集电环、电刷安装符合要求；u 集电环和刷架交流耐压试验集电环和刷架交流耐压试验（AC6100V,1minAC6100V,1min）合格。）合格。 上机架安装上机架安装u上机架支撑环安装；上机架支撑环安装；u上机架与支座环连接螺栓预紧上机架与支座环连接螺栓预紧力的偏差符合设计要求；力的偏差符合设计要求；u上机架中心体水平度上机架中心体水平度

36、0.02mm/m0.02mm/m；u上机架安装高程偏差上机架安装高程偏差1.0mm1.0mm；u上机架中心偏差上机架中心偏差0.50.35mm0.50.35mm；u挡油圈与上机架的同心度挡油圈与上机架的同心度0.50.35mm0.50.35mm。 机组轴线调整机组轴线调整u主轴直线度（实测记录）；主轴直线度（实测记录）；u上导摆上导摆度度0.100.07mm0.100.07mm；u上集电环摆度上集电环摆度0.50.35mm0.50.35mm；u下集电环摆度下集电环摆度0.50.35mm0.50.35mm；u下导摆度下导摆度0.03mm0.03mm；u水导摆度水导摆度0.100.07mm0.10

37、0.07mm；u镜板水平（镜板水平（mm/mmm/m）0.02mm0.02mm；u转轮上、下止漏环间隙偏差符合转轮上、下止漏环间隙偏差符合设计要求；设计要求；u定子圆度定子圆度 ( (在转子上设一固定测在转子上设一固定测点在盘车时测量定子的圆度点在盘车时测量定子的圆度)1.20.9mm)1.20.9mm；u转子圆度转子圆度 ( (在定子上设一固定测在定子上设一固定测点在盘车时测量磁极的圆度点在盘车时测量磁极的圆度)1.20.9mm)1.20.9mm。 推力轴承与导轴推力轴承与导轴承安装承安装u 推力瓦、导轴瓦检查合格；推力瓦、导轴瓦检查合格；u 高压油顶起装置单向阀、溢油阀调高压油顶起装置单向

38、阀、溢油阀调整试验；整试验；u 高压油顶起装置安装；顶起系统管高压油顶起装置安装；顶起系统管路焊接检查及耐压试验；路焊接检查及耐压试验；u 推力轴承支柱螺丝压缩量偏差推力轴承支柱螺丝压缩量偏差0.02mm0.02mm；u 挡油圈密封面圆度、挡油圈与下导挡油圈密封面圆度、挡油圈与下导支撑环同心度、推力头与下导支撑支撑环同心度、推力头与下导支撑环同心度、挡油圈与主轴同心度（环同心度、挡油圈与主轴同心度（实测记录）；实测记录）；u 挡油圈与主轴的同心度挡油圈与主轴的同心度0.50.4mm0.50.4mm；u 下导瓦间隙符合设计要求；推导油下导瓦间隙符合设计要求；推导油槽冷却器耐压试验合格；槽冷却器耐

39、压试验合格；u 推导油槽密封性试验合格。推导油槽密封性试验合格。 上导轴承安上导轴承安装装u上导瓦检查合格上导瓦检查合格；上导瓦上导瓦间隙偏差间隙偏差0.02mm0.02mm；u挡油圈密封面圆度、挡油挡油圈密封面圆度、挡油圈与上导支撑环同心度、圈与上导支撑环同心度、上导轴颈与上导支撑环同上导轴颈与上导支撑环同心度实测记录合格心度实测记录合格；u挡油圈与主轴同心度挡油圈与主轴同心度0.50.35mm0.50.35mm；u上导油槽煤油渗漏上导油槽煤油渗漏4 4小时试小时试验合格验合格；u上导冷却器耐压试验合格上导冷却器耐压试验合格；u上导轴瓦、油槽测温电阻上导轴瓦、油槽测温电阻安装合格；安装合格；

40、u油槽油位高度偏差油槽油位高度偏差5mm5mm。 发电机各附发电机各附件安装件安装u 喷雾灭火管路安装喷雾灭火管路安装；u 上下挡风板安装上下挡风板安装；u 转子旋转挡风板与定子橡胶转子旋转挡风板与定子橡胶密封径向间隙调整合格；密封径向间隙调整合格；u 上盖板基础环安装；上下盖上盖板基础环安装；上下盖板安装；板安装；u 发电机顶罩安装；发电机顶罩安装；u 空气冷却器水压试验；冷却空气冷却器水压试验；冷却器及其管路安装；器及其管路安装；u 空气冷却器测温装置安装；空气冷却器测温装置安装；机组内加热器安装；梯子、机组内加热器安装；梯子、栏杆安装；栏杆安装；u 照明安装；烟探测器和温度照明安装；烟探

41、测器和温度探测器安装；探测器安装；u 接地检查；接地检查；u 机组检查。机组检查。 主轴密封安主轴密封安装装u 检修密封与主轴径向间隙检修密封与主轴径向间隙 ( (无压无压)3.54mm)3.54mm；u 工作密封转环工作密封转环水平水平0.02mm/m0.02mm/m；u 工作密封浮动环与主轴径工作密封浮动环与主轴径向间隙向间隙8.7511.25mm8.7511.25mm；u 工作密封水箱盖径向间隙工作密封水箱盖径向间隙5.756.25mm5.756.25mm；u 密封块上抬量（有水）密封块上抬量（有水）0.040.07mm0.040.07mm；u 测量检修密封间隙（有压测量检修密封间隙（有

42、压状态）状态）0 0；u 检修密封压力试验符合检修密封压力试验符合GB/T8564GB/T8564。 水导轴承安水导轴承安装装u 水导油箱煤油渗漏试验水导油箱煤油渗漏试验4h4h；u 冷却器压力试验冷却器压力试验（1.51.5倍额倍额定压力，定压力，30min30min）无渗漏；）无渗漏；u 油封径向间隙油封径向间隙0.40.78mm0.40.78mm；u 漏油箱下口径向间隙漏油箱下口径向间隙9.2512.75mm9.2512.75mm；u 导瓦间隙分配偏差导瓦间隙分配偏差0.02mm0.02mm；u 油箱盖径向间隙油箱盖径向间隙1.652.3mm1.652.3mm；u 水导测温电阻绝缘电阻水

43、导测温电阻绝缘电阻5M5M；u 水导轴瓦、油槽测温电阻安水导轴瓦、油槽测温电阻安装合格。装合格。 水轮发电机组安装关键技术u要防止叶道涡 、卡门涡对水轮机部件的破坏 水轮机设计原理是借助流体力学的三元流理论和有限元力学计算设计而成的。其核心技术就是最大程度地减少叶道涡、卡门涡、尾水管涡带的破坏作用、设计出优良的三维空间的流线型叶片，把水能最大限度地转化为机械能。对混流式水轮机来说，引水管道、蜗壳、固定导叶、活动导叶、水轮机转轮、尾水管就是水轮机流道部件。其中叶道涡、卡门涡、涡带破坏力强大，因此问题关键就是要采取各种措施消除或减缓这些涡流、涡带对各部件的破坏作用。u要减少转轮焊接残余应力和减缓转

44、轮空蚀破坏 水轮机转轮叶片断裂的原因，除了卡门涡引起叶片振动断裂外，转轮叶片焊接引起的残余应力大也是引起断裂事故的重要原因，如二滩电站水轮机转轮残余应力高达400MPa多，导致投运前转轮叶片根部断裂。因此问题关键就是要对水轮机转轮焊接热处理工艺进行严密监控，减少残余应力是预防叶片断裂事故的另一重要措施。水轮机转轮空蚀和磨损是许多水电站运行、检修十分头痛的事情，根据笔者几十年的运行、检修经验，提出如下对转轮空蚀磨损的防范措施：叶型能极大限度地减少空蚀磨损的破坏。要按照设计叶型图进行测控，使所有叶片各个断面的叶型误差控制在设计允许的范围内。采用不锈钢材质（ZG06Cr13Ni4Mo），其抗空蚀、抗

45、磨损性能特好。提高叶片表面光洁度，可以延长空蚀和磨损时间。u要防止水导轴承烧瓦事故 水轮机水导轴承瓦烧瓦事故，在水电站是屡见不鲜。其可能原因：水导瓦间隙调整不当（包括间隙值及各瓦间隙分配）、水导摆度大（轴线曲折、机械及磁力不平衡、尾水管涡带压力脉动大等）、水导瓦材质不好、水导轴領锈蚀、水导油槽油位偏低、水导冷却器漏水、水导甩油等。要针对上述可能引起烧瓦的因素逐一在安装中加以监控，特别是对轴线处理时要精益求精，尽量控制水导摆度在0.030.01mm是至关重要的；调整瓦间隙要严格按照盘车摆度进行计算调整；对瓦温明显高的瓦间隙要重新进行调整，使各瓦瓦温分布均匀。u要防止过速停机过程中发生水力共振 案

46、例：三峡26机组在过速停机过程中，机组剧烈振动，导致剪断销断裂。原因分析：在机组过速停机的过程中，导叶关闭至 6.4%左右的开度时，机组转速为设计额定转速的 110%，通过导水机构的水流由顺流变成逆流的瞬间，流道内产生强烈的水力振动，其频率与机组机械部件的固有频率接近，从而使机组发生水力共振。特别是第三分段关闭时间过快。处理方案：根据调保计算，调整三段关闭规律为接力器行程100%65%、关闭时间4.5 s；接力器行程 65%16%关闭时间 15 s；接力器行程 16%0、关闭时间 90 s。通过调整改变了第三段接力器行程的拐点、延长关闭时间，使机组在过速关机过程中避开共振区，机组异常振动消失。

47、因此在安装调整过程中，要严密监控调速系统关闭规律是否符合科学规律，其关闭规律原则应是先快速关闭以缩短过速时间，后慢速关闭以防止压力管道产生过大的水锤压力引起管道破坏、机组共振。u要确保导叶端面、立面间隙处于较合理位置 导叶端面间隙的控制与分配，对导叶转动的灵活性及导叶关闭时的漏水量至关重要。案例：在三峡5#机导叶端部间隙的调整过程中，发现总间隙有不断变小的现象：原因分析及处理：主要原因是顶盖下沉、工期长温度变动值大以及基础缺陷等。处理方法：1）在导水机构预装时，选取 8 个最长导叶作为预装基准，然后逐个测量导叶上下端部间隙值，取其平均值作为导水机构安装时永久垫板厚度计算的依据；2）在顶盖永久垫

48、片计算时，附加 0.300.50mm 的余量，作为顶盖螺栓拉紧后下沉量以及温度变化影响量的补偿；3）根据底环抗磨板水平情况，将长导叶和短导叶按底环抗磨面水平的高低进行适当调配，减小该因素对导叶端部间隙的影响；4）186 个顶盖与永久垫块水平误差要求不超过 0.2 mm。同时，要求相邻垫片高差不超过 0.05mm。施工中，由于测量误差、加工误差及垫片点焊时误差，易导致垫片高差超过 0.2mm。对于高差相差不大，厚度差也不大的超标垫片，可通过互换垫片的方法来调整，以达到高差不超过 0.2mm 的要求；5）导叶端面间隙分配后，最终总间隙在 1.82.5mm 之间。处理结果，无水调试和试运行效果看，导

49、叶自由转动，且漏水量不大，达到了预期的目的。因此对巨型水轮机来说，导水机构安装关键就是要考虑上述因素对水轮机导叶端面间隙和立面间隙进行控制，防止导叶在运行中卡死或漏水量过大引起停机不下或突然误开机。u要防止发电机定子铁芯振动过大及噪音 案例：三峡18#机组运行时定子铁芯振动偏大，人站在盖板上麻脚，听到“嗡嗡”的沉闷噪音。对定子铁芯的水平振动（650MW时）进行频谱分析，发现振动主要分为两类：一类是低频振动，为 1 倍、2 倍和 3 倍转频，振幅分别达到了 21.5m、53.4m 和 52.3m；另一类为高频 100Hz 振动，振幅达到了 73.5m。 原因分析及处理：1）定子铁芯的低频振动特别

50、是转频、2 倍转频和 3 倍转频振动，主要是由于定转子圆度较差造成气隙不均，对气隙磁导进行傅立叶展开时存在一系列转频和倍频分量，在励磁磁势作用下将会产生转频和倍频频率的不平衡磁拉力，从而引发低频电磁振动。对于低频振动，通过对定转子圆度的调整能够使其降低到适度水平。2）在16#机组上采取了12+5大小相带布置的接线方式，铁芯100Hz电磁振动幅值为4.3m，证明改变相带布置是减小100Hz振动的有效办法。因此电气方面的改造主要是将10+7的大小相带改为12+5的相带布置。因此，发电机安装时要控制好发电机定子和转子圆度，使发电机空气间隙的不均匀度控制小于4%设计空气间隙。大量实践证明，空气间隙不均