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[摘 要]水輪发电机安装过程是水电站施工重点关注的事项，水轮机和发电机作为水电站的发电装置，是电能转化过程中的核心部件。其安装应注意安装流程是否与图纸一致、安装质量是否符合国家标准及行业标准、安装部件是否齐全、安装环境是否具体条件等以及相关人员要注意做好安装监督工作。
[关键词]水电站；水轮机；发电机；安装；
中图分类号：TV221.1 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）31-0048-01
水电站水轮发电机安装流程不容出错，安装质量应满足设计要求，否则不仅不能发挥正常的运行性能，仍至可能导致安装事故。水轮发电机安装是水电站建设成败的关键因素，是不可忽视的主要环节，是水电站投产发电的根本条件。本文主要针对立式水电站水轮发电机安装进行探讨。
一、水电站水轮发电机安装
1、水轮机安装
水轮机安装主要包括尾水锥管安装、座环及蜗壳安装、机坑里衬安装、基础环安装、导水机构安装、转轮及主轴安装等。具体安装措施如下：
1）尾水锥管安装
根据机组基准点，安装测量控制点，并制作用于调整的控制线架，对肘管上口进行清扫，复测肘管上管口的高程、水平及椎管拼装尺寸。在尾水肘管的上管口位置，均匀布置几组楔子扳及千斤顶，然后将楔子扳的顶部高程与肘管上口中心高程调整为一致，千斤顶顶部高程调整到低于楔子扳顶部高程位置，将尾水锥管吊到楔子扳上，找正方位。利用千斤顶和楔子扳对椎管上管口的高程进行调整，并进行相应测量，确保偏差满足标准要求，焊接完成后复测椎管安装情况，确保符合规范要求，浇筑混凝土。
2）座环及蜗壳安装
座环吊装就位，确保座环高程、中心及水平度后加固牢靠。蜗壳安装前，应当先对各个单节的蜗壳进行检查，确保外形、尺寸符合焊接要求，必要时可以在蜗壳上做好安装顺序编号，以便于后续安装。蜗壳挂装一般采取对称挂装施工，座环安装完成后，依据座环中心坐标为基准，分别布置定位节蜗壳，各定位节蜗壳水流中心线、高程、中心调整好后并加固牢靠，然后分别对称挂装其他各节蜗壳。
3）机坑里衬安装
在座环上设置机坑里衬的安装样点及方位点，然后焊限位块。将机坑里衬吊入到机坑内，加固就位；对组合的缝隙、错牙情况进行检查，并将对接缝焊接牢靠。
4）基础环安装
基础环安装前应先按照设计要求和测量结果割去尾水锥管上管口的配割段，然后应用水准仪和钢板尺调整水平偏差，确保符合设计要求，最后进行加固，在此过程中要时刻监测座环的中心水平，确保符合安装要求。
5）导水机构安装
水电站水轮机导水机构主要由底环、顶盖、活动导叶及其操作机构组成。顶盖和底环分别安装在座环上法兰面和下法兰面上。水轮机导水机构正式安装前，需对座环水平进行复测，尺寸无法满足要求的部位需进行打磨处理，并根据厂家图纸及国家规范要求，对底环、顶盖、活动导叶、水导轴承支架、主轴密封支架进行机坑内预组装，合格后，配钻各部定位销钉孔。水轮机转动部分安装完毕后，依次吊入导叶、顶盖、接力器、控制环、导叶操作机构及附件，进行导水机构安装。
6）转轮及主轴安装
主轴与转轮吊装在导水机构预装完成后进行，用主轴与转轮联接后的起吊工具将主轴与转轮整体吊入机坑，吊入过程中，在转轮与底环止漏环之间用比下止漏环间隙稍薄的铝板进行保护，以限制转轮中心，并防止转轮与底环碰擦，同时利用转轮中心调整装置调整转轮下止漏环与底环的同心度，通过测量转轮下止漏环与底环间隙，计算出转轮下止漏环与底环的同心度，需满足设计要求。转轮中心、高程、水平合格后校验主轴垂直度。
2、发电机安装
发电机安装主要包括机架安装、发电机定子组装安装、发电机转子组装安装。发电机转子安装完成，进行机组盘车工作，对水轮发电机的机组同心度、摆度、水平度进行调整。具体措施如下：
1）机架安装
机架是水轮发电机安置推力轴承、导轴承及制动器等的支撑部件，是水轮发电机中的重要结构件。机架由支臂和中心体组成，一般采用钢板焊接结构，对于焊接质量应当加强控制，以确保符合安装要求。
2）发电机定子组装安装
发电机定子主要由两大部件组成，即线圈和铁芯。在安装之前，首先进行机座组装工作，采用焊接方式将定子机座焊接成一个整体。定位筋在定子中起到固定铁芯的作用，定位筋的安装允许偏差很小，所以目前工艺主要为以大小等分弦长的方式来进行定位筋安装。安装顺序应先安装基础定位筋，该定位筋应先控制好轴线方位，再控制好径向垂直度、周向垂直度以及定子半径。所以在基础定位筋安装之后，还要进行定位筋托板安装及托板焊接，然后依次安装其他定位筋。齿压板的安装应控制好齿压板的水平、高程、及同心度。在下压板安装完成后进行定子叠片作业。定子按分段叠片分段压紧的方式进行，边叠边整形。由于铁片厚度存在偏差，应在叠片过程中及时调整铁芯的整体水平度，整体水平度超标的应及时用调整铁片进调整，或者采取调换铁片堆积等方式进行调整。定子叠片压紧后应满足铁芯垂直度，铁芯同心度、铁芯高度、铁芯整体水平度的要求。定子铁芯叠装完成后进行铁损实验，实验完成吊入机坑进行定子安装及线圈施工。
3）发电机转子组装安装
发电机转子中心体由主轴、转子支架组成，转子由中心体、磁轭、磁极等构成，转子磁轭采用优质高强度钢板冲片叠压而成。转子的组装流程主要为转子中心体组拼、磁轭键安装、转子磁轭叠片、分段及整体压紧、磁轭打键、打磨结合面、磁极挂装、耐压试验等工序最终使用专用吊装工具吊入机坑。转子磁轭叠片及磁极挂装为技术难点，磁轭冲片两片一叠，边叠边整形，利用导向定位销调整磁轭外圆形状，使层间孔位对正、内缘紧靠叠装定位件、外缘表面整齐，测量磁轭外圆半径及圆度，合格后插入拉紧螺杆。要求磁轭外部各点直径与设计直径差不大于空气间隙设计值。叠装过程中，当冲片与其叠装定位部件出现卡阻的现象时，应对磁轭基层部件或磁轭冲片定位键的原工位做进一步的调整。磁轭叠装完成后进行磁极挂装，磁极由磁极铁心、磁极线圈和绝缘法兰构成。安装磁极时应十分小心避免损伤磁极线圈、极间连接片和绝缘法兰等。提前计算出磁极挂装后中心线高程，摆放临时支墩用于支撑磁极。将磁极起吊工具装上磁极，直接翻身并垂直吊起，将垂直吊起的磁极自叠片磁轭上部装入鸽尾槽内。放入磁极时应充分注意缓慢放下，停在磁极挡块上之前，插入磁极键（用千斤顶等撑着）使磁极鸽尾与磁轭鸽尾槽部充分贴合后，停在磁极挡块上。吊装磁极应对称进行，防止重量失衡。
3、机组总装
机组总装主要为水轮机及发电机的其他部件、自动化元件、各种仪器仪表、各种阀门等安装。对于机组中其他部件的安装，应当确保固定位置正确，且固定效果良好，以提升整体的安装水平。
二、机组调试
在电气设备及辅机管路等安装完成后，机组进行无水调试，无水调试完成进行充水调试及实验，最后机组开机实验及投产发电。在调试过程中，如果存在问题，应及时采取对应处理措施，确保调试结果符合设计要求，方可投产发电。
结语
水电站水轮发电机安装流程不容出错，安装质量应满足国家标准、满足行业标准、满足设计要求。水轮发电机的安装技术已比较成熟，但也会与时俱进，技术创新无止境。通过科研人员及水轮发电机安装人员的不断努力，水轮发电机安装技术将会进一步提高。
参考文献
[1] 杨孟泽.水电站水轮发电机安装分析[J].科技风，2017（01）：126-127.
[2] 胡青松，陈宝峡，陈宝重，张志伟.古学水电站水轮发电机转子安装技术[J].河南水利与南水北调，2016（02）：80-82.
[3] 金昌范，杨玺印，黄少坚.莲花水电站水轮发电机安装及研究[J].黑龙江电力，2003（04）：280-283.
[4] 金昌范，杨玺印，姜红.莲花水电站水轮发电机的安装[J].农机化研究，2003（03）：158-159.
[关键词]水电站；水轮机；发电机；安装；
中图分类号：TV221.1 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）31-0048-01
水电站水轮发电机安装流程不容出错，安装质量应满足设计要求，否则不仅不能发挥正常的运行性能，仍至可能导致安装事故。水轮发电机安装是水电站建设成败的关键因素，是不可忽视的主要环节，是水电站投产发电的根本条件。本文主要针对立式水电站水轮发电机安装进行探讨。
一、水电站水轮发电机安装
1、水轮机安装
水轮机安装主要包括尾水锥管安装、座环及蜗壳安装、机坑里衬安装、基础环安装、导水机构安装、转轮及主轴安装等。具体安装措施如下：
1）尾水锥管安装
根据机组基准点，安装测量控制点，并制作用于调整的控制线架，对肘管上口进行清扫，复测肘管上管口的高程、水平及椎管拼装尺寸。在尾水肘管的上管口位置，均匀布置几组楔子扳及千斤顶，然后将楔子扳的顶部高程与肘管上口中心高程调整为一致，千斤顶顶部高程调整到低于楔子扳顶部高程位置，将尾水锥管吊到楔子扳上，找正方位。利用千斤顶和楔子扳对椎管上管口的高程进行调整，并进行相应测量，确保偏差满足标准要求，焊接完成后复测椎管安装情况，确保符合规范要求，浇筑混凝土。
2）座环及蜗壳安装
座环吊装就位，确保座环高程、中心及水平度后加固牢靠。蜗壳安装前，应当先对各个单节的蜗壳进行检查，确保外形、尺寸符合焊接要求，必要时可以在蜗壳上做好安装顺序编号，以便于后续安装。蜗壳挂装一般采取对称挂装施工，座环安装完成后，依据座环中心坐标为基准，分别布置定位节蜗壳，各定位节蜗壳水流中心线、高程、中心调整好后并加固牢靠，然后分别对称挂装其他各节蜗壳。
3）机坑里衬安装
在座环上设置机坑里衬的安装样点及方位点，然后焊限位块。将机坑里衬吊入到机坑内，加固就位；对组合的缝隙、错牙情况进行检查，并将对接缝焊接牢靠。
4）基础环安装
基础环安装前应先按照设计要求和测量结果割去尾水锥管上管口的配割段，然后应用水准仪和钢板尺调整水平偏差，确保符合设计要求，最后进行加固，在此过程中要时刻监测座环的中心水平，确保符合安装要求。
5）导水机构安装
水电站水轮机导水机构主要由底环、顶盖、活动导叶及其操作机构组成。顶盖和底环分别安装在座环上法兰面和下法兰面上。水轮机导水机构正式安装前，需对座环水平进行复测，尺寸无法满足要求的部位需进行打磨处理，并根据厂家图纸及国家规范要求，对底环、顶盖、活动导叶、水导轴承支架、主轴密封支架进行机坑内预组装，合格后，配钻各部定位销钉孔。水轮机转动部分安装完毕后，依次吊入导叶、顶盖、接力器、控制环、导叶操作机构及附件，进行导水机构安装。
6）转轮及主轴安装
主轴与转轮吊装在导水机构预装完成后进行，用主轴与转轮联接后的起吊工具将主轴与转轮整体吊入机坑，吊入过程中，在转轮与底环止漏环之间用比下止漏环间隙稍薄的铝板进行保护，以限制转轮中心，并防止转轮与底环碰擦，同时利用转轮中心调整装置调整转轮下止漏环与底环的同心度，通过测量转轮下止漏环与底环间隙，计算出转轮下止漏环与底环的同心度，需满足设计要求。转轮中心、高程、水平合格后校验主轴垂直度。
2、发电机安装
发电机安装主要包括机架安装、发电机定子组装安装、发电机转子组装安装。发电机转子安装完成，进行机组盘车工作，对水轮发电机的机组同心度、摆度、水平度进行调整。具体措施如下：
1）机架安装
机架是水轮发电机安置推力轴承、导轴承及制动器等的支撑部件，是水轮发电机中的重要结构件。机架由支臂和中心体组成，一般采用钢板焊接结构，对于焊接质量应当加强控制，以确保符合安装要求。
2）发电机定子组装安装
发电机定子主要由两大部件组成，即线圈和铁芯。在安装之前，首先进行机座组装工作，采用焊接方式将定子机座焊接成一个整体。定位筋在定子中起到固定铁芯的作用，定位筋的安装允许偏差很小，所以目前工艺主要为以大小等分弦长的方式来进行定位筋安装。安装顺序应先安装基础定位筋，该定位筋应先控制好轴线方位，再控制好径向垂直度、周向垂直度以及定子半径。所以在基础定位筋安装之后，还要进行定位筋托板安装及托板焊接，然后依次安装其他定位筋。齿压板的安装应控制好齿压板的水平、高程、及同心度。在下压板安装完成后进行定子叠片作业。定子按分段叠片分段压紧的方式进行，边叠边整形。由于铁片厚度存在偏差，应在叠片过程中及时调整铁芯的整体水平度，整体水平度超标的应及时用调整铁片进调整，或者采取调换铁片堆积等方式进行调整。定子叠片压紧后应满足铁芯垂直度，铁芯同心度、铁芯高度、铁芯整体水平度的要求。定子铁芯叠装完成后进行铁损实验，实验完成吊入机坑进行定子安装及线圈施工。
3）发电机转子组装安装
发电机转子中心体由主轴、转子支架组成，转子由中心体、磁轭、磁极等构成，转子磁轭采用优质高强度钢板冲片叠压而成。转子的组装流程主要为转子中心体组拼、磁轭键安装、转子磁轭叠片、分段及整体压紧、磁轭打键、打磨结合面、磁极挂装、耐压试验等工序最终使用专用吊装工具吊入机坑。转子磁轭叠片及磁极挂装为技术难点，磁轭冲片两片一叠，边叠边整形，利用导向定位销调整磁轭外圆形状，使层间孔位对正、内缘紧靠叠装定位件、外缘表面整齐，测量磁轭外圆半径及圆度，合格后插入拉紧螺杆。要求磁轭外部各点直径与设计直径差不大于空气间隙设计值。叠装过程中，当冲片与其叠装定位部件出现卡阻的现象时，应对磁轭基层部件或磁轭冲片定位键的原工位做进一步的调整。磁轭叠装完成后进行磁极挂装，磁极由磁极铁心、磁极线圈和绝缘法兰构成。安装磁极时应十分小心避免损伤磁极线圈、极间连接片和绝缘法兰等。提前计算出磁极挂装后中心线高程，摆放临时支墩用于支撑磁极。将磁极起吊工具装上磁极，直接翻身并垂直吊起，将垂直吊起的磁极自叠片磁轭上部装入鸽尾槽内。放入磁极时应充分注意缓慢放下，停在磁极挡块上之前，插入磁极键（用千斤顶等撑着）使磁极鸽尾与磁轭鸽尾槽部充分贴合后，停在磁极挡块上。吊装磁极应对称进行，防止重量失衡。
3、机组总装
机组总装主要为水轮机及发电机的其他部件、自动化元件、各种仪器仪表、各种阀门等安装。对于机组中其他部件的安装，应当确保固定位置正确，且固定效果良好，以提升整体的安装水平。
二、机组调试
在电气设备及辅机管路等安装完成后，机组进行无水调试，无水调试完成进行充水调试及实验，最后机组开机实验及投产发电。在调试过程中，如果存在问题，应及时采取对应处理措施，确保调试结果符合设计要求，方可投产发电。
结语
水电站水轮发电机安装流程不容出错，安装质量应满足国家标准、满足行业标准、满足设计要求。水轮发电机的安装技术已比较成熟，但也会与时俱进，技术创新无止境。通过科研人员及水轮发电机安装人员的不断努力，水轮发电机安装技术将会进一步提高。
参考文献
[1] 杨孟泽.水电站水轮发电机安装分析[J].科技风，2017（01）：126-127.
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[3] 金昌范，杨玺印，黄少坚.莲花水电站水轮发电机安装及研究[J].黑龙江电力，2003（04）：280-283.
[4] 金昌范，杨玺印，姜红.莲花水电站水轮发电机的安装[J].农机化研究，2003（03）：158-159.