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[摘 要]长河坝水电站位于四川省甘孜州藏族自治州康定县境内,为大渡河干流水电梯级开发的第10级水电站,上接猴子岩水电站,下接黄金坪水电站。本文主要介绍长河坝水电站人工盘车对比分析。
[关键词]长河坝水电站;人工盘车;对比分析
中图分类号:J62 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)48-0109-01
1概述
四川大渡河长河坝水电站水轮发电机组为立轴、半伞式、混流式水轮发电机结构,由哈尔滨电机厂责任有限公司制造。发电机主要由定子、转子、上下机架、推力及上下导轴承、主轴、上端轴以及其它发电机附件组成。定子铁芯采用固定式鸽尾筋;定子线棒采用空气冷却方式;转子磁轭与支架采用热打键结构;推力及上下水导瓦采用水冷却方式;主轴与水轮机轴联接为外法兰连接,与转子支架联接为内法兰连接;推力轴承为刚性支柱式结构,镜板与推力瓦之间采用高压油顶起结构。水轮机由导水机构、主轴密封、水导轴承等部件构成。
机组转动部分由转轮、主轴密封滑环、水轮机大轴、发电机大轴、镜板、推力头、转子、上端轴、集电环组成,机组整个轴系由推力瓦、上下导瓦、水导瓦支撑。轴系调整时,哈电提供了电动盘车工具。但是考虑到施工工序以及工期进度问题,我部采用了原始的人工出力盘车方法。
2机组设备安装轴线调整要求
长河坝水电站机组轴线盘车调整为刚性盘车,具有相关要求及各数据见下表:
3人工轴线调整的可行性分析
3.1人力输出力矩计算
(1)根据厂家图纸文件得知,高顶泵投入时,推力瓦与镜板之间的滑动摩擦系数为μ=0.005,机组转动部件总重M=1600t。机组转动部件总重(g=9.8N/kg)摩擦力f=M*g*μ=78.4KN。
(2)人工周向布置在下机架中盖板平台推动转子磁极,人力输出沿圆周切向方向出力,出力半径R=6264mm。镜板内径r1=2740mm,内径r2=4240mm,设镜板平均半径Ra=(r1+r2)/2=3490mm。当人力克服镜板与推力瓦摩擦力时,有扭矩平衡公式:
即F=f*Ra/R=43.68KN
(3)现场实际操作时,在下机架中盖板平台每两条支臂布置两人,下机架共12条支臂,一共可布置24人, 则每人出力Fp=F/24=1.82KN。
3.2可行性分析
(1)根据以上计算得知,要使机组实现转动,在启动那一瞬间每人出力不小于185.71kg。为了更省力,根据现场条件,在下机架平台对称布置两个5t的手拉葫芦,手拉葫芦挂在下机架支臂吊装用的大吊耳上,另一端通过钢丝绳挂在转子支架下环板上,转子支架下环板的吊耳为厂家提供的吊耳,在支架下环板圆周均布焊接了9个吊耳,吊耳半径与下机架大吊耳在同一半径上。
(2)通过手拉葫芦和人力结合,将机组转动起来,在机组刚开始发生转动时,立即摘除挂在转子支架上的钢丝绳,启动后通过人力控制机组转速。
(3)手拉葫芦安排专人操作。
4.3 可行性结论
通过手拉葫芦和人力结合的方式可以比较省力地实现机组转动来盘车。
4人工轴线调整与电动轴线调整条件对比
3.1传动方式对比
(1)电动盘车:采用专用盘车工具,通过两个对称布置的电机带动集电环支架使机组转动部件转动。
(2)人工盘车:转子下方圆周均布若干人在下机架中盖板平台上,通过人力推动转子带动机组转动部件转动。
3.2现场轴线调整条件对比
(1)电动盘车:上机架需要充当电动盘车工具的安装平台,根据现场条件,机组转子吊装后才能具备上机架拼装、焊接的场地,因此电动盘车具备条件需要机组总装大件安装全部完成,而且电动盘车过程中机组集电环无法进行检测。
(2)人工盘车:上机架、上端轴未完成安装时,可对转子及转子以下部件进行盘车摆度检查及调整;上机架、上端轴、集电环就位后,再对上导进行单盘调整上导以及集电环摆度。
3.3整体工期對比
(1)电动盘车:由于现场安装场地的限制,上机架需要等待转子吊装后在转子组装工位拼装,上机架拼装焊接完成后吊入机坑内调整好后才能安装盘车工具。
(2)人工盘车:转子吊装联轴就位后即刻进行人工盘车,无需等待上机架安装就位所耗费的时间,直接提前了上机架组装工期的一多半(15天)直线工期。
5结论
近些年随着国家相关政策和仅有的大型流域开发,水轮发电机组大多为大型机组。本文主要就长河坝水电站四台机组轴线安装调整过程中厂家提供的技术方案与现场实际施工方案对比分析。长河坝水电站工艺要求高,每个部位与细节都需要做到机组能达到的最好状态,最后两台机组轴线调整安装没有按照前两台机组的安装工艺按部就班,对于2#、1#机组轴线安装调整过程中主要总结有如下:
人工盘车轴线调整对于机组的每个部位都可以完全的检测到,可以更直观的对所有数据进行分析,从而使机组轴线达到设备具备条件的更理想状态。
人工盘车轴线调整对于机组安装直线工期可以提前一个上机架组装焊接的工期15天,整体的直线工期也提前了15天。
综上所述,对于水轮发电机设备安装的轴线调整工艺,可根据现场设备实际情况制定相应的施工工艺措施。在长河坝水电站2#、1#机组轴线安装调整过程中选择人力盘车调整既保证了过程质量控制得到了相关单位的认可,又节约安装直线工期。
参考文献
[1] GB/I8564—2003,水轮发电机组安装技术规范[s].
作者简介:张志新(1975-9),男,籍贯河北正定,中国水利水电第五工程局有限公司,大学本科,工程师,从事机电安装技术管理工作。
[关键词]长河坝水电站;人工盘车;对比分析
中图分类号:J62 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)48-0109-01
1概述
四川大渡河长河坝水电站水轮发电机组为立轴、半伞式、混流式水轮发电机结构,由哈尔滨电机厂责任有限公司制造。发电机主要由定子、转子、上下机架、推力及上下导轴承、主轴、上端轴以及其它发电机附件组成。定子铁芯采用固定式鸽尾筋;定子线棒采用空气冷却方式;转子磁轭与支架采用热打键结构;推力及上下水导瓦采用水冷却方式;主轴与水轮机轴联接为外法兰连接,与转子支架联接为内法兰连接;推力轴承为刚性支柱式结构,镜板与推力瓦之间采用高压油顶起结构。水轮机由导水机构、主轴密封、水导轴承等部件构成。
机组转动部分由转轮、主轴密封滑环、水轮机大轴、发电机大轴、镜板、推力头、转子、上端轴、集电环组成,机组整个轴系由推力瓦、上下导瓦、水导瓦支撑。轴系调整时,哈电提供了电动盘车工具。但是考虑到施工工序以及工期进度问题,我部采用了原始的人工出力盘车方法。
2机组设备安装轴线调整要求
长河坝水电站机组轴线盘车调整为刚性盘车,具有相关要求及各数据见下表:
3人工轴线调整的可行性分析
3.1人力输出力矩计算
(1)根据厂家图纸文件得知,高顶泵投入时,推力瓦与镜板之间的滑动摩擦系数为μ=0.005,机组转动部件总重M=1600t。机组转动部件总重(g=9.8N/kg)摩擦力f=M*g*μ=78.4KN。
(2)人工周向布置在下机架中盖板平台推动转子磁极,人力输出沿圆周切向方向出力,出力半径R=6264mm。镜板内径r1=2740mm,内径r2=4240mm,设镜板平均半径Ra=(r1+r2)/2=3490mm。当人力克服镜板与推力瓦摩擦力时,有扭矩平衡公式:
即F=f*Ra/R=43.68KN
(3)现场实际操作时,在下机架中盖板平台每两条支臂布置两人,下机架共12条支臂,一共可布置24人, 则每人出力Fp=F/24=1.82KN。
3.2可行性分析
(1)根据以上计算得知,要使机组实现转动,在启动那一瞬间每人出力不小于185.71kg。为了更省力,根据现场条件,在下机架平台对称布置两个5t的手拉葫芦,手拉葫芦挂在下机架支臂吊装用的大吊耳上,另一端通过钢丝绳挂在转子支架下环板上,转子支架下环板的吊耳为厂家提供的吊耳,在支架下环板圆周均布焊接了9个吊耳,吊耳半径与下机架大吊耳在同一半径上。
(2)通过手拉葫芦和人力结合,将机组转动起来,在机组刚开始发生转动时,立即摘除挂在转子支架上的钢丝绳,启动后通过人力控制机组转速。
(3)手拉葫芦安排专人操作。
4.3 可行性结论
通过手拉葫芦和人力结合的方式可以比较省力地实现机组转动来盘车。
4人工轴线调整与电动轴线调整条件对比
3.1传动方式对比
(1)电动盘车:采用专用盘车工具,通过两个对称布置的电机带动集电环支架使机组转动部件转动。
(2)人工盘车:转子下方圆周均布若干人在下机架中盖板平台上,通过人力推动转子带动机组转动部件转动。
3.2现场轴线调整条件对比
(1)电动盘车:上机架需要充当电动盘车工具的安装平台,根据现场条件,机组转子吊装后才能具备上机架拼装、焊接的场地,因此电动盘车具备条件需要机组总装大件安装全部完成,而且电动盘车过程中机组集电环无法进行检测。
(2)人工盘车:上机架、上端轴未完成安装时,可对转子及转子以下部件进行盘车摆度检查及调整;上机架、上端轴、集电环就位后,再对上导进行单盘调整上导以及集电环摆度。
3.3整体工期對比
(1)电动盘车:由于现场安装场地的限制,上机架需要等待转子吊装后在转子组装工位拼装,上机架拼装焊接完成后吊入机坑内调整好后才能安装盘车工具。
(2)人工盘车:转子吊装联轴就位后即刻进行人工盘车,无需等待上机架安装就位所耗费的时间,直接提前了上机架组装工期的一多半(15天)直线工期。
5结论
近些年随着国家相关政策和仅有的大型流域开发,水轮发电机组大多为大型机组。本文主要就长河坝水电站四台机组轴线安装调整过程中厂家提供的技术方案与现场实际施工方案对比分析。长河坝水电站工艺要求高,每个部位与细节都需要做到机组能达到的最好状态,最后两台机组轴线调整安装没有按照前两台机组的安装工艺按部就班,对于2#、1#机组轴线安装调整过程中主要总结有如下:
人工盘车轴线调整对于机组的每个部位都可以完全的检测到,可以更直观的对所有数据进行分析,从而使机组轴线达到设备具备条件的更理想状态。
人工盘车轴线调整对于机组安装直线工期可以提前一个上机架组装焊接的工期15天,整体的直线工期也提前了15天。
综上所述,对于水轮发电机设备安装的轴线调整工艺,可根据现场设备实际情况制定相应的施工工艺措施。在长河坝水电站2#、1#机组轴线安装调整过程中选择人力盘车调整既保证了过程质量控制得到了相关单位的认可,又节约安装直线工期。
参考文献
[1] GB/I8564—2003,水轮发电机组安装技术规范[s].
作者简介:张志新(1975-9),男,籍贯河北正定,中国水利水电第五工程局有限公司,大学本科,工程师,从事机电安装技术管理工作。