机组安装方案完整版

重庆酉阳金家坝水电站水轮发电机安装施工方案批准：校核：编制：中国水利水电第三工程有限公司局金家坝施工局2010年3月1日水轮发电机安装施工方案一、概述金家坝水利枢纽工程位于重庆市酉阳县与贵州省沿河县的交界地，离酉阳县城48公里。枢纽工程大坝位于酉阳县官清乡金家坝，发电厂房位于酉阳县双河镇。坝区离发电厂房8公里，通过7143米的引水隧洞引水发电。电站设计三台单机容量为25MW的机组，总装机容量75MW。水轮机型号为HLA630-LJ-174，发电机型号FS25-14/4000。机组为立轴混流式水轮机。蜗壳为全包角金属蜗壳，转轮直径1740mm。水轮机主体包括埋入部分（尾水肘管、尾水锥管、座环、蜗壳、机坑里衬）、导水机构（底环、导叶、顶盖、控制环）、转动部分（转轮、主轴）、主轴密封、油导轴承（内油盒、油箱、轴承架、油箱盖、油箱板、轴瓦、冷却器、轴承盖、支柱螺钉、放松装置）、调速机构及管路布置等；发电机部分主要包括定子基础、上下机架基础、定子、转子、上下导轴承装置、推力轴承装置、空冷器、制动器、集电环、上下盖板及风罩等。水轮机基本参数有：最高水头120m、设计水头102m、最低水头72m、额定转速428.6r/min、额定流量27.5m³/s、额定出力25780KW、飞逸转速793r/min、轴向推力97.02t、吸出高度-2.1m；发电机主要参数有：容量PN=31250KVA/25000KW、电压UN=10500V、电流IN=1718.3A、功率因子COSΦ=0.8（滞后）、频率fN=50Hz、转速nN=428.6r/min飞逸转速nr=793r/min、相数m=3、接法Y、绝缘等级F/F、定额S1等；辅助设备主要是Φ2500液控蝶阀及油压装置。机组旋转方向从发电机端看为顺时针方向。二、施工方案1、水轮机部分安装1）施工流程a、安装顺序：尾水肘管安装→尾水椎管安装→座环、蜗壳安装→机坑里衬安装→导水机构预装→转轮、水机轴安装→导水机构回装→接力器安装→主轴密封安装→油导轴承安装→调速机构及管路安装b、安装程序：设备到货验收→设备倒运→设备清理→设备安装面清理→设备吊装→设备调整安装→清理施工作业面→整体检查验收2）埋入部分尾水管、蜗壳座环、及机坑里衬已经安装完成，施工方案详见已报送的各自施工方案。3）导水机构预装导水机构的作用是引导水流以一定的流量、流速和方向进入转轮，并在进入转轮前具有一定的环量，冲击转轮转动，从而带动机组转动。通过调速器控制竭力器调节活动导叶开度，调节进入转轮的水流量，控制转轮转动速度，使机组稳定在一定的转速运行，并调节机组适应负荷的变化。a、底环安装清理座环面，利用自制的平衡梁及0.02mm/m的筐式水平仪复测座环上底环、顶盖安装面的水平度，是否满足安装水平要求（径向0.05mm/m,最大不超过0.12mm），如果水平度过大，需要现场用角磨机进行打磨，打磨过程中采用精度为0.02mm/m的筐式水平仪、塞尺及精度为0.02mm/m的刀尺控制打磨精度及局部波浪度。测量合格后用汽油、无水酒精擦洗安装面及底环，用厂房桥机将底环调入机坑内进行调整安装，测量其水平度、高程，并测定机组中心。水平度用刀尺及筐式水平仪检测，高程用水准仪检测，中心采用挂钢琴线，利用内径千分尺配耳机检测。b、导叶及顶盖预装底环安装完成后，清洗活动导叶、导叶轴套、顶盖及密封圈等，检查导叶几何尺寸及导叶断面型线。预装时只需装入一半的导叶，导叶按1、3、5……23的顺序安装即可。导叶布置完成后，调入顶盖。调整导叶垂直度，底环、顶盖同轴度、圆度（同轴度、圆度采用挂中心钢琴线，用耳机配合内径千分尺测量），导叶上下端面间隙（间隙用塞尺进行检查，上下均为0.1∽0.25mm）。满足设计及规范要求后，预紧顶盖连接螺栓，复测同轴度、导叶间隙，满足要求后，将顶盖与座环配转打定位孔上定位销。预装完成后，拆除顶盖，吊出机坑外。准备转动部分安装。4）转轮、水机轴安装转轮、水机轴的作用是利用从导水机构进入转轮的水流冲击力，使其自身转动，将水流冲击力转变为机组转动的原动力，从而带动机组运转发电。安装前先清理转轮，校核主要尺寸，利用厂家提供的专用工具检查端面尺寸、厚度和角度偏差。检查复核后，在安装间将转轮调整水平并支撑稳固，并用汽油、无水酒精擦洗法兰面。转轮与水机轴之间靠摩擦传递力矩，需要用刀尺检查转轮与水机轴联接法兰面的平整度。检查合格后将水机轴起吊与转轮进行调整联接。调整就位后，上联接螺栓进行初步固定，摘去吊钩。从新调整水平度及大轴的垂直度，检查转轮与大轴同轴度（垂直度，同轴度利用钢琴线，用耳机配合内径千分尺测量）。检查满足规范要求后，利用厂家提供的专用联轴螺栓预紧工具，对称预紧联接螺栓至设计及规范要求内。转轮与轴联接后两兰组合缝应无间隙，用0.03mm塞尺检查应不能塞入。将联接好的转轮、水机轴用专用起吊工具吊装至机坑内，调整其高程、主轴垂直度并支垫稳固。其放置高程应比设计高程低2∽6mm，保证水机轴上法兰面与吊装后的发电机轴下法兰面有2∽6mm的间隙。主轴垂直度偏差不得大于0.05mm/m。准备导水机构的回装。5）导水机构回装转动部分安装完成后，重新清洗底环面、顶盖，清理未进行预装的导叶、轴套等。导叶全部装入底环面后，将顶盖调入基坑内进行调整安装，调整导叶端面间隙，打上顶盖定位销，紧固顶盖联接螺栓，此时导叶应转动灵活，复测顶盖、底环同轴度。检查导叶立面间隙，局部不合格位置用角磨机进行修整。立面间隙调整满足规范及设计要求后，用钢丝绳捆绑导叶，用塞尺检查导叶立面间隙，0.05mm塞尺应不能通过，局部间隙不大于0.05mm，长度不大于导叶高度的25%（115mm）吊人控制环，安装控制环与导叶上端联接的控制支臂。6）接力器安装接力器的作用是通过调速系统提供信号及油压，调节控制环，控制导叶的开、关及其开度，以控制机组的启动、停机及机组增减负荷时的转速。本电站接力器为外置式接力器，布置在水轮机层的机坑外的接力器坑内，通过活塞拉杆与控制环联接，最大行程200mm。接力器在油压作用下推动活塞拉杆动作，带动控制环工作。接力器只有单边带有锁定装置，为主接力器。接力器安装前，需要对活塞缸进行清洗、试压（试验压力为工作压力的1.25倍，保压30min应无渗漏及压降现象）及配对。将试压并配好对的配对接力器分别吊入机墩旁的接力器坑内进行安装，在导叶全关并用钢丝绳捆绑的情况下联接接力器拉杆与控制环，调节两接力器高程及水平（高程用水准仪观测调整，水平度用筐式水平仪调整）。两接力器高程偏差不得大于1mm。接力器水平度在其全关、全开及中间位置时，不得大于0.10mm/m，接力器压紧行程4∽6mm，两接力器活塞行程偏差不得大于1mm。7）主轴密封安装主轴密封分为检修密封和工作密封，工作密封为无接触式密封，检修密封为带橡胶密封条式的空气围带密封，机组运行时，主要靠工作密封止水，部分漏水量通过机坑自流排水管路排至渗漏集水井内。机组停止运行时，空气围带投入，抱紧主轴下护罩止水，小部分渗漏水通过机坑自流排水管排至渗漏集水井。空气围带投入后应与轴套之间紧密贴合，围带气压在0.5∽0.7MPa之间。主轴密封为分瓣式结构，便于工地的安装调整及检修、更换。安装主轴密封时，先清洗主轴密封及顶盖上与主轴密封联接面，在主轴密封的分瓣组合面及顶盖上与主轴密封联接的组合面上涂上Loctite574密封胶，吊入主轴密封，调整安装，主轴密封与主轴之间的单边间隙调整在0.30∽0.40mm之间，空气围带未投入时与主轴下护罩间的间隙在1.50∽2.00mm之间紧固联接螺栓，与顶盖配钻，打上定位销。8）油导轴承安装油导轴承主要是承受转动部分转动是所传递的径向作用力，使机组稳定运行，不发生径向摆动。轴承装配由内油盒、油箱、轴承架、油箱盖、油箱板、轴瓦、冷却器、轴承盖、支柱螺钉和放松装置等组成。轴承用油350L，轴瓦设计间隙为0.30∽0.44之间，冷却器工作压力0.4MPa。轴承安装前，对轴承各部件进行清洗，然后按图纸顺序依次进行安装，安装过程中，所有组合密封面均需涂密封胶油箱安装完成后，需要做煤油渗透试验，倒入煤油后30min内应无渗漏现象。油箱为钢板焊接的整体结构，安装在顶盖上，作为轴瓦架的支撑。在油箱底部支撑有油箱板，其上安装油冷却器，油冷却器由紫铜管圈制而成，出厂前已做过压力试验，工地现场不需在做压力试验。轴承初次注油量约为500L。轴承盖为分瓣结构，安装在油箱上，为防止运行时油从轴上溢出，其与轴间的间隙需调整在0.5∽0.6mm之间。轴瓦间隙在完成水机轴与发电机轴的联接，整体盘车后调整确定在设计范围内，瓦间隙调整完成后，必须将轴瓦调节螺栓进行锁定。（各间隙用塞尺检测控制）9）调速机构及管路安装调速机构主要包括调速器、油压系统、事故配压阀、分段关闭电磁阀、过速保护装置及油管路等。调速系统是电站机组控制的中枢系统，它通过安装在回油箱上的压力油泵及中压空压系统建立油压，靠油压控制接力器对导叶进行控制，以实现机组的启动、停机及调节机组负荷增减时的转速调节。正常开停机时，调速器接收到指令后，启动油压系统控制接力器操作导叶，并控制分段关闭电磁阀来完成开停机。遇到事故时，事故配压阀直接动作，跳过调速器启动油压系统操作接力器关闭导叶，使机组停止运行。遇到机组过速时，机组过速保护装置开始动作，控制事故配压阀动作，启动油压系统关闭导叶停机，同时发出指令关闭进水蝶阀。事故配压阀及过速保护装置动作后，均需要进行复归后方可重新开机。管路附属阀门起到附属控制作用，必要时可以手动进行操作。安装时，先将调速器、油压系统、事故配压阀、分段关闭电磁阀等按图纸位置安装就位，再按图纸要求配制相互之间的联接管路及附属阀门、配件等。管路配制完成后，需要拆卸焊接，焊接完成后，对管路进行清洗干净后回装。油压系统安装时，回油箱中心偏差保证在±5mm内，高程偏差在±5mm内，水平度按回油箱四角高程测量应在1mm/m内，压力油罐垂直度在1mm/m以内；调速器机械柜、电气柜、事故配压阀安装的中心偏差保证在5mm内，高程偏差不大于±5mm，调速器机械柜水平度按电液转换装置底座测量应不大于0.15mm/m，事故配压阀垂直度或水平度应不大于0.15mm/m，电气柜垂直度在1mm/m范围内。2、发电机部分安装1）施工流程a、安装顺序：定子、上下机架基础安装→定子安装→下盖板、下机架安装→转子安装→上机架安装→推力轴承安装→盘车、联轴及机组整体找轴线→上下挡风板、上盖板及水油气管路安装→机组找中心、调整瓦间隙、集电环及外罩安装b、安装程序：设备到货验收→设备倒运→设备清理→设备安装面清理→设备吊装→设备调整安装→清理施工作业面→整体检查验收2）定子、上下机架基础安装定子基础在电机突然短路情况下将承受的总切向力为142t，轴向负荷273t，基础螺杆紧固力463t，基础混凝土上的总轴向负荷738t；下机架基础在机组制动时承受的总切向力为0.96t，顶转子时的轴向负荷为103t，基础螺杆固紧力199t，基础混凝土上的总轴向负荷302t。安装基础前，由测量人员对土建的基础面进行测量，安装工作面满足基础安装要求后，对照设计图纸测量放点，按测量放样点安装基础螺栓及基础板，安装完成测量复测合格后，对基础板及基础螺栓进行加固。监理工程师验收完成立即通知土建回填。基础板中心、高程、水平度及基础螺栓中心、高程、垂直度均需满足设计及规范要求。3）定子安装本电站定子为分瓣组合式定子，定子叠片在发电机厂内完成，分两瓣到货，到货后，在安装间进行组圆，定子组圆后，各实测半径之差不得大于设计空气间隙的±4%（±0.96mm，设计空气间隙24mm）。定子下线由发电机厂家在工地现场完成。待定子组装调整完成后，整体吊入机坑内进行调整安装。吊装前，先对其基础面进行清扫、复测，满足吊装要求后在将定子吊装就位。挂钢琴线调整定子中心，用到货的斜键调整定子高程、水平。待装配整体完成后将机座与基础板配钻打上定位销。4）下盖板、下机架安装下盖板是发电机部分的下踏板，联轴、盘车及下导瓦装配的安装调整均需利用下盖板完成；下机架既是制动器的