水轮发电机组安装中的问题探究

水轮发电机组安装中的问题探究

仇娜娜1  马超2

1.中国葛洲坝集团机电建设有限公司，四川成都  610000

2.中国水利水电建设工程咨询西北有限公司，陕西西安  710000

摘要：在国家能源安全新战略和“3060”碳目标下，我国将加速推动产业结构转型和能源结构调整，国内新能源行业面临新的发展机遇和挑战。水电属于环保能源，也因此迎来了发展的高峰期，特别是水轮发电机的使用，能够进一步促进水电事业发展，提升供电的稳定性和安全性。为进一步确保电力供应的稳定性以及安全性等，水电站需要加强对水轮发电机组安装质量的管控，因水利资源是电力生产的重要资源，而水轮发电机组是水资源发电的重要机械设备，所以其安装质量直接影响着水资源的发电效果。下面，文章就水轮发电机组安装中的问题展开研究。

关键词：水轮发电机组；安装；问题研究

近年来，社会生产与生活对电力资源的需求量大幅提升。在电力生产过程中，水电厂是重要的生产方式之一，其中，水轮发电机组是水电厂中必不可少的设备，安装工序复杂度较高，需要结合相关安装技术来实现。水轮发电机组的安装质量直接影响电力工程的施工质量，

除了提升水电厂自身安全生产能力外，还能为整个电力行业可持续发展创造积极贡献。

1水轮发电机组安装问题及注意事项

1.1固定部分中心安装问题   

固定部分中心安装属于水轮发电机组安装工作开展的基础内容之一，只有让机组固定中心、水轮机转轮位置等处于中心，相关人员才能正式开展水轮发电机组安装操作。但从具体安装任务执行过程中能够看出，由于安装失误问题存在，水力与电磁失衡问题难以规避。例如，实际安装过程中，如果挡油筒存在偏心问题，当旋转机组运行时，就会出现甩油现象，甚至还会出现轴承损坏问题，会导致水轮发电机组无法处于稳定运行状态[1]。

1.2机组轴线和轴瓦间隙

发电机组轴线与轴瓦是水轮发电机组安装过程中的重要环节，为了让水轮发电机组安装质量处于良好状态，相关人员在执行水轮发电机组安装任务时，应重点关注以下几方面问题：第一，上下导。对于水轮发电机组轴线和轴瓦设计，往往以八点均分为主，如果各点位处于同一条垂线之上，工作人员应制定相应的上下导安装计划；第二，根据要求开展受力与镜板水平调节任务；第三，在推力瓦和镜板清扫上，存在酸性或者其他杂质混入润滑油中，不利于设备的稳定运转。对于设备重心测量，同样存在相应问题，相关管理者应对此提高重视程度；第四，水轮发电机组轴线和轴瓦安装时，存在千分表测电位置刀绞平整度与实际要求不相符的情况，致使最终读数不能做到准确进行。另外，发电机组安装时还容易出现联轴法兰缺口明显的情况，此时，发电机轴中心与水机轴中心往往会出现位置偏离现象，对整个安装程序执行产生影响。

1.3镜板水平和推力受力

常规镜板水平调整通常选择三点来将镜板水平调整在0.02mm/m以内。三点调好水平后，调整其余支撑，将相关支撑调整到和三支点撑相当的位置，然后转移转动部分重量。在转动部分重量整体转移到推力轴承后，进行受力调整，使各支撑受力基本一致，同时控制镜板水平变化在规范以内。在镜板未承受转动部分重量的情况下调整镜板水平，如果推力轴承在受力调整过程中出现偏差，操作人员没有把握好受力调整的方法，则可能改变镜板的水平。与此同时，推力轴承螺套有松动以及推力轴承支架在承受转动部分重量后各方位下沉量不一致，都可能影响镜板的水平。此外，机组在小修过程中，可能不需要吊出推力头，也需要对推力轴承进行检修等情况。相关情况的出现使得常规的镜板水平调整无法检测镜板水平情况，因此采用在装好的推力轴承上检测镜板动态水平的方式就显得极为重要。

2水轮发电机组安装质量控制要点

2.1水轮机安装质量控制

1）埋入部件的安装质控。例如尾水管的安装，工作人员需要严格按照相关要求进行安装，即机组的中心线需要与流道盖板的基础框架中心线相重合，且高程、方位以及各框边平度等需要符合设计要求，其可以有效减少安装误差，错牙和间隙调整合格后，根据相应的国家规范按图焊接各组合缝。焊后应将过流面焊缝打磨光滑，并进行PT探伤检查，确保安装及焊接质量。

2）导水机构的安装质控。依据相关要求导液上端面间隙总和范围应是60%～70%之间，而下端面间隙总和范围应是30%～40%之间。工作人员在对导叶立面的间隙进行调整时，重点需要调整导叶立面的整体间隙，同时还需要科学把控最大允许间隙。

3）轴承装置安装质控。主轴与推力头之间应相互垂直，且误差应小于0.05mm，而推力组合面之间不应留有间隙，针对轴瓦间隙的设计，需要注意密封性。

2.2水轮发电机安装质量

1）发电机相关部件的设计以及安装需要严格按照相关要求进行，例如机座以及分瓣定子组合等，工作人员既需要确保二者的焊接质量，又需要加强质量管控，防止二者出现变形问题。与此同时，在正式安装之前，工作人员需要统筹协调，确保各安装部件无任何质量问题。

2）在主轴连接方面，盘车各轴颈的摆度应小于0.03mm，而推力头跳动量应小于0.05mm。

3）如果水轮发电机组的型号具有差异性特点，加之其内部结构较为复杂，各零部件的安装需要符合技术标准，防止出现漏电或短路故障。

4）各零部件之间的安装需要具有严密性特点，无间隙安装位置需要尽可能减少间隙，以此可以有效控制发电机的安装质量。

2.3调速系统的安装质量

针对调速系统的安装质控，工作人员需要重点关注压油装置、油泵以及电动机的安装。针对压油装置的安装，漏油箱以及集油槽在安装之前需要进行渗漏试验；而油泵以及电动机的安装，工作人员需要找准倾斜值与偏心，以此确保油泵及电动机安装位置正确。当油泵与电动机处于运行状态时，工作人员需要适当调整压油装置的安装位置，合理控制其与调速器柜安装位置间的距离，尽可能确保二者高程以及中心位置相一致。除此之外，针对调速器的安装，工作人员需要进行试验，导叶接力器需要手动调整时，需要保证导叶紧急开关以及轮叶等处于正常运行状态，以此强化对调速系统安装质量的控制。

2.4进水阀安装质量控制

在水轮发电机组安装施工中，常见的进水阀主要分为两种，一种是球形阀，一种是蝴蝶阀，两种进水阀的安装要求基本相同，以蝴蝶阀的安装质控为例，当蝴蝶阀安装完成之后，压力钢管管口至多不应超出混凝土墙体500mm，而上下游蜗壳的超出长度亦是如此。同时，水流方向中心线的确定需要参考钢管以及蜗壳中心，为了日后安装维修便捷，螺孔与基础螺栓之间需要留有一定检修距离。安装进水阀时为了防止出现堵塞现象，安装人员需要优先对伸缩节内外套管间隙进行适当调整，尽可能保证其分布均匀。另外，在安装液压操作阀时，安装人员应避免出现漏油问题，同时还需要注重液压操作阀安装的灵活性；而在安装空气阀时，安装人员需要防止出现渗水现象，即不仅需要保证安装流程正确，还需要确保蜗壳无水时空气阀处于全开状态，这样在满水的状态下才能保证空气阀不漏水[2]。

2.5管道与附件安装质量

管道与附件是水轮发电机组的重要组成部分，其安装质量对于发电机组整体安装质量具有重要影响。在实际的安装过程中，因管道的弯曲半径要求较为精准，所以在安装前工作人员需要对管路进行质量检验。与此同时，管道的选择需要保证弯曲后无分层、过烧以及裂纹等现象，此为管路及附件安装质量控制的基础，而在预装以及管口制作的过程中，管子的切口需平整。针对三通支管的焊接操作，垂直焊接时其误差应小于高度的2%，而在管道连接施工中，具体管道尺寸及坡口形式的选择需要参考管壁厚度，待管道安装完成之后，相关检查人员需要对其安装质量进行检测。虽然管道及附件的安装环节较为简单，但其技术要求较高，实际的安装质量不容忽视。

3结语

综上所述，水轮发电机组在水电厂运行过程中具有积极意义，相关人员应提升对水轮发电机组安装质量控制的重视程度，依靠各项安装任务的顺利执行，降低相关问题出现的可能性。实际安装工作开展前，工作人员应做到充足准备，了解各项安装操作要求，根据容易出现的问题制定应对策略，尽可能确保发电厂发电效率不受影响。

参考文献：

[1]王雷.水轮发电机组安装技术[J].现代制造技术与装备,2021,57(04):184-185.

[2]李万长.水轮发电机组安装存在问题及解决对策[J].中国设备工程,2020(24):81-82.