电站定子组装施工过程中主要措施分析

廖瑾++肖丽华

摘 要：根据糯扎渡水电站定子机的结构特点及质量控制指标要求，制订严格的工艺措施，并通过对定位筋的调整焊接工艺、铁芯的堆积压紧的分析和实践，总结、优化定子组装的工艺方案，为其他电站水轮发电机组定子结构设计提供指导和借鉴.糯扎渡水电站发电机定子机座采用无上、下环结构，铁芯外径φ14500mm，内径φ134500mm；铁芯高度3300mm，定子铁芯由79小段组成。定子机座组装、定位筋调整、叠片等均在基坑施工，一步到位，无需进行二次调整。

关键词： 定子组装 施工安装 定位筋 下齿压板 叠片

中图分类号：TM6 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）02（b）-0000-00

糯扎渡水电站后六台机组定子机座分8瓣，在工地进行组焊和叠片。定子机座外径Ф16340mm，机座高3490mm。定子机座上下共7层环板，定子机座总重约113.9T。定子铁芯外径Ф14500mm，内径Ф13450mm，高度3300mm，定子装配总重约676T。定子铁芯由144根浮动式双鸽尾定位筋固定在定子机座上，并由288根穿心螺杆和碟簧进行压紧。定子铁芯由79小段组成，中间有78层通风槽片，其中两端分别有1段30.5mm高的粘胶片，中间为77段高度为37mm的小段，单张硅钢片厚0.5mm，单张通风槽片厚5mm。铁芯叠装时按错1/3叠片，每层为48张硅钢片。

1 定子的组装及调整

1.1 定子机座组装、调整

（1）按图纸要求调整16组定子基础楔子板其顶面高程，各组楔子板顶面高程差应不大于2mm。

（2）在安装间清洗并检查定子机座各分瓣面的组合面，各组合缝处的销孔，组合面应光滑无毛刺，销孔内无高点和毛刺，组合面和销孔内应干净无油污。

（3）清扫、并用刀口尺检查定子机座基础板各组合面，不得有毛刺和高点。将16块基础板与定子机座对应把合在一起。

（4）根据图纸对应的位置，把第一瓣定子吊入机坑，并用支撑进行加固，防止定子倾倒。

（5）第一瓣定子加固好后，顺次将其他分瓣定子机座吊入机坑相应位置并安装组合螺栓。在安装第七瓣定子时，把靠近第八瓣的一边向外侧偏移20～30mm，以便于第八瓣定子能够顺利的吊入组装位置。

（6）在各瓣定子机座吊装到位后，在每个定子风洞的下环板处布置一套支墩及千斤顶，用于调整定子机座水平。

（7）用千斤顶配合水准仪测量、调整定子下环板的高程及水平。测点分布每瓣定子机座下环板的内外圈，每瓣定子机座两端各一组，中间一组，共3组测点。定子下环板全圆共24组测点。利用该24组测点调整定子下环板水平度及周向波难度，调整过程中尽量使定子下环板内圆比外圆略高，以利于后续的下齿压板安装、调整。

（8）下环板水平及高程调整合格后，将各组楔子板打紧。打紧过程中注意监测下环板高程及水平变化。

（9）用测圆架测量定子机座各环板半径。焊缝焊接收缩量按半径收缩3.0mm考虑，因此，机座调圆时，应将定子机座分布圆半径比设计值放大3mm。定子下环板内圆半径焊后要求为R6995±3.0，焊前定子下环板内圆半径按R6995（+1～+4）mm控制。

（10）对所有的待焊坡口进行PT或MT检查。

1.2 定子机座调整、二期砼浇筑

（1）调整定子机座下环板中心、水平符合设计要求。

（2）定子基础二期砼浇筑（即浇到调整楔子板以下）。

（3）混凝土龄期达到要求后按要求紧固定子基础螺栓。

1.3 定位筋安装

1.3.1 基准筋的安装（图1）

（1）用定位筋上部的起吊螺孔将标准筋起吊并穿入托板，并放入十二等分中的1号位置并初步调整就位，在基准筋背部与定位筋托板间打入工艺楔子（此楔子在铁芯装压完成后分阶段取出），用专用工具将标准筋托块、托板临时固定在机座环板上。

（2）在基准筋与下环板之间垫入5mm厚的垫块，调整基准筋，使其鸽尾中心线与定子下环板上的位置中心周向偏差不大于1mm，利用测圆架、钢琴线、“C”形夹等定位筋装焊工具调整标准定位筋达到设计值：用内径千分尺测量标准筋的分布半径绝对值在R7240±0.05mm之内，用测圆架测量标准筋在各托块处的相对半径偏差，其偏差不大于0.05mm；基准筋的径向及周向垂直度偏差不大于0.05mm/m，全长范围内不大于0.10mm，向心度不大于0.05mm。

（3）基准筋调整合格后，利用C型夹将其托板固定在定子机座环板上，并按图示的点焊顺序，点焊托板，点焊长度约为10～15mm。

图1 定位筋托板点焊顺序图

（4）点焊完成后，按（2）条有关要求检测基准筋径向及周向垂直度，半径偏差以及同心度，并将结果记录。

（5）等分弦距以及向心度，并将测量结果记录。

1.3.2 定位筋托板焊接

（1）重新校核中心测圆架的垂直和水平，用内径千分尺校核中心测圆架测头的绝对尺寸。将测量结果记录。

（2）托板装好之后，在点焊之前需要把撑定位筋托板千斤顶（共计864套）装好。

（3）托板满焊前，再次复查各定位筋轴向及周向垂直度、绝对半径偏差以及向心度应符合要求。

（4）查相邻定位筋弦距偏差在0.10mm以内。在满焊前，利用定位筋装焊工具（共计576套）将定位筋进行周向的固定，然后进行施焊，托板每层焊缝焊后冷却至室温时方可拆除定位筋装焊工具。

（5）托板与托块满焊时，其焊缝焊层参见图2：

图2 托板焊接示意图

（6）按图纸要求焊接每个定位筋 托板的同层焊缝。焊接时，应首先将定子机座第四层环板上的各托板同层径向焊缝对称从内向外一次焊完。然后按同一方法顺序焊接第三、五层托板的同层焊缝，然后再进行第二、六层托板的同层焊缝，最后焊接第一、七层托板的同层焊缝。同层径向焊缝焊完后，方可进行下一层的同层径向焊缝的焊接。

（7）为防止焊接过程中的变形对定位筋的影响，定位筋托板与机座环板上托块的径向、周向焊接方向参见图3：

图3 托板焊缝焊接方向示意图

（8）所有径向焊缝焊缝焊完后，再按上述方法进行托板周向焊缝的焊接，要求所有周向焊缝方向一致。焊工应在对称的几个工作面上同时焊接，相互间焊接速度应一致。每一环层托板第一层径向焊缝全部焊完后，应检查每根定位筋的半径和相邻定位筋的弦距，观察变化的趋势，合格后方可继续焊接第二层。托板满焊完成后，在冷态下检查和测量定位筋

（9）全面检查定位筋的半径、弦距以及各螺杆孔位置是否正确。并将结果记录。

1.3.3 下齿压板的安装

（1）测温电阻螺孔配钻，根据定子测温装置图（1F8170）.在下齿压板及下压指对应位置配钻。

（2）根据图纸要求，在下齿压板及定子机座下环板之间涂一层二硫化钼后，将下齿压板安装就位。

（3）根据下齿压板预装标记，将下齿压板吊放至机座下环板上，利用螺栓M12×80将下齿压板把紧在下环板上。

（4）测量下齿压板上压指的全圆波浪度不大于2mm，两齿压板间相邻压指的高差不大于0.5 mm，压指内侧应比外侧高0.5～1.5 mm。。

（5）根据测温电阻图（1F8170），将测温电阻安装在下齿压板及下压指相应位置，测温电阻先用502胶粘于压指或压板上，再用1F8170项9、项10进行固定。在下齿压板挡风板上配割缺口，将测温电阻由此引出放置于定子机座环板上。

1.3.4 铁芯叠装

（1）按照图纸1F7984将粘胶片堆叠30.5mm厚。

（2）按厂家图进行第1段（阶梯段）迭片。

（3）迭完第1段定子铁芯后，用整形棒进行整形，并检查此段铁芯的圆度符合要求后，均布地塞入槽样棒（厂家到货192根）和槽楔槽样棒（厂家到货96根），以固定定子冲片，每张冲片至少两根。有槽楔槽样棒的则应与槽样棒相间置入。注意槽样棒不应紧靠槽底放置。

（4）定子铁芯分五次预压和一次最终压紧，其每次预压高度约为550mm，每次预压前后均应测量、记录铁芯的圆度、波浪度和轭部得实际平均高度，从而确定定子铁芯下一次预压的高度。

（5）首次预压结束再次进行冲片叠装时，根据测量记录，用绝缘调整垫片进行定子铁芯波浪度调整。

（6）铁芯预压检查：采用工具螺杆、压板、套管及液压拉伸工具进行5次预压，预压需满足的要求数据见下表，每次预压完，将结果记录。

（7）铁芯冲片迭装到最后一段时，按图纸要求进行粘胶片的叠装。应打入全部槽样棒和槽楔槽样棒，并使槽样棒紧靠铁芯底部，上端露出铁芯40～60mm。

（8）将上齿压板清扫、吊放就位，按图纸要求配钻测温电阻的M2螺孔，将测温电阻安装于相应位置，测温电阻先用502胶粘于压指或压板上，并用图1F8170中项9、项10固定。将上压板背部挡风板上对应温度计固定件处割孔，以便测温电阻线的进出。调整螺杆，调整上齿压板，使齿压板上螺孔与定子大齿压板螺孔同心，压指中心与铁芯齿部中心线偏差不大于1.0mm，上齿压板径向水平不大于3mm。将结果记录。

（9）按图纸1F7984安装穿芯螺杆，穿芯螺杆下端伸出螺母长度为5mm，安装螺杆下端垫圈、绝缘垫圈、垫圈、螺母，并用螺纹锁固密封剂将其下端螺母进行锁固。穿入绝缘管，在螺杆上端安装垫圈、蝶簧、套管、螺母。安装时，尽可能保证上述零部件与拉紧螺杆同心。

（10）按分段压紧的要求，整体压紧定子铁芯。定子铁芯整体压紧后，整体测量铁芯内径、各点高度及波浪度，

（11）拔出全部槽样棒和槽楔槽样棒，用通槽棒对定子铁芯槽形进行逐槽检查，应全部通过。

（12）重新校核中心测圆架的准确性，全面检查整个定子铁芯，按图纸要求测量定子铁芯垂直度，检查所有铁芯错牙情况，检查所有通风沟高度尺寸，其偏差值应在设计高度值0～20%范围内。

（13）根据记录数据，计算铁芯叠压系数，叠压系数不得小于0.96。

1.4 定子中心、高程检查

（1）在发电机机坑上安装求心器横梁，定子中心、高程取至座环加工所放样点。

（2）检查定子铁心中心线高程应为601.75（+2～+3）mm，各点的半径应在R6725±0.40mm之内。

（3）以水轮机止漏环为中心基准，采用悬挂钢琴线的方法分上、中、下三个铁芯段面检查定子铁芯中心。定子铁芯圆度要求各断面测点读数与其相应的端面所有测点读数的平均值相比较，圆度为R6725±0.40mm，定子铁芯圆度测量，每个断面测点24个，各测点沿周向均匀分布。

（4）根据检查结果，决定是否需对其进行调整。

2 结语

定子作为发电机设备中的重要组成部分其安装质量的好坏直接影响整个发电机的发电性能。但定子在安装过程有些问题易出现。一是定子机座的尺寸，机座焊缝焊接过程中收缩量较大，所以在定子机座拼接过程中通过定子机座分瓣点加垫的方法使得定子环板半径适量大于标准半径；二是定子铁芯的重量会造成齿压板槽底2会有一定的下沉量，现场可根据情况适当调高齿压板高程；三定位筋要求精度非常高，固一切与焊接有关的工作在调筋前完成的必须完成。在安装的过程中要本着严谨的精神，科学的态度。

参考文献

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