小湾电站水轮发电机转子圆度调整工艺研究

马云鹏，王立芳

(1. 罗克韦尔自动化控制集成有限公司，黑龙江哈尔滨 150040；2． 哈尔滨大电机研究所，黑龙江哈尔滨 150040)



小湾电站水轮发电机转子圆度调整工艺研究

马云鹏1，王立芳2

(1. 罗克韦尔自动化控制集成有限公司，黑龙江哈尔滨 150040；2． 哈尔滨大电机研究所，黑龙江哈尔滨 150040)

简述了发电机转子圆度调整的标准以及准备工作，详细阐述了发电机转子圆度调整工艺过程，为后续类似机组转子圆度的调整奠定了基础。

水轮发电机；转子圆度；超差

0 引言

小湾水电站位于云南省大理州南涧县与临沧市凤庆县交界的澜沧江中游河段，距昆明公路里程为455公里,是澜沧江中下游水电规划“两库八级”中的第二级。电站装设6台单机容量700 MW的混流式机组，总装机容量为4 200 MW，保证出力1.854 MW，多年平均发电量190.6亿kW时。电站以发电为主兼有防洪、灌溉和库区水运等综合效益。

小湾1号机组在检修期间发现极间支撑螺杆断裂，导致定子铁心造成不同程度的划伤，决定对定子铁心进行修复，并对转子极间支撑螺杆全部更换，同时对转子圆度进行处理。由于转子圆度超差会造成不平衡磁拉力，造成机组振动过大，影响机组长期稳定运行，决定对小湾电站1号机转子圆度进行修复。

1 原因分析

造成转子圆度超差有多方面原因，从安装角度来说，磁轭叠装超差，磁极挂装圆度不均匀，磁轭紧量不均匀，都会造成转子圆度超差。从运行来说，转子经过多年的运行，都会有残余变形，并且是不可逆的，由于磁轭键及磁极键紧量不均匀和电磁拉力的影响，都会造成转子圆度变化。

圆度的优良标准为+0.70 mm，合格标准为+1.00 mm，转子整体偏心值优良标准为0.28 mm，合格标准为0.4 mm。0.70 mm为气隙的2%，1.00 mm为气隙的3%，而国标要求圆度为气隙的4%。

2 转子圆度调整工艺研究

2.1 施工前准备工作

1) 确定磁极链条键备品是否齐全，确定备品中各规格的垫片数是否齐全，确定所有螺栓螺母是否齐备，准备拆装磁极所需专用工具。

2) 清理场地，准备好枕木、毛毡等以备摆放所拆下的6个磁极(对应磁极号为8、12、13、14、15、16)。

2.2 工艺过程

1) 现场确定需拆下的8、12、13、14、15、16号磁极，对所需拆下的磁极分上中下三点复测半径数值，并作记录。

2) 分别拆开转子极间连接，将拆下的极间连接各部零件分类做标记，并妥善保存。

3) 分别拆开挡风板装配，将拆下的挡风板各部零件分类做标记，并妥善保存。

4) 分别拆开极间支撑，将拆下的极间支撑各部零件做好标记，并妥善保存。

5) 用千斤顶顶出磁极键，吊车配合取出磁极链条键，鉴定磁极键是否完好并确定是否回用，如有损坏进行更换。

6) 用磁极吊装专用工具将磁极取出，做好标记，摆放好，磁极吊装过程中应避免磁极磕碰、变形。确定所拆磁极之前各部所加的垫片厚度，并作记录，磨开焊点。

7) 对拆下后的单个磁极进行绕组极性、直流电阻、交流阻抗、绝缘电阻等相关检查。

8) 检查并清理磁极与磁轭接触面，应干净无杂物和油污等。

9) 现场测量所拆各磁极处上、中、下磁轭外圆半径，并记录。

10) 根据磁极外圆实际测量数据，分别对这6个磁极的上、中、下端磁极外圆进行调整，调整值见表1。

11) 待确定好垫片厚度和数量后，先将所加垫片按磁极键装配图点焊在磁极上，吊车配合回装磁极(按原磁极号依次对应位置回装)。

12) 在磁极键上事先涂抹润滑剂后，配对打入磁极键楔紧，并通过改变垫片厚度调整磁极中心。

表1 6个磁极半径调整量 mm

磁极安装时垫片调整顺序1、2、3，见图1。

13) 用千分尺、百分表、转子测圆架对各磁极从上、中、下三点进行测量磁极半径，并作记录。若有超差则应拔出磁极，改变垫片厚度重新调整安装。

图1 调整顺序示意图

14) 合格后，依次安装其余各磁极(顺序同9～13)。

15) 重新测量转子圆度，将数值作记录。

16) 待数据合格后，按挡风板装配、极间连接装配、极间支撑装配重新安装。工地安装极间撑块时必须保证撑块与两侧线圈无间隙。可以通过配撑块斜边或扩撑块中心孔等方法。

17) 转子磁极绝缘电阻，整体耐压试验。

2.3 工艺特点

由于电站正处于检修期，工期紧张，此方法对转子圆度进行分析计算，通过局部调整磁极垫片来调整转子整体圆度，调整工期短，效果明显，难点在于对磁极垫片厚度的计算，由于磁极采用鸽尾结构，要达到预期效果，需要进行严格计算，最终转子圆度可以满足国标要求。

3 结语

通过调整，转子最终圆度均达到了国标要求，转子如期吊入机坑，保证了机组正常发电运行。转子圆度的调整，对于700 MW的巨型机组来说具有重要意义，为今后类似的巨型机组短期内的圆度的调整积累了宝贵的经验。但该方法磁轭圆度不作处理，如果转子圆度要达到很高标准不适用此方法，此方法仅适用于在工期紧张时对转子圆度的处理。

马云鹏，1985年生，男，工程师，华中科技大学电气工程及其自动化本科毕业，现主要从事大型水轮发电机电磁仿真分析，大型发电机制造工艺研究及现场问题处理工作，变频器技术支持与调试。