大峡水电站水轮发电机定子装配工艺

摘要：以大峡水电站水轮发电机定子改造项目为例，重点分析了3号发电机在改造过程中的装配工艺、质量控制要点，为同类型发电机定子的装配提供了参考。

关键词：发电机;定子;铁芯;装配

1 项目背景

大峡水电站安装有4台SF75-68/11350型75 MW水轮发电机，该水轮发电机由富春江水电设备总厂于20世纪90年代生产，至今已运行20多年，随着机组效率下降，运行稳定性变差，定子铁芯出现了叠片松动、变形，端板齿部断裂，线棒绝缘损伤等问题，严重影响了机组的安全稳定运行。因此，自2018年开始，该水电站对水轮发电机机组进行了增容改造，改造后的发电机型号为SF90-68/11400。结合改造项目的具体实施要求，對发电机定子进行了整体改造。

本文主要对3号水轮发电机定子组装的相关数据进行了分析总结。

2 定子装配工艺

2.1    定子机座

2.1.1    装配工艺概述

定子机座由钢板焊接而成，分为4瓣，在现场组焊成整圆，外径13 060 mm，上下共4层环板，从机座下端部往上端部数，第1层环板内径为11 050 mm、第2～4层环板内径为11 500 mm，机座净高1 585 mm。机座焊接后全圆周分10个方位检测定子机座各环板内径，要求各环板内圆绝对内径的平均值与设计值的偏差为-2～2 mm。分内、外两圈各36个点检测定子机座下环板水平，要求下环板圆周波浪度不大于3 mm。

2.1.2    数据分析

定子机座上3层环板设计内径为5 750.00 mm，下层环板设计内径为5 525.00 mm;环板1～环板4，每层环板均匀测量10个点，共计测量40个点，具体数据如表1所示，通过计算得出定子机座各环板绝对内径与设计值的偏差均在-2～2 mm;下环板波浪度要求不大于3 mm，实测值为2.01 mm，符合要求。

2.2    定位筋

2.2.1    装配工艺概述

定子铁芯通过102根浮动式双鸽尾定位筋及配套垫板、托板与定子机座连接。定位筋设计内径为11 380 mm。在安装间进行定位筋安装、调整以及托板焊接等工作。为减少定位筋安装的累积误差，采用17等分弦距法进行安装。

2.2.2    数据分析

定位筋数据分析如表2所示。

从定位筋数据分析表可以看出，安装数据均达到了设计标准，确保了后续工序的质量控制，也验证了采用17等分弦距法施工的科学性。

2.3    定子铁芯叠装

2.3.1    装配工艺概述

定子铁芯内径为10 750 mm，外径为11 400 mm，高度为1 450 mm，为全浮动式铁芯结构，下端由下环板和下压指支撑，上端由分块式上齿压板压紧，铁芯由204根穿心螺杆与碟簧进行压紧，并通过102根浮动式双鸽尾定位筋固定在定子机座上。铁芯由41小段组成，中间有40层通风槽片。其中，两端分别有1段40 mm高的粘胶片，中间为39段高度为30 mm的小段。单张硅钢片厚0.5 mm，单张通风槽片厚5.65 mm。粘胶片按槽深分成5种，在制造厂内粘接完成。铁芯叠片时均采用交错1/2定子冲片的堆积法，每层为51张扇形片，每张扇形片分10槽。

铁芯叠装采用专用的整形工具进行整形和压紧，利用定子测圆架进行铁芯半径测量，并通过对测量数据进行整理，从而得出铁芯圆柱度、垂直度、同心度等数据。

2.3.2    数据分析

定子铁芯圆度雷达图（图1）由定子铁芯最终压紧后所测半径数据绘制而成，10号测点数据最大，为5.50 mm;26号测点数据最小，为4.83 mm;内径千分尺读数为5.09时绝对半径为5 374.86 mm，据此计算其他绝对半径。其他安装数据如表3所示。

从表3实测数据可以看出，定子铁芯的工艺在满足设计标准的情况下质量控制得较好，为定子的后续下线作业奠定了良好的基础。

3 结语

本文分析总结了大峡水电站水轮发电机定子装配的施工工艺及质量标准，有利于促进定子施工工艺的提升，对于同类型发电机定子的施工具有较高的参考价值。

[参考文献]

[1] 大峡水轮发电机SF90-68/11400产品说明书[Z].

[2] 大峡水电站发电机定子安装说明书[Z].

[3] 大峡水电站发电机定子安装测量检查记录（QCR）表[Z].

收稿日期：2020-03-21

作者简介：刘步凯（1984—），男，甘肃宁县人，工程师，研究方向：水电厂机械设备管理。