水力機(jī)組安裝與檢修

雷雨

【摘 要】從埋設(shè)部件安裝，到水機(jī)構(gòu)預(yù)裝，轉(zhuǎn)動(dòng)部分組合檢查，水輪機(jī)正式安裝；發(fā)電機(jī)定子安裝在水力發(fā)電過程中，來自水庫、壓力前池或調(diào)壓室位于高處的具有勢(shì)能的水流通過引水建筑物（即壓力水管）直接進(jìn)入水輪機(jī)，沖刷水輪機(jī)的葉輪，使葉輪高速轉(zhuǎn)動(dòng)。轉(zhuǎn)動(dòng)的葉輪帶動(dòng)同軸的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子一起轉(zhuǎn)動(dòng)。發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生高頻交流電，通過輸電線傳輸?shù)阶儔浩髟鰤汉笥筛邏狠旊娋€傳輸?shù)竭h(yuǎn)處的變電站降壓。最后傳輸?shù)接脩羰褂?。進(jìn)入水輪機(jī)的水流在沖刷葉輪后從尾水管排出。

【關(guān)鍵詞】水輪機(jī)組；安裝；檢修

1.立式混流式水輪機(jī)的安裝

1.1埋設(shè)部件的安裝

1.1.1混流式水輪機(jī)的埋設(shè)部件

尾水管里襯：直錐段或彎肘段；基礎(chǔ)環(huán)；座環(huán)；蝸殼；機(jī)坑里襯。

1.1.2埋設(shè)件安裝的特點(diǎn)

（1）安裝與澆混凝土交叉作業(yè)。

（2）各埋設(shè)件都是大尺寸的薄壁構(gòu)件，容易變形、變位。

（3）安裝質(zhì)量有嚴(yán)格的要求，尤其是基準(zhǔn)件的安裝。

1.1.3尾水管里襯的安裝（以直錐管安裝為例）

（1）準(zhǔn)備工作。

①準(zhǔn)備標(biāo)高中心架，門形架。從原始基準(zhǔn)出發(fā)，用經(jīng)緯儀、水準(zhǔn)儀測(cè)量放樣，在門形架上確定軸線在各方向上的±y、±x的位置，在中心架上鋸口，要求各鋸口應(yīng)在同一高程上。用鋼琴線拉出十字軸線，表達(dá)軸線。②組合檢查，加固尾水管里襯。尺寸、形狀，尤其上口尺寸，固定下來。③在上口分度，決定軸線方向。④準(zhǔn)備臨時(shí)支撐：楔子板或由廠家準(zhǔn)備調(diào)整螺釘

（2）吊入找正。①中心位置：用錐球?qū)φ峡诘目叹€。②高程：用鋼板尺量軸線到里襯上平面的高差，用軸線高程減去高差。③上口平面的水平度：用膠管水平儀測(cè)量，用水準(zhǔn)儀校核。

1.1.4基礎(chǔ)環(huán)、座環(huán)的安裝

（1）準(zhǔn)備。①準(zhǔn)備支墩，地腳螺栓孔。②標(biāo)高中心架。③座環(huán)的檢查、清掃，分度標(biāo)明軸線，廠家往往標(biāo)明。

（2）錨固非常重要。包括調(diào)整所用的東西，楔子板、調(diào)整螺釘、拉緊器、千斤頂、地腳螺絲栓，還有與固定部分需焊聯(lián)。

（3）注意混凝土澆注的程序和方法。

（4）埋設(shè)件與混凝土的組合關(guān)系。導(dǎo)水機(jī)構(gòu)的組成需：1）流道部分：底環(huán)、活動(dòng)導(dǎo)葉、頂蓋2）傳動(dòng)機(jī)構(gòu)：接力器、連桿、轉(zhuǎn)臂、導(dǎo)葉軸、控制環(huán)。

（5）裝配關(guān)系。

1.1.5導(dǎo)水機(jī)構(gòu)預(yù)裝的程序

（1）問題的提出。①制造上必然存在誤差。②工作上要求關(guān)閉時(shí)止水嚴(yán)密，動(dòng)作時(shí)同步、均勻一致。

1.1.6測(cè)量螺栓的伸長值，通常是用千分表和測(cè)伸長工具配合進(jìn)行的

一般主軸聯(lián)接螺栓都是中空的，孔的兩端帶有一段螺紋，在擰緊螺母之前，先在孔內(nèi)擰上測(cè)桿。用專用測(cè)伸長工具和千分表測(cè)定螺栓尾部端面到測(cè)桿端的深度。螺母逐步擰緊，螺栓被拉伸，測(cè)量桿并沒有被拉長，可再次測(cè)得測(cè)定桿端的深度，把前后兩次測(cè)定記錄值相減即得螺栓的伸長值。采用轉(zhuǎn)角法也可計(jì)算螺栓的伸長值。由于螺母轉(zhuǎn)360°時(shí)，要升×高或降低一個(gè)螺距s，若螺栓伸長△L，則螺母轉(zhuǎn)動(dòng)角度為α，其關(guān)系如下式s：360°=△L：α在水電站水力機(jī)組安裝工作中，水輪機(jī)主軸與轉(zhuǎn)輪、發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子主軸與轉(zhuǎn)子輪轂、水輪機(jī)主軸法蘭和發(fā)電機(jī)主軸法蘭等這些部件的聯(lián)接，其螺栓緊力都有具體要求，根據(jù)胡克定律應(yīng)力和應(yīng)變成正比關(guān)系，所以在聯(lián)接擰緊過程中要測(cè)定螺栓的伸長值。

1.2水輪機(jī)正式安裝

1.2.1底環(huán)、導(dǎo)葉、頂蓋和套筒安裝

（1）底環(huán)的吊裝：將底環(huán)吊入安裝位置。在底環(huán)與座環(huán)的組合面處涂鉛油。按銷釘就位。然后對(duì)稱擰緊全部螺栓，用0.05mm塞尺檢查組合面間隙不得通過。

（2）頂蓋吊裝：在座環(huán)盤根槽內(nèi)，放入經(jīng)預(yù)裝檢查合適的橡皮盤根。盤根一般為圓形截面的橡皮條。盤根槽有矩形、三角形和凹形截面等。主要起止水作用。吊起頂蓋，調(diào)整水平在0.20mm/m以內(nèi)，在頂蓋與座環(huán)組合面處涂白鉛油，然后將頂蓋按銷釘孔位置就位，對(duì)稱均勻地?cái)Q緊全部螺栓。

（3）套筒安裝：清掃套筒上排水孔，在導(dǎo)葉中軸上套入止水盤根，在套筒和頂蓋組合面上墊帆布或橡膠面墊板（也有些工地僅涂白鉛油）。然后按編號(hào)吊入就位，對(duì)稱均勻的擰緊全部螺栓。

1.2.2機(jī)組檢修的一般知識(shí)

檢修的分類：

機(jī)組的損壞情況有規(guī)律可循①磨損（機(jī)械磨損）長期運(yùn)行中，軸、軸瓦等間隙，動(dòng)與不動(dòng)的接觸。磨合期—互相適應(yīng)過程（磨損逐漸減少磨損情況劃分三個(gè)階段運(yùn)行期—較長的正常運(yùn)行（磨損相對(duì)穩(wěn)定）老化期—到一定程度，磨損量迅速加快②發(fā)電機(jī)故障或事故有規(guī)律可循。

A.初期：故障較多，安裝的機(jī)組，在運(yùn)行初期各零部件互相協(xié)調(diào)工作能力不強(qiáng)，不斷處理，以加強(qiáng)各部分之間的協(xié)作能力。B.正常運(yùn)行期：故障較少。C.設(shè)備老化期：設(shè)備各種損壞到了一定程度，故障急劇上升。根據(jù)以上的規(guī)律去檢修，應(yīng)該在設(shè)備老化期之前進(jìn)行檢修，在要出問題之前去檢修，既在技術(shù)上合理，經(jīng)濟(jì)上也合算，但什么時(shí)候是老化期呢？

水力機(jī)組振動(dòng)的常見原因有哪些，如何尋找振動(dòng)的原因？主要原因：（1）機(jī)械原因：轉(zhuǎn)子的弓狀回旋和共振、機(jī)組轉(zhuǎn)子的振擺、轉(zhuǎn)子抖動(dòng)、轉(zhuǎn)軸振動(dòng)與支座振動(dòng)的關(guān)系；（2）水力原因：渦帶振動(dòng)、渦列振動(dòng)、狹縫射流、水力不平衡、非最優(yōu)協(xié)聯(lián)關(guān)系（3）電磁原因：磁極繞組匝間短路、轉(zhuǎn)子或定子不圓、定子鐵芯整體性不夠、磁極次序錯(cuò)誤等。

某一振動(dòng)原因，一定會(huì)引起某種規(guī)律的振動(dòng)，振動(dòng)的振幅和頻率特性與引起振動(dòng)的原因有關(guān)，可以通過尋找振動(dòng)參數(shù)與機(jī)組運(yùn)行參數(shù)間的關(guān)系來尋找振動(dòng)的原因。在組織振動(dòng)試驗(yàn)時(shí)因采用控制變量法，順序改變某運(yùn)行參數(shù)，而使其他參數(shù)保持不變。機(jī)組振動(dòng)實(shí)際上是由多種原因疊加產(chǎn)生的，是多種不同強(qiáng)弱簡諧振動(dòng)合成的耦合振動(dòng)?？衫酶凳献儞Q將復(fù)雜的振動(dòng)分解成一些簡詣?wù)駝?dòng)，通過各簡諧振動(dòng)的變化規(guī)律，從而分析出振動(dòng)原因。

1.2.3機(jī)組的起動(dòng)調(diào)試

調(diào)試的目的、內(nèi)容：

（1）目的 ①對(duì)水電站建設(shè)各方面作全面檢查，包括水工建筑部分。②及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題并處理。③機(jī)組有關(guān)參數(shù)的調(diào)整、測(cè)定，為長期運(yùn)行作準(zhǔn)備。

（2）調(diào)試的內(nèi)容： ①充水試驗(yàn)。②起動(dòng)試運(yùn)轉(zhuǎn)。③機(jī)組的試驗(yàn)調(diào)整。④試運(yùn)行。

2.充水試驗(yàn)

（1）逐段逐次充水。（2）檢查漏水、滲水、變形情況。（3）閘門、進(jìn)水閥的動(dòng)作情況檢查。

3.機(jī)組的起動(dòng)試運(yùn)轉(zhuǎn)（作機(jī)械部分檢查）

3.1升速試驗(yàn)

①手動(dòng)開機(jī)。②逐步升速，每10分鐘間隔升速一次，依次25%-50%-75%-100%nr。③檢查：A.機(jī)組的旋轉(zhuǎn)情況，有無振動(dòng)、摩擦、異樣的聲響。B.測(cè)量手動(dòng)空轉(zhuǎn)下的振動(dòng)和擺度是否合格。

3.2溫升檢查

手動(dòng)動(dòng)作，改變機(jī)組轉(zhuǎn)速，記錄各軸承溫度隨時(shí)間的變化規(guī)律。①應(yīng)有合理的溫升曲線，每15分鐘測(cè)量一次，其規(guī)律應(yīng)是先快后慢。②最高溫度應(yīng)符合要求。

3.3開停機(jī)操作，輔助系統(tǒng)檢查

4.機(jī)組調(diào)整試驗(yàn)

空載試驗(yàn)。①空載穩(wěn)定性檢查自動(dòng)空載狀態(tài)下，檢查其穩(wěn)定性，作調(diào)節(jié)參數(shù)的組合，同時(shí)進(jìn)行礪磁系統(tǒng)的檢查、調(diào)整。②空載下?lián)蟿?dòng)試驗(yàn)人為給定8%的轉(zhuǎn)速變化，檢查動(dòng)特性是否符合要求。③自動(dòng)開、停機(jī)，遠(yuǎn)程開、停機(jī)。

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