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xx水电站发电机施工方案

发电机施工方案

xxxx水电站现场安装项目部

2017年1月10日

批准：

校核：

编制：

一、概述2

1.1水轮发电机简介2

1.2发电机主要技术性能2

二、编制依据3

三、主要结构3

3.1定子3

3.2转子3

3.3上机架4

3.4下机架4

3.5空冷器等附属设备4

四、施工程序及工艺措施5

4.1安装前准备5

4.1.1技术准备5

4.1.2设备接收和储存5

4.1.3安装场地和消耗材料准备5

4.1.4基础5

4.2发电机安装5

4.2.1发电机安装流程图5

4.2.2下机架安装6

4.2.3定子吊装7

4.2.4转子吊装8

4.2.5上机架及推力轴承安装9

4.2.6机组轴线及调整及导轴瓦安装9

4.2.7油槽及各附件安装10

五、工期计划及资源配置10

5.1工期计划10

5.2人力资源配置10

5.3主要工器具配置11

六、安装质量保证措施11

6.1根据发电机安装的特点制定以下质量保证措施11

6.2质量控制点表12

七、主要危险源辨识及安全防护措施13

7.1主要危险源表13

7.2安全防护措施13

一、概述

1.1水轮发电机简介

本机为悬垂式密闭循环空气冷却的同步水轮发电机，由同轴连接的水轮机驱动，采用可控硅励磁，电机从上往下看为顺时针方向旋转。

发电机主要由定子、转子、下机架、下导轴承、上机架、推力轴承及上导轴承、空气冷却系统、制动和顶起系统、灭火系统、自动化系统等零部件组成。

发电机大轴设上导和下导，分别布置在上机架中心体和下机架中心体内。

上机架与发电机定子相连，内部设有上导轴承和推力轴承，承担机组转动部分和水推力全部推力负荷。

下机架主要承担顶转子时全部转动体的重量符合和制动时的摩擦力矩。

主轴下端法兰与水轮机主轴法兰采用刚性螺栓联接并以径向销传递扭矩。

1.2发电机主要技术性能

（1）发电机主要技术参数：

型式三相、立轴悬式、密闭循环空冷、同步发电机

型号SF52-12/4350

额定功率52MW

额定电压11kV

额定电流3032.5A

额定功率因数0.9

额定转速500r/min

额定频率50Hz

飞逸转速902r/min

相数3

定子接法Y

绝缘等级（定子/转子）F/F

二、编制依据

1、GB/T8564-2003《水轮发电机组安装技术规范》

2、厂家安装图纸；

3、厂家安装说明书

三、主要结构

本机为悬垂式密闭循环空气冷却的同步水轮发电机，由同轴连接的水轮机驱动，采用可控硅励磁，电机从上往下看为顺时针方向旋转。

发电机主要包括定子、

转子、下机架、上机架、推力轴承、导轴承、励磁系统、空气冷却器等附属设备。

3.1定子

发电机定子由机座、定子铁心和圈式线圈等组成，由于运输尺寸和重量受限制，定子为两瓣结构。

机座用钢板焊接和加工而成，机座壁上有六个窗口与空冷器连接，定子吊柱也位于此处。

机座用于固定定子铁心，上机架固定在机座上部，机座下端通过销钉和螺栓固定在基础板上。

定子铁心用0.5mm厚的低损耗优质硅钢片叠压成，铁心用8mm高的通风槽钢沿轴线分为16段，利于电机通风散热，铁心用拉紧螺杆压紧并固定在机座上。

定子线圈为双层条式线棒，每个线棒由34股F级铜扁线DSBEB绕制而成，线棒用F级粉云母带包裹经热压固化成形，机械、电气性能均较优，线棒表面经防晕处理。

引出线在+X偏+Y30°方向，相序俯视为逆时针方向U、V、W。

3.2转子

转子包括主轴、转子支架、磁轭、磁极和风扇等主要部件。

主轴用20SiMn锻钢加工而成，下端法兰与水轮机轴法兰刚性螺栓连接。

转子支架由20SiMn锻钢经铸造后加工而成，热套在主轴上。

磁轭为叠片圆盘式结构，用4.5钢板WDER600经叠压而成，用键固定在转子支架上。

磁极包括磁极铁心和磁极线圈，磁极铁心由2毫米厚的优质钢板冲片叠压而成，具有良好的导磁性能，并可减少涡流损耗。

磁极线圈为扁铜母线绕制，用F级玻璃胚布作匝间绝缘，与线圈压成一个整体，绝缘结构为F级绝缘。

在转子两端每个极间均装一个风扇，机组运行过程中，经风扇打风，一部分风冷却定子端部，一部分进入极间冷却转子，并压入定子通风沟冷却定子铁心和定子线圈中部。

3.3上机架

上机架为十字形，与发电机定子连接，上机架内装有推力轴承和上导轴承，承担机组转动部分和水推力全部推力负荷，上导轴承和推力轴承均为滑动轴承，轴瓦浸泡在上机架油槽中，工作产生的耗热由油冷却器经水传至机外。

为防止产生轴电流，上导轴承和推力轴承均为带绝缘的轴承，为便于安装和调整，推力轴承和上导轴承均为分块瓦组成，推力瓦刚性支柱式，导轴瓦为螺丝调整的刚性支撑，推力瓦为氟塑料瓦，导轴瓦为巴氏合金瓦。

3.4下机架

下机架固定在下机座上，内装有下导轴承，下导轴承与上导轴承结构相同，下机架承担顶转子时全部转动体的重量负荷和制动时的摩擦力矩，下机架有六个支腿，制动器分别在六个支腿上，机组启动前先顶起转子，使润滑油进入推力瓦内，停机制动时，气压顶起制动器的制动板与装在转子下端的制动环摩擦制动转子，制动装置可以自动控制也可以手动控制。

3.5空冷器等附属设备

发电机为密闭循环空气冷却，空气冷却器安装与定子机座四周，热风经过空冷器后变成冷风，冷风从机座两端进入发电机冷却转子和定子后变成热风，然后再次经过空冷器。

在冷却器内部。

热空气的热量将被冷却水带到发电机外部。

所有冷却器的进出水管设计为可以正反向进水，进水一端造成污物堵塞，反向通水后污物带走，可以减少冷却器的检修次数，延长工作时间。

其他附属设备还包括集电环和集电环罩、水灭火系统、电加热装置、碳刷接地系统及测温系统等。

四、施工程序及工艺措施

4.1安装前准备

4.1.1技术准备

首先负责安装的人员应该熟悉制造厂提供的技术文件和图纸，并且对相关的专业标准非常精通，然后编制详细和完整的安装计划，如果任何严重的问题出现，都有必要与制造厂磋商。

4.1.2设备接收和储存

设备运输至现场后，应立即进行检查以确定设备是否有损坏或零部件遗失，然后按相关储存和使用。

4.1.3安装场地和消耗材料准备

安装场地应有足够的空间、合适的环境、必要的起吊设备、特殊的五金件、试验仪器和防火设施，要做到防风、防雨、防尘，温度不低于5℃，湿度不高于85%。

安装前还应准备足够的消耗材料、辅助材料和必要工具。

4.1.4基础

按图纸和说明书将发电机的埋入部分正确埋入，高程误差保证在-5mm～0mm内，中心和分布相差不超过10mm，并且水平不超过1mm/m，用来调整高程的楔子板的搭接量不低于2/3，安装前混凝土硬度不得低于设计值的70%。

4.2发电机安装

4.2.1发电机安装流程图

发电机安装流程图见下页：

4.2.2下机架安装

（1）配对检查各支腿基础板地脚螺栓与螺母，将基础板的地脚螺栓放入地脚螺栓基础坑内。

基础板键的各接触之间用0.05mm塞尺检查，每侧接触长度在70%以上。

（2）按图纸要求方位将下机架吊入机坑，提起下机架基础板地脚螺栓，并带上螺母，要求地脚螺栓顶面高出螺母上端面的螺口不得少于3扣，并将下机架支腿基础板地脚螺栓，用钢筋将其搭接在基础坑内的钢筋上。

（3）调整下机架中心体高程、水平，并利用机组最优中心调整用钢琴线调整下机架中心体中心。

要求调整后下机架中心体的中心偏差不应大于0.5mm；水平偏差不应大于0.03mm；高程偏差控制在±1.0mm范围内。

（4）下机架中心体的中心、高程及水平调整合格后，按要求浇注下机架基础板二期混凝土。

（浇至基础板下方楔子板垫板面以下）

（5）待基础二期混凝土凝固后，对称均匀打紧基础板下方楔子板，复查下机架中心体的中心、水平等应满足要求。

（6）浇筑下机架基础板三期砼，砼达到设计强度后拆除所有下机架支腿与下机座把合螺栓，将下机架吊出机坑。

4.2.3定子吊装

（1）按图纸及设计要求，将定子进行组圆，定子组圆后对定子进行测定，要求定子圆度及组合缝间隙符合规范GB/T8564-2003要求。

（2）定子机座与基础板放上定位销用螺栓联结好吊定子放在底板上，中间放楔子板，要求各组合缝间隙符合规范GB/T8564-2003要求。

（3）上机架支腿焊接完成，通过验收后，用专用吊具螺杆与定子连接，用于起吊定子，必须保证吊具与定子各部分连接无误。

（4）定子吊装前应对125T桥机电气、机械部分进行检查，重点检查小车运行机构及限位、大钩起升机构限位及制动器，确保准确无误、吊装时安排电气、机械人员进行监护。

（5）待各项检验合格后，可对定子进行试吊，为正式吊装做一次预演习，试吊时定子下部距地面不超过200mm，吊具倾斜不得超过2°。

在试吊过程中吊具下严禁站人，同时要保证地面与空中的联络畅通。

（6）试吊无误后可以正式吊运，吊运前清理吊运路线，应避免碰撞、冲击等外界因素的干扰。

吊运过程中吊具下严禁站人，同时要保证地面与空中的联络畅通，将定子吊入机坑。

安装定子基础螺栓，并将定子缓慢地落于支撑及楔子板上。

吊装时，定子方位应与主出线位置和中性点位置一致,保证主引出线和中性引出线的正常连接。

（7）定子吊入机坑后，调整定子高程、中心、水平，并利用机组最优中心调整用钢琴线调整定子中心。

要求定子中心调好后，铁心各处半径与平均半径之差不大于气隙设计值的4%；必须确保最终定、转子铁心平均中心偏差不大于1.92mm，定、转子磁力中心偏差不超过±2.1mm；机座顶面水平偏差不应大于0.03mm/m。

（8）定子的中心、高程及水平调整合格后，按要求浇注下机架基础板二期混凝土。

（浇至基础板下方楔子板垫板面以下）

（9）待基础二期混凝土凝固后，对称均匀打紧基础板下方楔子板，复查定子的中心、水平等应满足要求，即可进行三期砼浇筑。

4.2.4转子吊装

（1）转子包括主轴、转子支架、磁轭、磁极和风扇等主要部件，现场只需安装磁极和风扇等，按要求进行主轴竖立并安装测圆架，对转子磁轭圆度进行测量，要求各半径与设计半径之差不应大于设计空气间隙的3.5%，即0.8mm。

（2）磁极挂装时磁极中心高程偏差不应大于2.0mm，磁极挂装后检查转子圆度，各半径与设计半径之差不应大于设计空气间隙的4%，即0.92mm，转子整体偏心不应大于设计空气间隙的1.5%，即0.35mm。

（3）磁极接头连接和励磁引线安装应符合规范GB/T8564-2003第9.4.14条要求。

待磁极挂装完毕后，应对转子进行各电气试验，由实验室人员进行。

（4）转子吊装前应对桥式起重机进行全面检查，对行走机构和提升机构的制动闸、齿轮、轴承、滑轮、钢丝绳和螺栓等进行重点检查；对润滑系统、电气操作系统、轨道和阻进器等进行一般检查；另外对转子吊具也需进行重点检查。

（5）上述工作完成后方可进行转子吊装，转子吊装时应缓慢提升主钩，使其承受一部分力，再检查各部分工作情况，如一切正常方可继续提升主钩，使转子离开支墩少许，再次检查各部分工作情况，同时在轮辐加工面上测量转子水平，并以加垫的方式调整转子水平在0.03mm/m范围以内。

水平调好以后，做几次起落试验，一切合格后，将转子吊往机坑。

（6）当转子吊至机坑上空时，初步对正定子中心，徐徐下落，当转子将要进入定子时，再仔细找正转子。

同时，用8～12跟木板条（宽约40～80mm，要比磁极长，厚度为空气间隙一半），均匀布置在定、转子空气间隙内。

每根木板条由一人提着靠近磁极中部上下活动，在转子下落过程中如发现木板条卡住，说明在该方向间隙过小，需向相对方向移动转子，中心调整几次后，转子即可顺利落下，待转子即将落在风闸上时，要注意防止主轴法兰止口相碰，当转子落在风闸上，转子吊装即可结束。

4.2.5上机架及推力轴承安装

（1）上机架固定在定子机座上部，上机架安装前对上机架进行预装，调整其高程、中心、水平，要求调整后上机架中心偏差不应大于0.5mm；水平偏差不应大于0.03mm；高程偏差控制在±1.0mm范围内。

（2）待转子吊装以后，进行上机架安装工作，上机架对发电机轴找正中心，机架上的推力轴承轴座的中心偏差不应大于1.5mm，水平偏差不应大于0.04mm/m，机架高程偏差不应超过±1.5mm。

（3）上机架安装完成后，即可进行推力轴承的安装工作，在安装推力头入轴之前，镜板与轴瓦都安装好，要求镜板水平偏差不超过0.02mm/m。

推力头热套时，先在常温下用用一内经（外径）千分尺测量推力头与主轴各部位配合尺寸，计算出推力头加热所需温度。

（4）推力头热套前调整其在起吊状态的水平偏差在0.15mm/m～0.20mm/m范围以内，然后可进行推力头热套入轴，在热套过程中如发现有卡阻现象应立即拔出推力头，待查明原因后，重新加热进行热套。

（5）推力头热套完成后，降至室温方可安装卡环。

卡环受力后，应检查卡环上、下受力面的间隙，用0.02mm塞尺检查不能通过。

否则，应抽出处理，不得加垫。

4.2.6机组轴线及调整及导轴瓦安装

（1）用盘车的方法检查调整机组轴线，盘车前机组转动部分处于中心位置，大轴处于自由状态并垂直。

盘车时上导轴瓦与推力头之间的间隙应尽可能小（一般单边0.03mm～0.05mm），这是为了保证转动部分不发生径向位移，盘车时摆度超过允许值时，应刮削推力头与镜板之间的绝缘垫。

盘车完成后下导、法兰盘相对摆度不超过0.02mm/m，水导轴颈相对摆度不超过0.03mm/m。

（2）盘车时应检查各段轴线弯折情况，偏差不大于0.04mm/m，转子处于中心位置时，用盘车方式，每旋转90°检查空气间隙，各间隙与平均间隙之差不超过平均间隙的8%。

（3）机组盘车技推力轴瓦受力调整合格后，可进行各部导轴承的安装，导轴瓦安装应根据主轴中心位置并考虑盘车摆度方向和大小进行间隙调整，安装总间隙应符合设计要求。

4.2.7油槽及各附件安装

（1）油槽应按规范GB/T8564-2003要求，做煤油渗漏试验，油槽冷却器应按设计要求进行耐压试验及严密性试验，油槽内转动部分与固定部分的轴向间隙，应满足顶转子的要求，其径向间隙应符合设计图纸规定。

（2）挡油圈外圆应与机组同心，中心偏差不大于1.0mm，并应满足挡油圈外圆与轴颈内圆的径向距离与平均距离的偏差不大于10％，油槽油面高度应符合设计要求，偏差一般不大于5mm，透平油牌号及油质应符合设计要求。

（3）挡风板、消防管道与定子线圈及转动部件的距离不宜小于设计尺寸，一般不大于设计值的20％，消防管道喷射孔方向应正确；上、中、下盖板和上、下挡风板应严格按设计要求组装，焊接可靠，螺栓紧固，锁定牢靠。

上、中、下盖板应保持其严密性。

（4）空气冷却器的安装时，单个冷却器在安装前应按规范GB/T8564-2003第4.11要求作耐水压试验；空气冷却器的支架安装，在高度方向允许偏差10mm，圆周方向允许偏差6mm。

按设计要求进行焊接或连接；

（5）其他各附件安装均应按照设计及规范要求。

五、工期计划及资源配置

5.1工期计划

单台套发电机安装工期为240天

5.2人力资源配置

单台套人力资源配置见下表

发电机安装及检测人员配置

序号

工种

数量（人）

1

机械工

5

2

持证电焊工

3

3

技术、质检人员

2

4

维护电工

1

5

普工

10

6

安全员

1

5.3主要工器具配置

序号

设备名称

型号或规格

数量

1

逆变电焊机

ZX7-400A

4台

2

逆变电焊机

ZX7-630A

1台

3

焊条烘箱

ZYH-200

1台

4

移动式空压机

0.6~0.9l/min

1台

5

角磨机

Φ100mm

4台

6

角磨机

Φ125mm

2台

7

角磨机

Φ150mm

1台

8

水准仪

含三脚架、塔尺

1套

9

全站仪

1套

10

水平尺

6把

11

框式水平仪

2台

12

合像水平仪

1台

13

自制小车

1台

14

液压叉车

3T

1台

15

打压泵

1台

16

万用表

1台

17

摇表

500MΩ

1台

18

切割机

Φ400

3台

19

手枪钻

2把

20

红外线测温枪

1把

21

手动葫芦

3t

6台

22

手动葫芦

2t

4台

23

手动葫芦

5t

4台

24

螺旋千斤顶

16t

10台

25

螺旋千斤顶

32t

10台

26

螺旋千斤顶

100t

4台

27

钢板尺

300mm

3把

28

角尺

4把

29

钢卷尺

5M

10把

30

电源盘

3个

六、安装质量保证措施

6.1根据发电机安装的特点制定以下质量保证措施

（1）选派本专业的有悬式机组安装经验的员工，作为施工人员及技术员。

（2）上机架支腿焊接人员必须取得焊工证，使之清楚自己的工作质量要求。

（3）开工前，由技术人员向施工人员进行详细的技术交底。

技术交底内容包括施工工艺、方位尺寸、质量要求、安全注意事项等。

（4）对采购的材料和工程设备，要进行检测验收，验收时应同时查验材质证明和产品合格证书。

（5）执行转序单制度，严格交接程序，划清责任界限，未签转序单不得进入下一工序。

（6）实行责任制，奖罚制度，哪一个工序出现质量问题，就追究谁的责任，同时做得好的就奖励

（7）质量全过程的监控，事先对特殊过程和质量通病作好预防措施；事中严格执行质量“三检制”；事后及时记录总结。

（8）质量记录要求真实、齐全、准确。

6.2质量控制点表

项目

控制点

控制依据

控制凭证

负责人或部门

发电机安装

上机架支腿组合缝，支腿焊接（无损探伤）

规范及厂家要求

施工记录

质检工程师

定子组圆圆度检查

规范及厂家要求

施工记录

质检工程师

转子磁轭及转子整体偏心检查

招标书要求

施工记录

质检工程师

下机架安装

规范及厂家要求

施工记录

质检工程师

定子吊装及安装

规范及厂家要求

施工记录

质检工程师

转子吊装及安装

规范及厂家要求

施工记录

质检工程师

上机架及推力轴承安装

规范及厂家要求

施工记录

质检工程师

导轴承安装

规范及厂家要求

施工记录

质检工程师

附件安装

规范及厂家要求

施工记录

质检工程师

七、主要危险源辨识及安全防护措施

7.1主要危险源表

序号

作业内容

伤害类别

产生的原因

1

定子及转子吊装

火灾

焊接、切割、打磨产生的火花引燃易燃物或氧气、乙炔摆放不当，漏气回火或电气失火

高处坠落

高处作业未系安全带，作业面照明不足，作业面有孔洞、临空面无护栏

触电

非电工专业人员乱接线

起重伤害

操作指挥人员的失误，吊具、捆绑方式不符合要求，绳索、吊具缺陷或选择错误

机械伤害

打电锤电钻时方法不当或设备缺陷

2

发电机各附件安装

火灾

焊接、切割、打磨产生的火花引燃易燃物或氧气、乙炔摆放不当，漏气回火或电气失火

高处坠落

高处作业未系安全带，作业面照明不足，作业面有孔洞、临空面

电弧伤害

没有穿戴防护用品

触电

焊机电线漏电、照明漏电

3

上机架支腿焊接

触电

非操作人员乱接线、电缆漏电、设备接地不良

起重伤害

吊装支腿时，吊具捆绑方式不符合要求，绳索、吊具缺陷或选择错误

电弧伤害

支腿焊接时，电弧伤眼

7.2安全防护措施

（1）设备运输采用专用绳索捆绑牢固，防止碰撞，倾倒。

（2）设备装车与卸车，吊点应按设备箱上指定的吊点挂吊，起吊速度要限制在最低档，平稳起落。

（3）设备及部件吊装时严格按照设备厂家规定的吊绳或专用吊具吊装。

（4）交叉作业要设置防护装置并有专人监护和挂设警示标志。

（5）在高处作业应搭设脚手架、使用高处作业台或采用其它可靠措施，栓好安全带。

尽量避免立体交叉施工。

（6）交叉作业要设置防护装置并有专人监护和挂设警示标志。

（7）焊接工作人员应穿戴专用工作服、工作鞋、工作帽、防护镜，工作完应对场地全面检查，防止火星复燃；

（8）所有施工设备都应进行良好接地。

（9）所有专业施工，作业人员必须持证上岗。

（10）施工现场应有足够的照明。

（11）施工现场严禁吸烟。

（12）施工现场配备足够的消防设备。

（13）施工周围的孔洞要加盖板或设护栏施工。

（14）在运行或带电设备上工作需办理相关的工作票，且采取必要的防护措施后方可进行施工。