试论水轮发电机定子安装运行问题
摘要:在水轮发电机定子安装和运行中存在一定问题,本文主要针对相关的问题进行分析及建议注意事项,特别针对发电机定子运行质量问题及处理方法进行较为详细论述,希望对于今后类似工作具有一定帮助。
关键词:定子安装发电机运行问题
目前,随着我国经济实力逐渐增强,水电事业的建设在我国呈现出强势的发展趋势,但是一些问题也存在于大型水轮发电机组水轮机的运行过程中,我国相关专家通过对于小浪底、大朝山、二滩、万家寨等相关大型水电站水轮机的调研工作,在相关的提出的注意事项中,体现出重视水轮机的安装调试、设计制造以及相关的电站生产运行,但是也暴露出对于相关关于安装调试的设计计算问题重视程度较小,但是这也同样这是影响到电站的运行水平的重要因素[1,2]。
1 发电机定子存在问题分析
1.1 安装问题
对于安装水轮发电机定子主要包括以下三种方式:第一,水轮发电机定子先在工厂组装,整体吊装在施工现场进行,对于其高程、水平以及中心进行调整,然后进行固定操作,要求进行在整体干燥情况下进行电气耐压试验;第二,叠片的分瓣运输定子在制造厂内完成,组合以及
质量体系文件 立式水轮发电机安装 作业指导书 编号：ZLCXj 版本号：B1 印号： 发布日期：2002年11月实施日期：2002年11月1日 葛洲坝集团机电建设有限公司
目录 1 竖轴式水轮发电机安装工艺流程图 2 作业方法及要求 2.1 施工准备 2.2 安装间定子、转子组装场地埋件安装 2.3 定子组装 2.4 定子吊装及安装 2.5 定子下线与耐压 2.6 下机架及推力轴承装配（伞型结构） 2.7 转子装配 2.8 机组联轴 2.9 上机架组装、予装及安装 2.10 机组轴线检查及调整 2.11 发电机总装 2.12 启动试运行 3．附注： 4．附表 附表1 立式水轮发电机上、下机架组装及安装单元工程质量评定表附表2 立式水轮发电机定子组装及安装单元工程质量评定表 附表3 立式水轮发电机转子组装单元工程质量评定表 附表4 立式水轮发电机制动器安装单元工程质量评定表 附表5 立式水轮发电机转子安装单元工程质量评定表 附表6 立式水轮发电机推力轴承及导轴承安装单元工程质量评定表 附表7 立式水轮发电机轴线调整单元工程质量评定表
1 竖轴式水轮发电机安装工艺流程图
2、作业方法及要求 2.1 施工准备 2.1.1 了解整个施工作业计划及要求。 2.1.2 熟悉图纸及制造厂的技术资料，了解设备的结构特点、技术要 求及工艺要求。 2.1.3 根据工程特点，结合现场的具体情况，编制施工技术措施及安 全措施。 2.1.4 每项单元工程开工前应对施工人员进行技术交底。 2.1.5 根据现场情况设计、制作临时工装、器具；准备各种施工工器 具。 2.2 安装间定子、转子组装场地埋件安装 2.2.1 作业方法 2.2.1.1 熟悉设计图纸及技术人员编写的施工技术措施及安全措施，严 格按照措施进行施工。 2.2.1.2 根据设计图纸中的要求进行埋件各部件的下料工作。 2.2.1.3 按照设计图纸上的方位测放出埋件的埋设部位及高程。 2.2.1.4 埋设安装间的各埋件，并将其加固定位，再进行二期混凝土的 浇筑。 2.2.2 质量检验 2.2.2.1 检验依据 设计图纸及资料 2.2.2.2 检验方法及器具 （1）用卷尺测量埋件下料尺寸是否符合设计图纸的要求； （2）用卷尺测量埋件布置方位是否符合设计图纸的要求； （3）用水准仪测量各埋件平面高程是否符合设计要求。 2.3 定子组装 注解：定子现场叠片方式分为安装间组装叠片，机坑内下线；机坑内组装叠片，机坑内下线两种方式。以下作业方法以安装间组装 叠片，机坑内下线方式进行论述。 2.3.1 作业方法 2.3.1.1 定子组装前的准备工作 （1）定子装配前应熟悉图纸、资料，了解定子的结构特点及各项技术要求，根据定子的结构特点、技术要求及施工组织设计提出 的施工技术方案，编写施工技术措施和安全措施，然后根据技 术措施进行组装。
立式水轮发电机SF800-16/2150 安装使用维护 说 明 书 中华人民共和国XXXXXXXX有限公司
目录 一、技术数据 (1) 二、技术条件 (2) 三、结构说明 (6) 四、安装说明 (9) 五、电机干燥与试验 (14) 六、发电机的启动和停机 (16) 七、电机的维护及使用说明 (17) 八、运输及保管 (20) 九、使用期限 (20)
本说明书用于SF800-16/2150水轮发电机。 一、技术数据 1、发电机的主要部件重量 序号代号名称重量（kg）备注 1 XF101-5-0 定子转配3878 2 XF101-6-0 转子装配5930 3 XF101-3-0 上机架装配1670 4 XF101-8-0 下机架装配588 5 电机总重17090 2、发电机主要参数 序号名称数值 序 号 名称数值 1 发电机型号SF800-16/2150 15 纵轴同步电抗X d 1.0256 2 额定功率P N 800kW 16 纵轴瞬变电抗X d＇0.2684 3 额定电压U N6300 V 17 纵轴超瞬变电抗X d〃0.1275 4 额定电流I N91.6 A 18 横轴同步电抗X q0.634 5 额定转速n N 375 r/min 19 横轴瞬变电抗X q＇0.634 6 飞逸转速n Y 630 r/min 20 横轴超瞬变电抗X q〃0.1467 7 功率因数cosΦ0.8（滞后）21 零序电抗X 0.0372 8 额定频率f N50 Hz 22 逆序电抗X 2 0.1368 9 气隙长度δ 4 mm 23 转动惯量（T·m2）13.5 10 空载励磁电流I0f64 A 24 设计效率η（%）93.05 11 空载励磁电压U0f54.5 V 25 接线方式Y 12 励磁电流I f123 A 26 绝缘等级F/F 13 励磁电压U f149 V 14 短路比f0K 1.2
水轮发电机定子绝缘问题分析及处理 发表时间：2018-08-16T10:18:06.130Z 来源：《电力设备》2018年第15期作者：宋俊峰郑文强 [导读] 摘要：本文选择某水电厂1号发电机为典型案例，介绍了定子绝缘问题的查找和处理方法，结果表明直流漏电流试验能比较直观地反映定子绕组端部的集中性缺陷，绕组两端引线的紧固部件是产生定子绝缘缺陷的高发部位，应当给予重视，该研究结果对其他各电站类似问题有重要的借鉴价值和参考作用。 （福建仙游抽水蓄能有限公司福建莆田 351267） 摘要：本文选择某水电厂1号发电机为典型案例，介绍了定子绝缘问题的查找和处理方法，结果表明直流漏电流试验能比较直观地反映定子绕组端部的集中性缺陷，绕组两端引线的紧固部件是产生定子绝缘缺陷的高发部位，应当给予重视，该研究结果对其他各电站类似问题有重要的借鉴价值和参考作用。 关键词：发电机；定子；绝缘问题 引言 水轮发电机定子绕组由于受到制造工艺、运行环境及其附属连接部件、紧固件的影响，经常会出现绝缘水平/强度下降的问题。一般情况下，发电机定子绝缘问题的查找比较困难。电机制造厂常用绕组端部泄漏电流检测方法（所谓的“电位外移法”）对汽轮发电机绕组端部手包绝缘等部位进行测试，以检查绝缘弱点，消除三相泄漏电流不平衡或者某相泄漏电流偏大的问题。 1定子绝缘常见问题及发生原因 1.1定子绕组绝缘受伤 水轮发电机定子绕组在检修过程中常常因为起吊、搬运等受到挤压、刮蹭，导致定子绕组发生不同程度的损坏。在检修过程中虽然绝缘试验为合格，但是却潜伏着安全隐患，等到发电机运行一段时间后，这些缺陷逐渐暴露出来，容易引发绝缘事故。 1.2铁心硅钢片局部短路 水轮发电机定子铁心硅钢片由于局部的碰伤、电腐蚀、松动、高温等情况的持续作用，会逐渐破坏片间绝缘，导致局部短路现象发生。铁心硅钢片局部短路时，铁损会显著增强，局部过热明显，加速硅钢片和定子的主绝缘老化，如果没有及时发现和处理，会导致铁心严重烧损和定子绝缘击穿事故。 1.3电力系统发生短路故障 在电力系统发生短路故障且故障点距离发电机很近时，在发电机相间短路、匝间短路、短路接地、不对称运行、非全相运行等情况下，有可能造成定子主绝缘的局部受伤甚至烧毁定子。 1.4定子绕组受潮和脏污时会导致整体绝缘下降 受潮原因是发电机及其附属设备不完全密封，湿度高时，特别是冬天阴雨天气，定子绕组出口及中性点引出线处支持瓷瓶表面易结露形成水珠、水膜，使定子绕组整体绝缘降低；另外设备绝缘表面灰尘会吸湿，且灰尘、水具有导电性，造成绝缘值降低。空冷式发电机在停运状态下绝缘极易受潮，主要表现在泄漏电流显著增加、绝缘电阻显著降低。 1.5定子绕组及其附属连接部件、紧固件绝缘材料老化和加工工艺不良 绝缘材料影响着发电机使用的安全性和可靠性，在长期的现场运行中，发电机由于受到电气故障、温度、摩擦和机械振动的共同作用以及不同外部环境条件的影响，其定子绕组以及铁心叠片之间的绝缘部分会逐渐产生老化，绝缘电阻值下降，最终丧失其应有性能。 2某电厂定子绝缘问题分析处理案例 2.1机组概况 国网某力发电厂1号发电机单机容量为85MW。定子共有线圈396个，主引出线和中性引出线各3根，为双层条式波绕组，2Y型连接，额定电压13.8kV，绝缘等级F级。三十多年来，1号机组一直运行可靠，工况良好。但2013年开始，1号发电机的定子绝缘逐渐出现问题，主要体现在A、C两相直流泄漏电流相继出现数值偏大情况。2.2绝缘缺陷2013年4月，在1号发电机预防性试验中发现A相直流泄漏电流数值明显偏大（定子绕组两端均断引，下同），A相直流泄漏电流数值在2.0UN电压下达到了B、C两相的5倍以上，不符合规程中“在规定试验电压下各相泄漏电流的差别不应大于最小值的100%”的要求。考虑到机组停机时间较长，定子绕组有可能局部受潮，为了进一步确认是否存在绝缘缺陷，将机组空转干燥4h后，在热状态下进行试验，试验数据见表1。 从表1中可看出，1号机三相绝缘电阻和吸收比及直流耐压试验虽然合格，但A相直流泄漏电流数值在2.0UN电压下高达320.5μA。经验证明，测量泄漏电流能发现电力设备绝缘贯通的集中缺陷、整体受潮或有贯通的部分受潮以及一些未完全贯通的集中性缺陷，故判定1号发电机定子存在绝缘缺陷。 表1定子绕组绝缘电阻，吸收比、泄漏电流 2.3分析查找 2.3.1初次分析查找 线棒绝缘本身存在问题的概率微乎其微，如果整体模压线棒本身存在问题，线棒多年以来的绝缘电阻和交流耐电压试验一般就能够反映出来。泄漏电流主要由表面途径的泄漏所致，发电机泄漏电流异常增大，应该首先从绕组的受潮和污秽情况查起。通过对试验情况分析，认为存在两方面的原因：一是因检修时间长，机组整体吸潮，致使绕组表层局部受潮；二是由于在未吊出转子的情况下，各绕组表面的污垢难以清扫干净，且各相各个支路清洁情况不一，可能出现A相绕组泄漏电流增大的情况。于是采取了以下解决对策：（1）通过拔掉转子磁极对定子线棒端部、槽口和两端引线等重点部位进行全面清扫；（2）在试验前让发电机并网运行干燥。2013年10月13日进行了处理
卧式的水轮发电机的安装 卧式的水轮发电机,除容量很小的以外,都就是由底座、定子、转子、轴承座等组成。而且多数就是采用管道式通风冷却,机坑与进、出风道相连。因尺寸较小,转速较高,发电机定子与转子往往在厂内组装,经过试验后整体运到电站工地,安装工程相对简单。一、安装的质量要求与基本程序(一)安装的基本质量要求卧式发电机都就是以水轮机轴线为准进行安装的,最基本的质量要求就是:1、发电机主轴法兰按水轮机法兰找正时,偏心量≤0、04mm;倾斜≤0、02mm;2、以转子为准调整定子的位置,发电机应气隙均匀一致,最大偏差不大于平均气隙的±10%,实测气隙时,应对每个磁极的两端,就转子不同的3~4个位置(如每次让转子转过90°)测量,取所有实测值的平均值为准,再计算偏差的大小;3、定子的轴向位置应使定子中心偏离转子中心,偏向水轮机端1~1、5mm,以便机组运行时使转子承受与轴向水推力相反方向的磁拉力,减轻推力轴承负荷并有利于机组稳定。 (二)卧式水轮发电机的基本安装程序卧式水轮发电机的安装程序因具体结构的不同有所差异,但基本安装程序如下:1、准备标高中心架、基础板及地脚螺栓;2、安装底座;3、安装定子、轴承座;4、转子检查及轴瓦研刮;5、吊装转子;6、与水轮机连轴、轴线检查、调整;7、安装附属装置;8、机组启动试运行。 二、卧式发电机转子的吊装 卧式发电机底座、定子、轴承座的安装都以水轮机轴线为准,其安装方法与前述相同,但转子吊装与立式机组不同。由于卧式发电机转子两端用轴承座支撑,中部的磁轭、磁极悬空在定子内,且气隙不大,又不允许转子与定子摩擦,所以转子的装入与拆卸都必须沿水平方向移动,这就形成了所谓“穿转子”的特殊工艺过程,其过程如图所示。 1、准备工作(1)准备吊具、吊索。起吊转子时钢丝绳不能与转子两端接 触,必须经过吊梁来悬挂转子。吊梁如图(a)所示,就是一根 具有足够刚度的横梁,通常用工字钢或槽钢焊接而成。根据需要在吊梁上设置钢丝绳吊点,悬挂转子的钢丝绳尽可能垂直向下,而连接桥吊吊钩的钢丝绳夹角尽可能小。(2)准备临时支撑。穿转子必须分段进行,为了调整钢丝绳, 必须设置可靠的临时支撑,如图(b)、(d)。常用若干条 形方木作支撑,但必须稳定可靠。 2、分步穿转子 转子吊入(或吊出)定子要分步进行,其过程中需要调整钢 丝绳。若法兰端的轴长不够,通常就是采用一段带法兰的钢管作 为假轴,其法兰按主轴法兰加工,用连轴螺栓连接假轴使主轴加长,但必须保证假轴有足够的刚度。转子开始穿入定子时,为保证转子与定子的气隙,在气隙内放
水轮发电机安装技术的思考 随着我国经济的飞速的发展，社会的快速的进步，我国的水电事业也在迅猛的发展着，多个大型的水力发电站已经成为我国水利发电的典型，比如二滩和三峡发电站的建成和投入使用，大型水力发电站的水轮发电机的安装技术是水力发电站一大重点和难题，尤其是水轮发电机的金属蜗壳和定子铁芯的安装是很重要的，本文简单的分析了水轮发电机金属蜗壳和定子铁芯的安装技术。 标签：水轮发电机；金属蜗壳；定子铁芯；安装技术 我国的水轮发电机的安装技术在日益成熟，也取得了很大的成就，但是仍然存在一定的不足，需要进行严格改进，本文对水轮发电机安装的分析分为两个部分，第一是水轮发电机的金属涡流的安装技术，第二是水轮发电机的定子铁芯的安装技术。笔者以三峡水力发电站为例进行了介绍和分析。 1 水轮发电机金属蜗壳的安装 分析了我国现有的发电站的水轮发电机后，比如二滩、三峡和小浪底发电站，我们可以发现，大型的水轮发电机都是采用金属蜗壳，因为大型的水利发电站流量很大，水头很高。几个发电站的蜗壳都具有以下特点：结构大，重量重，钢板厚，焊接工作量大，安装要求高难度大。 1.1 蜗壳管节的安装 蜗壳管节安装包括定位节和凑合节等的安装，蜗壳安装的顺序一般是首先安装定位节，然后依据定位节和凑合节的配合程度和位置进行以定位节为基础的其他节的安装，一般是单方向和双方向的安装其他管节，最后是进行凑合节的配割。在整个蜗壳管节的安装过程中要遵循一个原则，就是安装要对称，进行平衡挂装。在安装过程中要防止底座偏离重心，要进行相关平衡度和稳定度的监测。 1.1.1 定位节的安装。定位节的安装难度很大，在进行吊装之前，要进行严格测量和进行定位节截面的标记，然后进行搭接板的焊接，搭接板的焊接一般在蜗壳的管节的开口处进行。管节被吊入机坑后，依靠搭接板把管节挂在渡板上，然后就是利用拉紧器或者其他设备进行截面的中心，角度和中心、半径的调节。調节好后进行渡板和搭接板的焊接，固定好蜗壳支撑，然后就是固定工作。 1.1.2 凑合节的安装。凑合节是最后进行安装的，在定位节和其他管节安装好后进行的。首先是底部瓦块的安装，然后是上部的瓦块，最后是中间的瓦块。每一个部分的瓦块安装好后都要进行压缝。采用磁力切割机进行凑合节的切割，顺序是由内而外沿着切割线进行切割。切割线的确定很重要，化切割线应该考虑间隙要求还有热影响。 1.2 蜗壳的焊接
对水轮发电机定子冲片实际工作中问题的探讨 本文主要对水轮发电机整个组成部分的定子端部的冲片逸出所造成的整个发电机组的故障，经过一定的现场分析，并在处理过程中查找出问题的原因并进行一定的处理，需要进行全面的了解。这就对更好的改进整个设计，提高整个发电机组的安全性，保证水轮发电机的安全运行，有着极其重要的作用。 标签：水轮发电机；定子；冲片 前言 近些年来，随着水轮发电机数量的不断增多，无论是国内生产的，还是从国外进口的，都有定子端部冲片逸出的状况发生，造成了很多事故的发生，比如说停机短路、线棒的绝缘层受损。正是由于这类事故的发生，使越来越多的工程技术人员投入越来越多的精力去分析研究其发生的原因和机理，并提出合理的技术保障措施。 1 事故的发生 水轮发电机组一般在运行一两年的时候就会出现定子的线棒被割破的情况，这就造成线棒绝缘层受损，引发了定子短路烧毁，其实绝缘层的损坏是一个逐渐变化的过程，最开始的分析是由于电磁力的影响，使得冲片发生了移动。但是通过验证，事实并非如此。经过反复的比较分析，最终验证发电机的定子温度存在冷热变化，同时机座和铁心之间存在较大的温差，这就会发生热胀冷缩，使得机座和铁心之间发生位移，就会产生摩擦力，便会对线棒发生连续不断的割磨，使得绝缘层遭到破坏。但是具体的变化过程，主要还是要根据发电机组所处的环境不同而定。 2 定子冲片逸出的原因分析 要想分析冲片逸出的原因，就必须要了解定子端部的一些具体结构。一般对于低转速的发电机组来说，定子冲片轭部径向相对比较窄，因此，我们通常采用的螺杆是铁心背部拉紧螺杆而并不是穿心式螺杆。 2.1 冲片的装压 对于任何一种机组来讲，对机组运行的可靠性影响较大的就是装压叠片的质量，但是影响叠片的质量有很多因素，例如，各部分零件加工的精细程度、压紧度大小、压紧度的均匀性等，因此只有这些因素都处于一个良好的状态，才能真正的保证定子铁心的质量，才能让发电机组正常的运行，但是真正要做到各部分都处于一个良好的状态是比较难的，即使状态都趋于良好，但是由于定子冲片整体压紧还要受到定子高度的影响，铁心上部的受力往往是大于下部的，这样就会造成端部冲片逸出。
水轮发电机定子线圈 采用环氧云母绝缘制成的新式大型水轮发电机定子绕组的预期寿命是50年以上[1]。最近一项与加拿大电气协会有关组织所赞助的对新式和老式绝缘系统的全球调查显示, 定子绕组在重新绕制前可正常运转50年[2]。但有一些迹象表明，在过去十多年所生产的发电机寿命是无法达到50年的。 决定定子绕组寿命的关键因素是被使用作为隔离高电压铜导体及定子铁芯的电气绝缘。比起定子绕组内其他的组成材料如铜或钢, 绝缘材料有较低的熔点和较弱的机械强度。结果是，随着运转时间的增长, 绝缘是最有可能发生老化及恶化，最终导致接地故障。另一个可能出现故障的是铜导体- 特别是线棒没有被牢靠的固定在线槽内(因此产生振动)，或两个线棒间焊接品质不良。 遗憾的是，现在要对过去十年所生产的发电机定子绕组的预期寿命有相同或较低稳定度的统计进行证明还言之过早。然而, 在线局放测试[3]已被世界各地的发电公司采用, 侦测发电机运行中定子绕组可能发生的绝缘问题和连接问题。在说明近期水轮发电机的故障现象前，从数千台电机上采集的局放数据与老旧机组比较后，显示了定子绕组问题似乎是过去十年中较普遍发生的故障。最后, 讨论发电公司如何确保定子绕组的长期寿命。 局放量大小与电机制造年代的关系 在对数以千计的电动机和发电机所采集的在线局放数据分析后发现, 一些电机制造厂在过去十年所生产的电机定子绕组的局放量超过他们10年前所生产的电机定子绕组的局放量[4]。例如, 图1显示位于欧洲、北美和日本的大型电机制造商在不同年代生产的定子绕组局放量与生产年代的关系。这些电机包含了13-15kV的空冷型机组。这一数字显示，四家电机制造厂于2003年所出厂电机的局放量比1995年前出厂的电机局放量明显高出许多。而高的局放量通常代表了定子绕组绝缘正快速老化,同时存在电气接触不良的隐 患。高的局放幅值是对近期制造的电机定子一个值得关心的客观资讯。
达克曲克水电站 机电安装工程 合同编号： 定子组装施工技术措施 批准： 审核： 编制： 中国水利水电第十工程局有限公司 达克曲克水电站机电设备安装项目部 二〇一五年三月
一、工作内容 定子组装工作主要包括定子机座组焊；定位筋安装调整、焊接；下压指调整、焊接；定子铁芯叠装、压紧；定子铁芯铁损试验；定子线棒安装及试验；定子整体调整及其它辅助设备安装等。 二、编制本指导书的依据为： 1、《水轮发电机安装技术规范》GB/T8564-2003 2、《水轮发电机定子F级绝缘规范》 3、《水轮发电机定子F级防晕规范》 4、《水轮发电机组包装、运输、保管技术条件》JB/T8660-1997 5、该产品总装图、定子装配图及零件图 三、现场应具备的条件： 1、定子装配图、定子铁芯装配图、定子绕组接线图等定子各相关零、部件图。 2、水轮发电机随机文件。 3、定子零、部件出厂检验的相关记录。 4、设备发货清单。 四、发电机参数及定子零部件相关数据： 1、发电机部分参数： 型号：SF35-28/6400 额定功率：35.86MW 额定电压：10500V 额定电流：2264.1A 气隙：15mm 绝缘等级：F级 2、基本结构： 定子机座采用分瓣结构，分为两瓣。 3、定子零部件相关数据： 机座外径×高7600×2640 机座重量33360kg 铁芯重量（含机座）75900kg
定子总重87660kg 定子线圈数量840 4、定子绕组数据： 接法Y 极数2P=28 相数 3 槽数420 绕组节距1～14～31 每极每相槽数q=5 并联支路数a=2 五、设备、工装、工具、量具、仪器、仪表 六、定子组装现场场地要求
机组检修作业标准书 一、修前准备 1、检修图纸与资料准备。 2、检修备品与材料。 3、检修工具准备。 4、在机组检修拆机过程中要对机组设备主要参数进行测量记录。进行有针对性的检修。并与检修后的设备参数进行对比，对检修的成果进行评价。具体需要在修前进行测量的主要参数有（相关记录表见检修文件包）： 修前各部瓦温、振动值测量。 上、下导瓦修前间隙测量。 定转子空气间隙测量。 镜板水平测量。 上、下机架水平测量。 导叶端面间隙测量。 导叶立面间隙测量。 接力器压紧行程测量。 二、检修工艺及验收要求 1、检修一般工艺要求 应有适当的检修场地，并应考虑其承载能力。 进入发电机内部时，与工作无关的物件不应带入。人员、工具、材料应登记，工作结束后应注销。 做好“安全文明生产”，保持检修场所和厂房的整洁、文明、卫生。在发电机内使用明火作业，如电焊、气焊、气割，应做好防火和防飞溅的措施。作业完毕应仔细清理焊渣、熔珠，在转动部件上进行电
焊时，地线必须可靠地接在转动部件施焊部位上，严禁转子不接地线进行电焊作业。 部件拆卸前，对有关部件应做好动作试验，各部件动作灵活，拆卸时，应注意各零部件的相对位置和方向做好记号，记录后分解。 拆卸机械零部件时先检查各部件接合面标志是否清楚，不明显的应重新作记号标志，并作记录，同一部件拆卸的销钉、螺栓、螺母、垫圈需放在同一箱内或袋内，做好标签注明。螺栓、螺母要清点数目，妥善保管。 各部件的组合面、键和键槽、销钉和销钉孔、止口应仔细进行修理，使其光滑，无高点和毛刺。但不得改变其配合性质。螺栓和螺孔亦应进行修理。所有组合配合表面在安装前须仔细地清扫干净。 设备组合面应光洁无毛刺。合缝间隙用0.05mm塞尺检查，不能通过，允许有局部间隙；用0.1mm塞尺检查，深度不应超过组合面宽度的1/3，总长不应超过周长的20％；组合螺栓及销钉周围不应有间隙。组合缝处的安装面错牙一般不超过0.10mm。 部件分解拆卸时，应先拆销钉，后拆螺栓；装复时先装销钉，后装螺栓。 部件分解后，应及时清洗零部件，检查零部件完整与否，如有缺损应进行更换或修复。所拆零部件按系统分门别类，妥善保管。 拆卸的主要部件，如轴颈、轴瓦、镜板等高光洁度部件表面，以及联轴法兰和销孔面应做好防锈蚀措施。应用白布或塑料布，包盖防护好。管路或基础拆除后露出的孔洞应割堵好，以防杂物掉入。 分解的零部件存放，用木块或其他物件垫好，以免损坏其加工面或发生变形。 机械加工面清扫后应涂以防锈油，且不得敲打或碰伤．如有损坏应
卧式的水轮发电机的安装 卧式的水轮发电机，除容量很小的以外，都是由底座、定子、转子、轴承座等组成。而且多数是采用管道式通风冷却，机坑与进、出风道相连。因尺寸较小，转速较高，发电机定子和转子往往在厂内组装，经过试验后整体运到电站工地，安装工程相对简单。一、安装的质量要求和基本程序（一）安装的基本质量要求卧式发电机都是以水轮机轴线为准进行安装的，最基本的质量要求是：1.发电机主轴法兰按水轮机法兰找正时，偏心量≤0.04mm；倾斜≤0.02mm；2.以转子为准调整定子的位置，发电机应气隙均匀一致，最大偏差不大于平均气隙的±10%，实测气隙时，应对每个磁极的两端，就转子不同的3~4个位置（如每次让转子转过90°）测量，取所有实测值的平均值为准，再计算偏差的大小；3.定子的轴向位置应使定子中心偏离转子中心，偏向水轮机端1~1.5mm，以便机组运行时使转子承受与轴向水推力相反方向的磁拉力，减轻推力轴承负荷并有利于机组稳定。 （二）卧式水轮发电机的基本安装程序卧式水轮发电机的安装程序因具体结构的不同有所差异，但基本安装程序如下：1.准备标高中心架、基础板及地脚螺栓；2.安装底座；3.安装定子、轴承座；4.转子检查及轴瓦研刮；5.吊装转子； 6.与水轮机连轴、轴线检查、调整； 7.安装附属装置； 8.机组启动试运行。 二、卧式发电机转子的吊装 卧式发电机底座、定子、轴承座的安装都以水轮机轴线为准，其安装方法与前述相同，但转子吊装与立式机组不同。由于卧式发电机转子两端用轴承座支撑，中部的磁轭、磁极悬空在定子内，且气隙不大，又不允许转子与定子摩擦，所以转子的装入和拆卸都必须沿水平方向移动，这就形成了所谓“穿转子”的特殊工艺过程，其过程如图所示。 1.准备工作（1）准备吊具、吊索。起吊转子时钢丝绳不能与转子两端接 触，必须经过吊梁来悬挂转子。吊梁如图（a）所示，是一根 具有足够刚度的横梁，通常用工字钢或槽钢焊接而成。根据需要在吊梁上设置钢丝绳吊点，悬挂转子的钢丝绳尽可能垂直向下，而连接桥吊吊钩的钢丝绳夹角尽可能小。（2）准备临时支撑。穿转子必须分段进行，为了调整钢丝绳， 必须设置可靠的临时支撑，如图（b）、（d）。常用若干条 形方木作支撑，但必须稳定可靠。 2.分步穿转子 转子吊入（或吊出）定子要分步进行，其过程中需要调整钢 丝绳。若法兰端的轴长不够，通常是采用一段带法兰的钢管作 为假轴，其法兰按主轴法兰加工，用连轴螺栓连接假轴使主轴加长，但必须
水轮发电机常见故障及处理 由于水轮机发电机组的结构比较复杂，有机械部分、电气部分以及油、气、水系统，它受系统和用户运行方式的影响，还受天气等自然条件影响。容易发生故障或者不正常运行状态。某一次故障可能是一种偶然情况，但对整个机组运行来说又是一种必然事件。运行人员应从思想、技术、组织等各个方面做好充分准备。 （1）运行人员平时应加强理论学习，尽可能掌握管辖设备的工作原理和运行性能。（2）运行人员应熟悉各设备安装为止，各切换开关、切换片位置。 （3）运行班组应针对各种主要故障制定事故处理预案并落实到人。 （4）运行现场应准备必要的安全防护用具及应急工具。 （5）运行人员应由临危不乱沉着应对的心理素质。 一、发电机的异常运行及处理 发电机在运行过程中，由于外界的影响和自身的原因，发电机的参数将发生变化，并可能超出正常运行允许的范围。短时间超过参数规定运行或超过规定运行参数不多虽然不会产生严重后果，但长期超过参数运行或者大范围超过运行参数就有可能引起严重的后果，危机及发电机的安全应该引起重视。 1、发电机过负荷 运行中的发电机，当定子电流超过额定值1.1倍时，发电机的过负荷保护将动作发出报警信号。运行人员应该进行处理，使用其恢复正常运行。若系统未发生故障，则应该首先减小励磁电流减小发电机发出的无功功率；如果系统电压较低又要保证发电机功率因数的要求，当减小励磁电流仍然不能使用定子电流降回来额定值时，则只有减小发电机有功负荷；如果系统发生故障时，允许发电机在短时间内过负荷运行，其允许值按制造厂家的规定运行。 （1）现象
1）发电机定子电流超过额定值； 2）当定子电流超过额定值1.1倍时，发电机的过负荷保护将动作发出报警信号，警铃响，机旁发“发电机过负荷”信号，计算机有报警信号； 3）发电机有功、无功负荷及转子电流超过额定值。 （2）处理 1）注意监视电压、频率及电流大小，是否超过允许值； 2）如电压或频率升高，应立即降低无功或有功负荷使定子电流降至额定值，如调整无效时应迅速查明原因，采取有效措施消除过负荷； 3）如电压、频率正常或降低时应首先用减小励磁电流的方法，消除过负荷，但不得使母线电压降至事故极限值以下，同时将情况报告值长； 4）当母线电压已降到事故极限值，而发电机仍过负荷时，应根据过负荷多少，采取限负荷运行并联系调度起动备用机组等方法处理。 注意：通过相量图可分析出：图（a）减少励磁电流，会降低定子电流I，功率因素cosψ增大；图（b）减少有功，会降低定子电流I，功率因素cosψ减小。 2、发电机转子一点接地# 发电机转子接地有一点接地和两点接地，转子接地还可分为瞬时接地、永久接地、断续接地等。 发电机转子一点接地时，因一点接地不形成回路，故障点无电流通过，励磁系统仍能短时工作，但转子一点接地将改变转子正极对于地电压和负极对于地电压，可能引发转子两点接地故障；继而引起转子磁拉力不平衡，造成机组振动和引起转子发热。 （1）现象： 1）警铃响，机旁发“转子一点接地”信号；计算机有报警信号。
竖轴式水轮发电机安装作业指导书1 、竖轴式水轮发电机安装工艺流程图
2、作业方法及要求 2.1 施工准备 2.1.1了解整个施工作业计划及要求。 2.1.2 熟悉图纸及制造厂的技术资料，了解设备的结构特点、技术要求及工艺要求。 2.1.3根据工程特点，结合现场的具体情况，编制施工技术措施及安全措施。 2.1.4每项单元工程开工前应对施工人员进行技术交底。 2.1.5根据现场情况设计、制作临时工装、器具；准备各种施工工器具。 2.2 安装间定子、转子组装场地埋件安装 2.2.1作业方法 2.2.1.1 熟悉设计图纸及技术人员编写的施工技术措施及安全措施，严格按照措施进行施工。 2.2.1.2 根据设计图纸中的要求进行埋件各部件的下料工作。 2.2.1.3 按照设计图纸上的方位测放出埋件的埋设部位及高程。 2.2.1.4埋设安装间的各埋件，并将其加固定位，再进行二期混凝土的浇筑。 2.2.2 质量检验 2.2.2.1:检验依据:设计图纸及资料 2.2.2.2 检验方法及器具 用卷尺测量埋件下料尺寸是否符合设计图纸的要求； 用卷尺测量埋件布置方位是否符合设计图纸的要求； 用水准仪测量各埋件平面高程是否符合设计要求。 2.3 定子组装：定子现场叠片方式分为安装间组装叠片，机坑内下线；机坑内组装叠片，机坑内下线两种方式。以下作业方法以安装间组装叠片，机坑内下线方式进行论述。 2.3.1作业方法 2.3.1.1定子组装前的准备工作 (1)定子装配前应熟悉图纸、资料，了解定子的结构特点及各项技术要求，根据定子的结构特点、技术要求及施工组织设计提出的施工技术方案，编写施工技术措施和安全措施，然后根据技术措施进行组装。
水轮发电机组安装技术规范 Specification for installation of hydraulic-turbine and generator units GB 8564-88 目录 1 总则 2 一般规定 3 立式反击式水轮机安装 4 灯泡贯流式水轮机安装 5 冲击式水轮机安装 6 调速系统的安装与调试 7 立式水轮发电机安装 8 卧式水轮发电机安装 9 灯泡式水轮发电机安装 10 管路及附件安装 11 蝴蝶阀及球阀安装 12 水轮发电机组电气试验 13 水轮发电机组的试运行及工程验收 附录A 移交资料（参考件） 附录B 设备涂漆要求（参考件） 附录C 规范用词说明（补充件） 附录D 机组甩负荷试验记录表（参考件） 附加说明
中华人民共和国水利电力部、国家机械工业委员会 关于颁发《水轮发电机组安装技术规范》 国家标准的通知 （88）水电技字第33号 中国标准化研究所，各电管局，水电部情报所，水利电力出版社，水电规划设计院，水电建设局，各水电工程局，水电部地勘所，有关制造厂，机械委情报研究所，机械委标准化研究所： 《水轮发电机组安装技术规范》经水利电力部和国家机械工业委员会批准，并经国家标准局编号，现予颁发，自1988年7月1日起实施。标准编号为GB8564-88。 自本标准实施之日起，原水利电力部标准《电力建设施工及验收技术规范》 （SDJ81-79）作废。 标准的出版发行，由水利电力出版社负责。 1988年4月12日 1 总则 1．0. 1 本规范适用于水电站符合下列条件之一的水轮发电机组的安装及验收： a. 单机容量为3000kw及以上； b．其水轮机为混流式、冲击式时，转轮名义直径1.0m及以上； c．其水轮机为轴流式、斜流式、贯流式时，转轮名义直径1.4m及以上。 单机容量为35万kw及以上；或混流式水轮机，转轮名义直径6.Om以上。 抽水蓄能可逆式机组和小型水轮发电机组可参照执行。 1．0. 2 机组的安装应根据设计单位和制造厂已审批的机组安装图及有关技术文件，按本规范要求进行。但制造厂因改进设计而有特殊要求的，应按制造厂有关技术文件的要求进行。凡本规范和制造厂技术文件均未涉及者，应由施工单位会同制造厂及有关单位拟定补充规定，报主管部门审批后执行，重要者报部备案。
水轮发电机的构造 本课件2012年8月重新编辑（将图片黑底色更换为白色） 水轮机的转速都比较低，特别是立式水轮机，为了能发出50Hz的交流电，水轮发电机采用多对磁极结构，对于每分钟120转的水轮发电机，需要25对磁极。由于过多磁极不易看清结构，本课件介绍一个有12对磁极的水轮机发电机模型。 水轮发电机的转子采用凸极式结构，图1是发电机的磁轭与磁极，磁极安装在磁轭上，磁轭是磁极磁力线的通路，发电机模型有南北相间的24个磁极，每个磁极上都绕有励磁线圈，励磁电源由安装在主轴端头的励磁发电机提供，或由外部的晶闸管励磁系统提供（由集电环向励磁线圈供电）。 图1 水轮发电机转子有多对磁极 磁轭安装在转子支架上，在转子支架中心安有发电机主轴，在主轴的上端头安装有励磁发电机或集电环。见图2。
图2 水轮发电机转子 发电机定子铁芯由导磁良好的硅钢片叠成，在铁芯内圆均匀分布着许多槽， 用来嵌放定子线圈，见图3。 图3 水轮发电机定子铁芯 定子线圈嵌放在定子槽内，组成三相绕组，每相绕组由多个线圈组成，按一定规律排列，
见图4。 图4 水轮发电机定子绕组 水轮发电机安装在由混凝土浇筑的机墩上，在机墩上安装机座，机座是定子铁芯的安装基座，也是水轮发电机的外壳，在机座外壳安装有散热装置，降低发电机冷却空气的温度；在机墩上还安装下机架，下机架有推力轴承，用来安装发电机转子，推力轴承可承受转子的重量与振动、冲击等力。见图5。
图5 水轮发电机机墩、机座、下机架 在机座上安装定子铁芯与定子线圈，见图6。 图6 水轮发电机的定子 转子插在定子中间，与定子有很小间隙，转子由下机架的推力轴承支撑，可以自由旋转，见图7。
Guide operators to deal with the process of things, and require them to be familiar with the details of safety technology and be able to complete things after special training.水轮发电机安装工安全技术操作规程正式版
水轮发电机安装工安全技术操作规程 正式版 下载提示：此操作规程资料适用于指导操作人员处理某件事情的流程和主要的行动方向，并要求参加施工的人员，熟知本工种的安全技术细节和经过专门训练，合格的情况下完成列表中的每个操作事项。文档可以直接使用，也可根据实际需要修订后使用。 1、基础板吊装就位后，应放置平稳，调正好后，应加固牢靠。未加固牢靠的基础板和基础螺栓，不得在其上行走或做平台用。 2、在基坑施工时，工具和杂物不得掉入水轮机室。 3、支脚吊装过程中，以及分瓣定子组装时，头与手脚不得伸入结合面之间。 4、组装或搬运带有毛刺、棱角、笨重的零部件、工件时应戴手套。进行清扫工作时应戴口罩。 5、使用去锈机清扫转子铁片时，动作
应协调，防止挫伤手脚。在去锈机作业面相距10m以内，不准堆放易燃液体、气体。 6、磁极挂装到T型槽底部后，必须用千斤顶将磁极铁芯下端撑牢并用方木毛毡将线圈下部撑牢，方可打入磁极键，打磁极键时严禁下面站人。 7、转子试吊时，转子下面禁止站人。 8、转子试吊完成后，再起到一定高度，进行闸板清扫，清扫时应戴口罩和防护眼镜。 9、转子与主轴法兰对装时，法兰面应用木板条或钢板尺包以白布，浸酒精清扫，禁止手伸入法兰面之间。 10、在机组内部及转子上部工作，必
水轮发电机的构造 水轮机的转速都比较低，特别是立式水轮机，为了能发出50Hz的交流电，水轮发电机采用多对磁极结构，对于每分钟120转的水轮发电机，需要25对磁极。由于过多磁极不易看清结构，本课件介绍一个有12对磁极的水轮机发电机模型。 水轮发电机的转子采用凸极式结构，图1是发电机的磁轭与磁极，磁极安装在磁轭上，磁轭是磁极磁力线的通路，发电机模型有南北相间的24个磁极，每个磁极上都绕有励磁线圈，励磁电源由安装在主轴端头的励磁发电机提供，或由外部的晶闸管励磁系统提供（由集电环向励磁线圈供电）。 图1--水轮发电机转子有多对磁极 磁轭安装在转子支架上，在转子支架中心安有发电机主轴，在主轴的上端头安装有励磁发电机或集电环。轴下端有连接水轮机的法兰，见图2。 图2--水轮发电机转子
发电机定子铁芯由导磁良好的硅钢片叠成，在铁芯内圆均匀分布着许多槽， 用来嵌放定子线圈，见图3。 图3--水轮发电机定子铁芯 定子线圈嵌放在定子槽内，组成三相绕组，每相绕组由多个线圈组成，按一定规律排列，见图4。 图4--水轮发电机定子绕 水轮发电机安装在由混凝土浇筑的机墩上，在机墩上安装机座，机座是定子铁芯的安装基座，也是水轮发电机的外壳，在机座外壳安装有散热装置，降低发电机冷却空气的温度；在机墩上还安装下机架，下机架有推力轴承，用来安装发电机转子，推力轴承可承受转子的重量与振动、冲击等力。见图5。
图5--水轮发电机机墩、机座、下机架在机座上安装定子铁芯与定子线圈，见图6。 图6--水轮发电机的定子
转子插在定子中间，与定子有很小间隙，转子由下机架的推力轴承支撑，可以自由旋转，见图7。 图7--定子与转子安装在机座上 安装上机架，上机架中心安装有导轴承，防止发电机主轴晃动，使它稳定的处于中心位置。 图8--水轮机发电机未盖地板
水轮发电机水力机械辅助设备安装作业指导书 二零零七年月日实施 （一）电站概况朝阳水电站位于云南省保山市境内，为苏帕河干流规划五级电站的第二级，电站装机容量40MW。朝阳水电站为引水式电站，工程由首部枢纽及引水发电系统组成。厂区枢纽主要建筑物有：主副厂房、尾水渠、升压站等。各建筑物沿苏帕河顺河布置。主厂房由主机间和安装间组成，主机间尺寸为 28、7m× 15、9m× 25、35m（长×宽×高），安装间布置在主厂房左端，尺寸为 11、6m× 15、9m× 19、65m（长×宽×高）。副厂房由上游副厂房和端部副厂房组成，上游副厂房尺寸 28、7m× 6、8m× 14、75m（长×宽×高），端部副厂房尺寸 22、12m×10m× 10、1m（长×宽×高）。地面式升压站平面尺寸 69、5m× 58、4m，布置在主厂房右端。
（二）施工总则 1、认真熟悉制造厂家的随机文件和设计图纸，按照《水轮发电机组安装技术规范》（GB8564—88）要求进行组织施工。 2、根据制造厂家的随机文件和设计图纸与有关技术规范进行水轮机及其辅助设备，以及电气设备的安装、调整、试验。 3、凡制造厂家的说明书与其他技术文件未作明确规定和要求时，应同厂家、监理及业主协商确定。 4、作好各项安装、调整、试验记录，并报监理认可。 5、尊重甲方、设计和监理人员，在施工中发现问题，应及时进行沟通，征得他们同意后方可进行工作。 6、遵守国家的安全规章条令，制定安全施工措施，保护工程现场安全，维护工地的生产、生活秩序正常进展。 7、教育施工人员遵守国家的环境保护法令，保持好施工区和生活区的环境卫生，减少对环境的污染和流行疾病的发生。 （三）工程特点发电厂房布置在苏帕河左岸，发电机层地面高程14 52、85米。主厂房内安装二台型号SF20-10/3250；额定容量23529（KVA）混流式水轮发电机组及附属设备。 （四）水力机械辅助设备安装 1、工程范围应遵照招标及合同文件的规定承担下列各分项工程的设备催货、卸货、验收、保管、安装、调试及各系统非标准
3#定子组装措施 TB/P【2005】-技（机）-20 编制: 审核: 批准: 2005年8月8 日
目录 1、工程概述 2、施工要领及质量要求 3、施工人员 4、主要机工具及材料 5、编制依据 6、安全文明施工
1、工程概述 电站装机容量为1200MW，装设4台单机容量为300MW的立轴混流可逆式单级水泵水轮机和发电电动机组。发电电动机组设备由奥地利V ATECH公司制造供货，根据设计和合同要求定子在地下厂房安装场67 专用场地上进行三瓣机座组装、装定位筋、叠片、下线， 定子机座高度：3920mm 定子铁芯高度：2630mm 定子重量：280.6t（不包括线棒）铁芯内径：6500mm 定位筋根数：50根定位筋布置圆内径：7580.4mm 2、施工要领及质量要求 2.1施工准备 根据设计图纸和到货清单开箱检查定子机座部件（机架、连接螺栓、销钉螺杆、调整垫等）、定子铁芯各部件（定位筋、托板、齿压板、压紧螺杆、螺母等）数量和外形尺寸核对图纸要求的数量和尺寸要求，若发现问题应及时反馈监理部门和现场督导。对参加施工的人员进行技术和安全交底，并做好记录。准备好施工要用的机工具、吊具，检查合格后方可投入使用，水准仪、水平仪等量具须经校验后方可使用。 2.2机座组装 把9只定子基础板和配套的键倒运到安装场，用煤油清理上表面和键槽，根据键端部的钢印和基础板上的标识一对一进行配制，直到键在键槽里人力推动自如，0.05mm塞尺塞不进为止，局部配合较紧
的位置须用油石研磨。全部配置完成后分别打上钢印，并在加工面上涂上黄油加以保护，吊到旁边临时放置。将三瓣定子机座分别用平板车倒运到安装场，并用厂家提供的专用吊具把机架吊到定子组装场地附近水平仰放。对定子机架各组合面进行清理，去除油漆、毛刺等杂质，用刀口尺进行平直度检查，发现问题应进行研刮处理。对机座底部基础板结合面、键槽、螺孔进行清理，同样进行键和键槽一对一的配制，配制完成后分别打上钢印。对机架环板上所有定位筋托板安装区域进行清理和打磨。检查清理组合面间的弥补垫（δ=2mm），将垫片按要求装在组合面上并进行分段点焊，拼装过程中保持垫片和结合面接触严密，不得有局部拱起现象。点焊的焊缝应进行打磨，焊缝高度不得高于垫片厚度。按图纸在每瓣机架组合面底部没有基础板的一端装上一只辅助支架，将螺栓紧固。 用桥机将其中的一瓣机架吊起翻身直立尽量搁在靠上游组装场地边，在每个基础板下面放一组100mm厚垫铁，使机座下落在垫铁上，在辅助支架旁机座底部两侧各放一只5吨千斤顶顶住，拆除辅助支架，最后松钩，注意在吊装时中间两个吊点用手拉葫芦（以便于机座调垂直）。同样吊起第二瓣机座调整垂直后缓慢下落和第一瓣进行组装，带上螺栓（可将其中几个螺栓带紧）和销钉螺柱，在穿螺杆的过程中千斤顶可配合调整，然后在辅助支架旁再放入两个千斤顶再松钩。再吊起第三瓣机座和前面两瓣进行组合，带上螺栓（将其中几个螺栓拧紧）和销钉再松钩。按照要求用力矩扳手进行螺栓紧固，紧固力矩为1100Nm（μ=0.11），并做好记录。检查组合面的间隙，用