1、魯地拉水電站定子組裝工藝技術周若愚（中國水利水電第三工程局有限公司，陜西 西安 710032）摘要：本文對魯地拉水電站發電機定子組裝施工過程中的機座組裝焊接、定位筋安裝以及鐵芯疊片進行了詳細介紹。其中定子定位筋采用浮動結構，安裝時采用“片筋片安裝法”，先由預疊片定位、調整，安裝焊接后再疊裝鐵芯，保證了定子組裝后鐵芯的圓度及同心度等各項控制指標。同時，鐵芯壓緊時直接用力矩扳手對拉緊螺栓按一定力矩壓緊，工藝簡單、技術先進。通過魯地拉電站定子組裝，總結了大型水輪發電機定子組裝工藝及技術控制措施，以此對同類機組安裝提供必要參考。關鍵詞：魯地拉電站 定子組裝 定位筋 鐵芯疊片 工藝Technology

2、for Stator assembly process of Ludila Hydropower Station Zhou ruoyu(Sinohydro Engineering Bureau 3 Co.； Ltd.；Xian 710032 )Abstract: In this paper, the assembling and welding of stator frame、installation Of dovetail keys and stacking are introduced in detail in the construction process of generator s

3、tator assembly for Ludila Hydropower Station。The dovetail keys are floating structure，they are “core-dovetail key-core”when installing， In order to ensure the concentricity and roundness of the stator iron core control index after assembly，The first positioning，adjustment and installation， then stac

4、king。In the meantime，tension bolt according to a certain moment pressing on with torque wrench when core compression，the process is simple，and technology is Advanced。Following the assembly of Ludila stator, installation process on-site and technical measures for rotor of large Hydrogenerator are sum

5、marized，and can be used as reference for assembly of the similar generator units。Key words: Ludila Hydropower Station stator assembly Dovetail keys Stacking Procedure 引言魯地拉水電站位于云南省大理州賓川縣與麗江地區永勝縣交界的金沙江中游河段上，為金沙江中游水電規劃8個梯級電站中的第7個電站，電站以發電為主，裝設6臺單機容量360MW的混流式水輪發電機組，電站保證出力為946.5MW，多年平均發電量為99.57億kW·h

6、，年利用小時數4610h。魯地拉水電站定子由天津阿爾斯通提供，定子主要由定子機座、鐵芯和繞組組成。定子機座由7瓣組成，上下共6層環板，在現場進行機座組圓、合縫焊接后進行疊片。定子鐵芯內徑為14130mm，外徑15140mm，高度2130mm，鐵芯背部由270根拉緊螺桿與碟簧進行壓緊，并通過135根浮動式雙鴿尾定位筋與定子機座連接。鐵芯由49小段組成，中間有46層通風槽片。其中兩端分別有1段20mm高的短齒片，中間是47段高度為39mm的小段，單張硅鋼片厚0.5mm，單張通風槽片厚6mm。全圓由45張沖片疊成，整圓共計540個槽，疊片均采用錯1/3定子沖片的螺旋法堆積。定子組裝后整體重約459t

7、。1 定子機座組裝1.1機組組拼將分瓣定子機座運至安裝間放置，清掃分瓣定子機座組合面、機座基礎板、機座把合板及定位裝置。按照圖紙尺寸在安裝間擺放好定子組裝支墩、楔子板、機座基礎板，初步調整好定子組裝支墩上表面水平，支墩的頂面高程差不大于2mm。用橋機豎立起單瓣定子機座，連接機座、組裝支墩及基礎板，臨時擰緊組合螺栓，檢查組合面間隙情況。將第一瓣定子機座吊就位，引出線的方位與機坑實際安裝方位基本一致，吊裝后用臨時支撐將分瓣定子機座可靠固定，以防傾覆，再將另一瓣定子機座吊裝就位，與第一瓣定子機座進行組合，并依次將定子機座組合成整體，并搭設防塵棚等工裝設施，詳細布置情況見圖1所示。分瓣機座組合時，在合

8、縫處加墊預留合縫焊接收縮量。圖1 定子組裝布置圖1.2定子測圓架安裝用外徑千分尺校核測圓架中心柱直徑，按照測圓架圖紙將測圓架支臂與底盤組合成一整體，將測圓架吊入安裝部位。并安裝測圓架轉臂，沿測圓架中心柱上、下移動測圓架的轉臂，極限行程位置應能滿足測量整個定子鐵芯部分軸向高度的要求。以定子機座下環板壓緊螺栓孔為基準調整測圓架的中心，將測圓架中心柱與拉緊螺桿孔的同心度初調整到0.35mm以內；精調測圓架中心柱的垂直度，在測圓架中心柱的兩個相互垂直的方向上懸掛鋼琴線，利用鋼琴線對測圓架中心柱進行找正，要求其垂直度不應大于0.02mm/m，且最大不應超過0.05mm；并檢驗測圓架轉臂周向測量的精度及軸

9、向跳動，全范圍內起落測圓架轉臂，測量中心柱垂直度應合格，利用在轉臂上放置精密水平儀（精度0.02mm/m）的方法檢驗中心柱轉臂水平度，使水平儀的水泡在轉臂處于任意回轉位置時，均能保持在精度規定的范圍內。測圓架調整完畢將其可靠固定，鎖緊測圓架上的全部調節螺栓和組合螺栓，以防使用中松動而影響測量結果。1.3定子機座焊接定子機座各項數據測量合格后，對焊縫進行預熱，采用手工電弧焊焊接定子機座，最大焊接線能量小于30KJ/，層間溫度260，焊條擺動寬度3倍焊條直徑。為控制焊接變形，焊接采用對稱施焊方式，焊接速度應盡可能一致，相鄰兩層焊縫的焊接方向必須相反。對組裝間隙大的焊縫，采用鑲邊堆焊，并采用多層多道

10、分段退步焊。對于對接焊縫先焊完1/2正縫后，方可對背縫進行清根，背縫清根干凈后進行背縫焊接，完成后焊接剩余正縫。除底層及蓋面層外其余各層每焊一層均應錘擊以消除焊接應力。對焊接過程進行監測和記錄，并根據焊接變形，及時調整焊接有關工藝參數等。焊接完成后，對焊縫進行無損探傷檢查。焊接完畢后再次測量機座上層各環板外的各環板的絕對半徑值，對絕對半徑小于設計值的環板應進行切割處理。最后對定子機座進行清掃，并按圖紙的技術要求對焊縫處進行噴漆。2 定位筋安裝2.1準備工作復測測圓架及定子機座所有技術數據滿足設計要求，測圓架中心柱垂直度不應大于0.02mm/m，且最大不應超過0.05mm；利用測圓架轉臂，重復測

11、量圓周上任意點的半徑誤差不得大于0.02mm，旋轉一周測頭的上下跳動量不得大于0.5mm；測量測圓架與定子機座拉緊螺桿孔的同心度應在0.35mm以內。開箱、清掃定位筋，利用定位筋校制直平臺對定位筋進行檢查、校直。要求定位筋周向、徑向直線度0.10mm,周向扭斜度0.10mm。2.2基準定位筋安裝選擇一根加工精度比較好的定位筋作為基準筋，按照設計圖紙要求，以+Y方向偏-X方向2.66度進行定位，利用“C”型夾以及千斤頂將定位筋托塊固定（如圖2所示），調整好第一根基準筋。調整的過程中，先調整、固定第2、6環，在對稱調整其他各環。調整技術要求：圖2 定位筋固定示意圖定位筋軸向中心線與兩側相鄰壓緊螺栓

12、孔距離偏差2mm；基準筋半徑R7520 0+0.20mm（室溫下）；基準筋徑向、周向垂直度0.05mm/M，最大不超過0.10mm；上、下各環板處半徑差0.10mm；同一平面左、右扭斜0.08mm；托板與環板間隙0.5mm，間隙大于0.5mm處加墊或打磨處理；托板與定位筋徑向應無間隙（斜邊），背部間隙不小于0.5mm。 調整合格后，對托快進行點焊，復測應滿足上述技術要求。2.3大等份定位筋安裝挑選14根加工比較好的定位筋，作為15大等份定位筋。以基準筋為基準，利用內徑千分尺（也可利用百分表）與定子測圓架配合，調整各大等份定位筋，弦長、半徑及扭斜。技術要求：大等份定位筋弦距差0.25mm；大等份

13、相鄰定位筋弦距差0.20mm；同兩根筋上、下弦長偏差0.15 mm；大等份定位筋半徑偏差（相對基準筋）±0.10mm；單根定位筋上、下各環板處半徑差0.10mm；單根定位筋同一平面左、右扭斜0.08mm； 調整合格后，點焊定位筋托塊，復測所有數據，應滿足上述技術要求。2.4其余定位筋安裝安裝其余定位筋，以調整合格的基準筋為準，調整大等份之間的定位筋，利用測圓架和弦距樣板檢查、調整定位筋的半徑、弦長。所有定位筋的調整、點焊完成后，檢查所有定位筋的徑向和周向垂直度、內圓半徑、徑向扭斜及弦距技術要求：所有定位筋弦距差0.20mm；相鄰定位筋弦距差0.15mm；所有定位筋半徑偏差（絕對半徑）

14、7520 0+0.20mm（室溫下）；相鄰定位筋半徑偏差0.10mm；單根定位筋上、下各環板處半徑差0.10mm；單根定位筋同一平面左、右扭斜0. 08mm。2.5定位筋焊接定位筋焊接采用氣保護焊，按定位筋裝焊工藝要求進行定子定位筋托板焊接。焊接的全過程中，對定位筋的半徑、弦長進行跟蹤監測，如果發現變化異常，對焊接程序進行適當調整，以滿足定位筋的焊后各技術尺寸要求。焊接完成后對焊縫進行無損探傷檢查，技術要求：所有定位筋弦距差0.25mm；所有定位筋半徑偏差（絕對半徑（室溫下）7520 0+0.20mm；相鄰定位筋半徑偏差0.20mm；單根定位筋上、下各環板處半徑差0.15mm；單根定位筋同一平

15、面左、右扭斜0.10mm。3 定子鐵芯疊裝3.1下齒壓板安裝利用測圓架和下齒壓板裝焊工具，安裝、調整下齒壓板，調整合格后按工藝要求進行下齒壓板焊接，對焊縫進行外觀和無損探傷檢查。檢查下壓指的半徑、全圓波浪度、相鄰下壓指高差應滿足設計要求，對焊接后的下壓指內圈進行上翹處理，利用千斤頂對下壓指端部進行上翹處理，要求將壓指內圓上翹量2.0±0.4mm。對定子機座整體進行清掃，徹底清理機座內壁與環板、焊縫，用汽油洗去油污，用壓縮空氣吹凈表面， 并按DB1338的要求對焊縫處進行刷漆，注意保護好定位筋。3.2定子鐵芯分段疊壓（1）施工準備：由于定子鐵芯迭裝配場地要求清潔、干凈、布置整齊且通風良

16、好，為滿足這一要求，應采取必要的防塵措施，制作安裝相應的保護工裝；并制作疊片片臺和其它臨時工裝；清點定子鐵芯疊壓的專用工器具。開箱檢查定子鐵芯的質量，并抽測每箱片的厚度，抽查量為10片/箱，測量每張片齒端、齒中、齒背各點厚度,并作記錄，作為疊壓系數計算和加/減補償片依據。（2）疊裝工作：按圖紙要求，分層整圓疊片，整圓由45張疊裝而成，采用順時針疊片，按照圖紙規定的層間交錯一根定位筋的方式疊片。要求相鄰片接縫正確，邊疊邊整形，疊片的過程中應隨時對沖片進行清潔和整形，利用鐵芯槽內的槽樣棒對鐵芯進行定位，保持槽形整齊，無突出錯牙。注意沖片記號槽應一致，折邊卷角、斷齒、油污、裂紋、漆膜不均等有缺陷的沖

17、片不允許疊入；通風槽片的通風槽鋼點焊是否牢固，槽鋼尖端上翹，未平好的通風槽片不應疊入。按圖紙要求，最下端一小段（上端與下端對稱）開始應疊入短齒片；當鐵芯疊裝50mm后，將槽樣棒插入鐵芯線棒槽內，在圓周方向均布，每一張沖片上至少有2根槽樣棒，槽樣棒露出鐵芯約100mm，在疊裝的過程中交替上升，保持槽樣棒露出鐵芯100mm左右；疊裝過程中用塑料錘或紫銅錘輕敲鐵芯，使其底部靠緊；用整形棒插入線槽中左右敲打，使線槽兩側平滑，用通槽棒檢查應暢通無阻；每一小段鐵芯疊完后，用C形夾夾緊鐵芯線槽端部，用游標卡尺抽樣測量小段高度并作記錄，要求每小段高度不超過設計高度±0.5mm；疊片過程中，按照圖紙疊

18、入背部帶RTD槽的特殊沖片。（3）預壓工作：根據設計圖紙及技術文件要求，鐵芯采用分段疊裝、壓緊，共分4次壓緊。鐵芯每疊500mm左右進行一次預壓工作。在預壓的過程中，注意整圓分四組對稱緊固，而且在徑向對稱位置。鐵芯疊至500mm左右時，按照定子鐵芯壓緊示意圖3進行第一次預壓，將壓板置于沖片上，裝上工具拉緊螺桿；圖3 定子鐵芯壓緊順序示意圖定子鐵芯預壓時，分四組進行對稱、同步壓緊，每組分為6個區（每區有11根或12根螺栓），按照圖紙跳躍式分區壓緊，齒背和槽內螺栓壓緊要交替進行，拉緊螺桿受力約為102.7KN，伸長量為3.7mm±7%；測量定子鐵芯內圓半徑、鐵芯高度、波浪度及對鐵芯壓緊緊

19、度滿足設計要求；根據上述方法進行第二次、第三次、第四次預壓。（4）定子鐵芯最終疊壓：根據最后一次預壓的情況和鐵片厚度抽查結果，準確計算需要疊裝的鐵片層數（最后一小段高度不能變），以滿足鐵片最終壓緊后的高度、波浪度等技術指標。按照計算結果進行疊片，并進行最終壓緊。按圖紙要求完成全部疊片，焊接定位筋上端角鋼，裝齒壓板，裝上拉緊螺桿和工具螺桿；檢查鐵芯內徑及波浪度，并調整合格，檢查上齒壓板的每個壓指與沖片對齊情況；用力矩扳手按照預壓緊程序進行壓緊。壓緊后，復核測圓架的技術數據，測量鐵芯內徑、圓度，測量鐵芯高度、波浪度及槽形，測量壓緊螺桿力矩、碟簧壓縮量，各項技術數據均應符合設備供貨商的技術要求。技術要求如下：鐵芯平均總高度21300+5 mm；圓周波浪度不大于3mm；鐵芯同截面內、外高差不大于3mm；上壓板內外水平不大于3mm（徑向）；上壓板與鐵芯之間的中心偏差不大于1mm；上壓板的傾斜偏差不大于3mm（軸向）；鐵芯內圓半徑7100±1.28mm；鐵芯疊壓系數（緊度）不小于0.99。 （5）所有驗收數據合格后，按照圖紙要求配好壓板墊塊尺寸，以設計力矩值把緊螺桿，裝入定位銷，焊好墊片及定位銷，最后拆下內圈工具螺桿。（6）用緊度刀片以一手之力插入沖片檢查鐵芯緊度，其插入深度應不低于質量標準要求，全面檢查鐵芯長度、波浪度、壓指受力情況及內徑尺寸并記錄，如不合格應繼續調整，