尤莉莎，谷振富，郑 凯，吴 妍，刘璐茜

（河北张河湾蓄能发电有限责任公司，河北 石家庄 050300）

1 概述

河北张河湾抽水蓄能电站位于河北省石家庄市井陉县测鱼镇的甘陶河干流上。电站距石家庄市直线距离53km，公路里程77km，距井陉县城45km。电站总装机容量1000MW。本电站并入冀南电网，在电网中担任系统调峰、填谷、调频、调相及事故备用任务。

电站设计安装4台250 MW水泵水轮发电电动机组，由ALSTOM-VOITH-FUJI联营体供货。发电电动机为半伞式（具有上、下导轴承）、三相、立轴、空冷、可逆式同步电机，带有空气冷却器的闭路循环空气冷却系统。发电电动机与水泵水轮机轴采用法兰螺栓连接。发电电动机组主轴采用分段轴结构。机组采用水喷雾灭火系统。

张河湾抽水蓄能电站机组轴系从上至下依次为:集电环、辅助轴、上端轴、转子法兰、下导轴领、发电机轴下法兰、水轮机轴上法兰、水导轴领组成。其中发电机大轴为整体结构，即推力头镜板与下导轴领及主轴为一个整体。

2 盘车工艺介绍

机组轴线检查俗称盘车，其目的在于检查调整机组的镜板水平、整个轴系的垂直度、直线度以及机组转动部分中心位置，减小机组运行的摆度和振动，提高机组性能，以利于机组的长期稳定运行，延长使用寿命[1]。

张河湾电站水泵水轮发电电动机组轴线检查分为2个步骤：①进行发电电动机的盘车检查，检查合格后进行水发联轴，水发联轴结束再进行机组整体盘车。盘车方法采用人工盘车的方式，在辅助轴顶部安装专用的盘车装置，通过人力推动整个转动部分旋转；②利用百分表监测各部位的摆度，从而计算出轴系的折弯情况并予以调整，直到符合设计要求。

3 盘车施工工艺流程

盘车施工工艺流程如图1：

图1 机组盘车施工工艺流程图

4 盘车步骤

发电机盘车检查在转子吊装并安装完成，上端轴、辅助轴和集电环安装完成，上机架吊装，高压油顶起系统安装完成后进行[2]。首先进行盘车前准备：①对下导油槽注油，油位能淹没2/3下导瓦即可；②在轴线方向对称抱4块下导瓦，瓦间隙调整为0.03～0.05 mm；③检查转动部分与固定部分之间无异物遗留；④分别在集电环、上导、转子法兰、下导轴领和发电机轴下法兰几个部位架设百分表，在上导轴领处架设轴向百分表以监测转动部分被顶起的高度，同时检查转动部分的轴向跳动值；⑤在辅助轴顶部安装盘车装置。

准备工作就绪后即可开始进行发电电动机单独盘车。启动高压油顶起装置，监测上导轴领处轴向架设的百分表，当顶起高度达到0.10 mm时，关掉高压油顶起装置，如此反复几次以确保推力轴承和发电机镜板之间充分形成油膜[3]。最后一次开启高压油顶起装置，检查转动部分被顶起0.10 mm时，通过人力推动盘车装置从而使整个转动部分旋转，然后读取各个监测部位的百分表读数，通过计算各个监测部位的相对摆度和绝对摆度从而得知各部轴线的折弯。如果不符合要求则要进行调整，直到符合设计要求。

发电电动机盘车结束后进行水发联轴，水发联轴完成即可进行整个机组的盘车检查。机组轴线盘车检查准备工作同发电电动机一样，另外还需在水轮机轴上法兰、水导处架设百分表用以监测发电机轴和水轮机轴的折弯[4]。盘车步骤与发电电动机单独盘车一样。

5 此种盘车工艺的思考

张河湾抽水蓄能电站水泵水轮发电电动机安装过程中首先以水轮机上、下止漏环为基准调整转轮中心，水轮机轴和转轮之间用厂内预先加工好的销钉螺栓进行定位，然后检查水轮机轴上法兰面水平符合要求后预装下机架。下机架的中心、高程均以水轮机轴上法兰面为基准，下机架水平要求0.03 mm/m。转子吊装后，检查发电机大轴下法兰面和水轮机大轴上法兰面之间的间隙和错牙符合设计要求。发电电动机单独盘车前应将转动部分调到下机架的正中心（厂家设计要求偏差0.03 mm）以确保每块推力轴承受力平衡。发电电动机单独盘车结束，进行水发联轴，此时应再次检查确认发电机轴下法兰和水轮机轴上法兰之间的间隙和错牙符合设计要求后方能联轴。因此，此种盘车方式对下机架及推力轴承的制造、安装水平要求较高，对调整水轮机上、下止漏环间隙的要求也比较高。而一旦因加工误差、安装误差累积出现联轴后轴线不垂直，即发电机大轴仍处于下机架中心，而水轮机上、下止漏环间隙却出现偏差的情况，调整工作将非常困难。由于整个转动部分重达500 t，调整下机架的位置已经没有可能，此时只能在水轮机上下止漏环间隙和发电机大轴中心上寻找出一个最佳的位置，直接后果就是发电机大轴的中心已经不能满足0.03 mm的要求，而水轮机上下止漏环的间隙也不能达到最佳设计值。

6 新工艺探讨

在电站1号机组发电电动机盘车检查时，整个转动部分位于下机架的中心，而当发电机盘车检查结束后水发联轴发现水轮机上下止漏环间隙不均匀，对称位置最大相差0.20 mm。

对此，结合实际情况，可考虑对盘车工艺做如下修改，以提高机组整体盘车水平：在转子吊装前，先进行水发联轴，然后对转动部分进行盘车检查，调整轴线的折弯、检查转动部分的中心，确保水轮机上、下止漏环的间隙均匀，如果出现偏心现象，由于此时转动部分只有大约130 t，我们可以利用千斤顶调整下机架的位置，使发电机大轴的中心满足要求，下机架的定位只需重新钻铰销钉孔即可。

水轮机盘车结束后进行转子吊装、上端轴与辅助轴、集电环安装，上机架吊装，最后进行整体盘车。此时主要检查调整发电电动机部分的摆度并调整其符合设计要求。

采用新工艺后可以：①提前检查发电机固定部件与水轮机固定部件的同心度，如果偏差过大，采取水平方向移动下机架的方法进行调整。因此只要保证下机架与水轮机固定部分的同心度，即可保证所有发电机固定部件与水轮机固定部件的同心度。至于上机架的中心可在最后进行再次调整。②提前连接水轮机主轴，增加了推力轴承的负荷，因此所测得的发电机轴顶面的水平更准确，更可靠。③如有必要，在盘车结束转子吊入后，检查空气间隙合格，即可进行水导轴承等水轮机中心部分的工作，而不必等机组整体盘车完成后才开始水轮机中心部分部件安装。④可以尽可能多的完成转子吊装前机坑内工作，工作空间宽敞，照明好，设备吊装、运输更加方便，更有利于安全文明施工。

7 结束语

抽水蓄能电站机组盘车应结合电站实际情况，充分考虑抽水蓄能机组的特殊性，在传统机组盘车工艺的基础上不断加以改进，以进一步提高机组的安装水平和运行稳定性。