水轮发电机安装

悬式水轮发电机安装流程为：①在基坑一期混凝土中预埋下部风洞盖板、下机架及定子的基础件。②在定子基坑内组装定子和下线圈。③待水轮机大件全部吊入机坑后，吊装下部风洞盖板。④把已组装成整体的下部机架吊入基础找正，浇筑二期混凝土。⑤在安装间专设的装配台上进行转子装配，然后整体吊入机坑，按水轮机主轴中心、高程、水平进行调整定位。⑥测量转子和定子间的空气间隙，以转子为基准矫正定子中心，使周围空气间隙均匀，并浇筑定子基础二期混凝土。⑦将装配成整体的上机架吊放于定子机座上，按转子主轴调整中心和水平后，拧紧机座组合螺栓，钻配剪切定位销钉。⑧转配推力油槽和推力轴承，将转子落到已研刮好的推力轴瓦上，进行发电机主轴单独盘车，测量和调整主轴摆度。⑨联接发电机和水轮机主轴，进行机组主轴线摆度的测量和调整。⑩调整推力瓦受力，并按水轮机止漏环间隙，调整机组轴线的中心和垂直度。根据主轴位置和轴颈摆度方向及大小，安装各部已刮好的导轴瓦，装配机组空气冷却器、油气水管路及其他附件。伞式水轮机安装方式与悬式水轮机安装方法大致相似，仅总装配时吊入顺序有些不同。

50年代是我国机电安装队伍的初创阶段，水轮发电机组容量一般在15MW以下， 定子铁芯外径不超过5.5m，分2～3瓣运往工地，现场组合嵌装合缝处线棒。定子绕组 大部为叠绕沥青云母浸胶绝缘，下线时采用加温吊拔和嵌线，接头连接为炭弧加温，锡 焊接。转子直径一般不大于5m，大都采用轮幅烧嵌和现场堆叠磁轭，磁轭与转子支架 采用径向键冷态或热态下打紧的施工工艺。丰满水电站72.5MW水轮发电机组是这个时期安装投产的最大容量的机组。

60年代开始安装伞式水轮发电机组，悬式水轮发电机单机容量提高到100MW，定子铁芯外径增大到9m，定子分瓣增加到4～6瓣，定子绕组开始采用条式波绕组，转子磁轭与转子支架的连接已全部采用热打键施工工艺。

从60年代到70年代末十余年间，随着刘家峡水电站225MW水轮发电机的安装投 产，一批大型水轮发电机组相继安装投产。单机容量超过100MW的发电机定子直径均 超过10m，无轴结构的伞式发电机应用日趋普遍；悬吊型水轮发电机已部分取消了下机 架和下导轴承，液压支柱式推力轴承得到广泛的应用，其安装调整工艺也日趋成熟;绕 组主绝缘以环氧粉云母代替沥青云母浸胶绝缘，安装时可以不加温吊拔；励磁方式也由 传统的直流励磁机励磁逐步为静止整流励磁系统所取代。在安装程序方面，刘家峡水电 站4号机组安装采用定子在机坑外下线，整体吊装定子的工艺; 富春江水电站从法国进 口的机组首次采用定子铁芯无隙整圆叠装的方法；大电流直流电源在定、转子绕组干 燥、电动盘车等方面获得广泛应用。

80年代，随着葛洲坝水电站170MW和125MW共21台水轮发电机组的安装，我 国水轮发电机组安装出现了一站多机同时安装和多电站大型机组同时安装的繁荣景象。 其中葛洲坝水电站170MW水轮发电机总重量1640t，定子铁芯外径17.6m，推力总负 荷达3800t，均达到或接近世界水平，为国内之最; 葛洲坝水电站机组安装还创造了年 装6台大型机组的国内最高记录(1987年)。这一阶段的水轮发电机安装，定子铁芯现场整圆叠压已在几个电站实施，圆盘式转 子支架组焊已取得初步经验；推力轴承有的采用水内冷瓦和高压油顶起装置; 大功率静 止整流励磁系统完全取代了旋转直流电机。各安装单位在发电机定子组装焊接及控制变 形、各种类型推力轴承安装调整等方面都积累了丰富的经验。

进入90年代以后，大型水轮发电机安装呈现出一派欣欣向荣蓬勃发展的大好局面。 国产机组与引进机组交相辉映，岩滩水电站302.5MW、隔河岩水电站300MW、漫湾 水电站250MW、水口水电站200MW、五强溪水电站240MW机组相继安装投产；抽水 蓄能机组异军突起，潘家口水电站90MW、广州抽水蓄能电站300MW、十三陵抽水蓄 能电站200MW发电电动机的相继安装投产，填补了我国大型抽水蓄能电站的空白；而李家峡水电站400MW和二滩水电站550MW水轮发电机组的安装投产，标志着我国水轮发电机制造与安装跃上了一个新台阶。

水轮发电机的布置形式随水轮机而定。通常中小型冲击式水轮机和贯流式水轮机配卧式发电机。大中型混流式水轮机和轴流式水轮机配立式发电机，立式发电机又分为悬式水轮发电机和伞式水轮发电机。此外，还有抽水蓄能电站的可逆双速发电-电动机。

水轮发电机的安装结构形式通常由水轮机的型式确定。主要有以下几种型式:

1)卧式结构

卧式结构的水轮发电机通常有冲击式水轮机驱动。卧式水轮机组通常采用两个或三个轴承。两个轴承的结构其轴向长度短，结构紧凑，安装调整方便。但当其轴系临界转速不能满足要求或轴承负荷较大时，这需要采用三轴承结构。国产卧室水轮机发电机组大部分属于中小型机组。而容量为12.5MW的大型卧式机组也有生产，国外生产的卧式水轮发电机组，容量在60--70MW的并不罕见，而用抽水蓄能电站的卧式水轮发电机组，单机容量可达300MW。

2)立式结构

国产水轮发电机组广泛采用立式结构。立式水轮发电机组通常由混流式或轴流式水轮机驱动。立式结构又可分为悬式和伞式。发电机推力轴承位于转子上部的统称为悬式,位于转子下部的统称为伞式。

3)贯流式结构

贯流式水轮发电机组由贯流式水轮机驱动。贯流式水轮机是一种带有固定或可调转轮叶片的轴流式水轮机的特殊型式。它的主要特征是转轮轴线采取水平或倾斜布置,并与水轮机进水管和出水管水流方向一致。贯流式水轮发电机具有结构紧凑,重量轻的优点,广泛用于低水头的电站中。

水轮机按工作原理可分为冲击式水轮机和反击式水轮机两类。冲击式水轮机的转轮受到水流的冲击而旋转，工作过程中水流的压力不变，主要是动能的转换；反击式水轮机的转轮在水中受到水流的反

作用力而旋转，工作过程中水流的压力能和动能均有改变，但主要是压力能的转换。

现代水轮机大多安装在水电站内，用来驱动发电机发电。在水电站中，上游水库中的水经引水管引向水轮机，推动水轮机转轮旋转，带动发电机发电。作完功的水则通过尾水管道排向下游。水头越高、流量越大，水轮机的输出功率也就越大。

水轮泵站的水工建筑物包括水坝、引渠、拦污栅、进水闸、冲沙闸、机坑、吸出管(尾水管)、尾水渠等。用于灌溉的水轮泵站提水有季节性。为充分利用水利资源，较大的水轮泵站应考虑综合利用，可结合水力发电或水力加工。水轮泵站与塘库结合可提水蓄库以丰济枯进行调节;利用潮汐泵站提水蓄库，可解决一般潮汐电站发电断续的矛盾，做到连续供电。