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李家峡水电站４＃发电机定子下线的监理

发表时间：2006-01-19 00:27 来源：《西北水力发电》2003年第19卷第4期（总第74期 作者：许芝草 浏览量： 253

摘要：介绍了大型水轮发电机的新型冷却方式——蒸发冷却方式在李家峡水电站４＃发电机定子绕组中的原理、应用及优点，对李家峡水电站４＃发电机定子下线的整个工艺过程、定子下线安装过程中发现的问题及时分析、总结，以及解决的办法。
关键词：发电机；定子下线；监理；李家峡水电站
１前言
李家峡水电站４＃水轮发电机定子绕组采用蒸发冷却方式，被列为国家“九五”重点科技攻关项目。蒸发冷却是新型冷却技术，不仅可以提高材料利用率，降低发电机定子绕组运行温度及温差和发电机定子热应力，减少事故隐患，更重要的是比常规的水内冷具有更好的优越性。首先，由于其为自循环系统，不需要另外的水处理设备和不占用厂房面积，其次，消除了由于泄漏和氧化物堵塞造成事故的可能性。即使发生冷却介质泄漏，也不会产生事故，可采用减负荷运行，让发电机空冷运行或少介质蒸发冷却运行，待停机后再维修，这是水内冷发电机无可比拟的。
蒸发冷却发电机，在定子线棒内有若干空心导线，在导线两端有供冷却液和气体循环的分气嘴。线棒结构比较特殊，为了使蒸发冷却系统的气和液不泄漏、不堵塞，发电机定子下线是一个重要环节。为了确保４＃机定子下线的工程质量，作为监理部门我们主要采取了以下措施加以控制。
２组织措施
（１）制造商向安装单位进行技术交底。
（２）安装人员向班组进行技术交底。
（３）定子线棒并头钎焊、聚四氟管安装人员必须经过专业培训，持证上岗。
３工艺措施
安装单位要严格按图施工，以４＃机定子下线施工规程和质量保证措施及制造厂家的“定子下线工艺守则”、“并头片钎焊工艺守则”、“定子线棒的绝缘水管安装技术及工艺守则”、“绝缘工艺守则”、“蒸发冷却系统工地安装检漏规程”为准。
由于４＃发电机定子绕组采用蒸发冷却，因此定子下线在工艺措施方面与前３台机有所不同，不同之处如下：
（１）在下线前，对单根线棒除了做常规的检查外，还应做气密试验。主要检查线棒在运输过程中是否受到机械损伤而漏气。
（２）下线前必须划出定子铁芯的中心线（定子线棒中心线标志厂内已划好），下线时两中心线要对齐，以保证上、下层线棒并头块对齐。
（３）在下层线棒下线时，为了保证引线头间距准确一致，必须全部使用下线样板，在下上层线棒时，为保证上、下层引线头能对齐，必须全部使用假并头套定位。
（４）为减少线棒搬入机坑过程中的机械损伤，特使用两台简易吊具。
（５）因定子并头焊接工序很重要，其焊接质量完全靠工序的内在质量来保证，故焊工必须经培训，考试合格后持证上岗。
（６）汽路连接软管尽管厂内已弯好形状，但工地安装时还需要加热软化，故备有塑焊枪。在进行管夹连接时一定要按规定扭矩来扳紧螺栓，为此，备有力矩扳手和过渡接头，且为了加强责任感，要有操作、检查、监制记录。
（７）绝缘盒采用分瓣结构，在装配时应估算好填充胶的重量。可先试装，以免填不满或填充胶太多而造成浪费，同时为方便将绝缘盒合上，应备用绝缘盒浇灌工具。
（８）汽路连接后必须做气密试验。考虑到接头数量多，为方便找出漏点，上、下层线棒的汽路应分开做气密试验，而每层线棒又分成６组进行，为此应备有气密试验工具。
４质量保证措施
这次４＃机定子下线的监理，为了确保安装质量我们采取了不同于前３台机的监理方式。主要有以下几方面：
（１）审定施工规程及质量保证措施。机电监理部召集中科院、制造厂家、安装单位及运行单位讨论并审查了安装单位提交的“４＃机蒸发冷却定子下线施工措施”，并根据制造厂家的厂标及国标，结合工地实际情况，形成了明确具体可操作的“４＃机定子下线施工规程及质量保证措施”，以此作为监理工程师在现场监理的主要依据。若工地现场有调整工艺流程的情况，须经监理部门召集有关单位召开会议共同商定，形成正式文件，方可变更。
（２）为保证定子下线的质量，采用了分阶段验收的方式进行监理。其具体内容为：安装单位每完成一项关键工序，必须及时填写施工安装、测试记录及验收申请单，并整理好有关资料，提交监理工程师审核。经监理工程师认真检查认为合格后，再填写验收证书，方可进行下道工序的施工。对未验收而进行下道工序及随意改变设计的情况，监理工程师将下令停工，责令处理直至合格为止。验收的标准以厂标、国标及“４＃机蒸发冷却定子下线施工规程及质量保证措施”为准。实践证明，分阶段验收是十分有效的。不仅确保了工程质量，也为以后竣工资料的移交工作带来了很大方便。
（３）坚决实施“三检”制。其具体实施方法为：安装单位班组先自检，然后质检部门检查，最后监理工程师会同制造厂家、安装单位联合检查。层层把关，各负自责。
（４）在正式下线前，安装单位应向监理工程师提交参加下线人员的名单和经过制造厂家培训合格的焊工名单。
４＃机定子下线从１９９９年６月８日正式开始，到６月２９日下层线棒下完；７月１５日上层线棒也全部下完。随后进行蒸发冷却循环的安装工作。因蒸发冷却属国家科研项目，在下线过程中出现了许多意料之外的问题也属情理之中，最终经过监理部门、制造厂家驻工地代表及安装单位的共同努力都得到了解决。通过４＃机定子下线的监理，为我们以后搞好大型水电站的建设提供了宝贵的经验和应该吸取的教训。
５体会
５．１严格控制线棒的制造质量
由于常规的定子线棒并头块是工地直接焊接，而蒸发冷却的定子线棒有８根空心导线。为了防止工地焊接时使空心导线受到损伤，因此在厂内定子线棒两端的并头块已焊好。在２４根定位线棒下完后，经水准仪测量发现线棒两端并头块之间的长度参差不齐，最大误差竟达１０ｍｍ。并且上层线棒的长度普遍比底层线棒短由于线棒本身误差偏大，不仅给下线工作带来了很大困难，也会导致下线质量难以保证。因此制造厂家应更加严格控制线棒制作过程中的质量问题，把线棒本身的制造误差控制到最低程度。
５．２出厂前应对线棒中心线复测
在２４根定位棒下完后，经测量发现线棒的中心线标记偏差较大。从减小误差的角度出发，监理部门决定由制造厂家（东方电机厂）驻工地代表做技术指导，安装单位（四局安装分局）承担制作木质线棒模型，按并头块位置对线棒中心线复测修正。安装单位随后在原来已下好的定位线棒相邻槽再下２５根经过修正中心线的线棒。其测量结果见表１；而原２４根定位棒的测量结果见表２。

从表１可以看出，修正中心线后，线棒上端误差最大值为（－３．５ｍｍ）炖（＋１ｍｍ），线棒下端误差最大值为（－３．５ｍｍ）炖（＋２ｍｍ）。
从表２可以看出，原２４根定位棒线棒上端误差最大值为（－６．６ｍｍ）炖（＋６．４ｍｍ），线棒下端
误差最大值为（－４．３ｍｍ）炖（＋３．７ｍｍ）。
修正中心线后线棒上下端误差明显减小。由此可见，对线棒中心线进行复测尤为重要，它直接关系到定子下线的质量。制造厂家应在出厂前对线棒中心线进行复测；同时在标记线棒中心线时不应以直线段的中心为线棒中心，而应以线棒两端并头块之间距离的中心作为中心，这样才能为保证并头块的齐平度打下坚实的基础。
５．３发货时应对线棒的受潮予以重视
１９９９年７月２日～１４日安装单位因线棒受潮只好用红外线灯日夜烘烤，下线工作受到严重影响。厂家这次发来的线棒未像前３台机那样，在装箱时把线棒架空，而是直接放在箱体底部。一旦箱体进水，线棒受潮在所难免。因此厂家应对这一问题予以高度重视，确保工程进度。
５．４装定子测温电阻时避免电阻被损坏
在１９９９年７月２日，安装单位在上层线棒下线过程中发现底层测温电阻被损坏５只，值得庆幸的是监理部门对４＃机采用了分阶段验收，在下层线棒下完后要求安装单位对底层线棒下面埋设的测温电阻进行复测，并提出进行上层线棒下线工序的申请，这样损坏的测温电阻被及时发现，否则要拔出的线棒很多，而备用线棒数量有限，会因此原因耽误工期。分析测温电阻损坏的原因在于４＃发电机定子通风沟为６ｍｍ，比前３台机低２ｍｍ，这样测温电阻若放在通风沟的端口就会被压坏。而前３台机就不会出现这样的情况。因此不宜采用前３台的模式，即在适形毡中间挖孔放进测温电阻的方法，而改用比测温电阻壁（约９２ｍｍ）较厚的半导体垫条（０．５ｍｍ）４根叠在一起通槽下线，然后在垫条中间挖孔放进测温电阻，这样就避免了测温电阻被压坏的问题。经检测，此方法是切实可行的。
５．５注意蒸发冷却循环系统中制造问题
１９９９年８月底，４＃发电机在做气密试验时发现漏气问题严重。经检测发现，内环上下环管漏气６６处，其中环管与分气嘴焊缝漏气５处，平均漏气量为０．０３ＭＰａ炖ｈ；外环上下环管漏气９５处其中下集液管与分气嘴的焊缝有６处，甚至有两处焊缝明显能听见漏气声音，平均漏气量为０．０４ＭＰａ炖ｈ。分析其漏气原因主要有两点：
（１）制造厂家生产的环管与分气嘴的焊缝质量不过关；
（２）聚四氟管与分气嘴的管径配合不理想。
经工地现场检查，聚四氟管与分气嘴的漏气部位都在环管一端。要求气嘴直径为１６．２ｍｍ，实测有的只有１６．０２ｍｍ。可能是在制造加工时造成的，或是酸洗过程中产生的误差。
因此建议制造厂家在制造集气管、集液管的过程中应注意焊缝质量的控制及环管的分气管和聚四氟管的管径配合问题。
ＳｕｐｅｒｖｉｓｉｏｎｆｏｒｐａｙｉｎｇｏｆｆｔｈｅｓｔａｔｏｒｏｆＮｏ．４ｇｅｎｅｒａｔｏｒａｔＬｉｊｉａｘｉａＨｙｄｒｏｐｏｗｅｒＳｔａｔｉｏｎ
ＸＵＺｈｉ／ｃａｏ
（ＴｉａｎｊｉｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｔｉａｎｊｉｎ，３０００７２，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｎｅｗｔｙｐｅｏｆｃｏｏｌｉｎｇｆｏｒｌａｒｇｅ／ｓｃａｌｅｈｙｄｒｏ／ｔｕｒｂｉｎｅ，ｉ．ｅ．，ｃｏｏｌｉｎｇｂｙｅｖａｐｏｒａｔｉｎｇ，ｉｓｉｎ／
ｔｒｏｄｕｃｅｄ．Ｔｈｅｐｒｉｎｃｉｐｌｅ，ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ，ａｄｖａｎｔａｇｅｓａｎｄｄｉｓａｄｖａｎｔａｇｅｓｏｆｔｈｅｎｅｗｔｙｐｅｃｏｏｌｉｎｇｓｙｓｔｅｍ
ａｒｅｄｉｓｃｕｓｓｅｄ，ｔｈｅｐｒｏｃｅｓｓｅｓａｎｄｐｒｏｂｌｅｍｓａｐｐｅａｒｅｄｉｎｐａｙｉｎｇｏｆｆａｎｄｉｎｓｔａｌｌａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｓｔａｔｏｒｏｆＮｏ．４
ｇｅｎｅｒａｔｏｒａｔＬｉｊｉａｘｉａＨｙｄｒｏｐｏｗｅｒＳｔａｔｉｏｎａｒｅｓｕｍｍａｒｉｚｅｄａｎｄａｎａｌｙｚｅｄ，ｔｈｅｓｏｌｕｔｉｏｎｓｆｏｒｄｅａｌｉｎｇｗｉｔｈ
ｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｓａｒｅｐｕｔｆｏｒｗａｒｄ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｇｅｎｅｒａｔｏｒ；ｓｔａｔｏｒｐａｙｉｎｇｏｆｆ；ｓｕｐｅｒｖｉｓｉｏｎ；ＬｉｊｉａｘｉａＨｙｄｒｏｐｏｗｅｒＳｔａｔｉｏｎ
作者简介：许芝草（１９６９／），女，陕西兴平人，天津大学在读硕士，黄河上游水电开发有限责任公司建设分公司工程师。