梁雯雯
（大唐蜀河水力发电厂 陕西 旬阳 725721）
摘 要：蜀河水电站安装有六台灯泡贯流式水轮发电机，自2014年后，每年进行一次大修，需吊出定、转子，回装时必须对定、转子空气间隙进行调整。如果发电机的转子和定子之间的空气间隙不均匀，即转子的轴线与定子的中心线不重合，则发电机转子在定子中会偏心运行，会出现径向磁拉力作用在转子的全长上，致使转子产生电磁振动；而且空气间隙不均匀也会引起轴电流，导致定子线圈局部过热，影响定子线圈使用寿命。笔者从事设备检修管理，通过与同事共同研究与摸索，提供一种空气间隙调整工具，该工具操作简单，降低了劳动强度，提高了工作效率，保证了转子和定子之间空气间隙的均匀性。
关键词：贯流式水轮发电机；空气间隙；调整工具；均匀性。
1 工程概况
蜀河水电站位于陕西省旬阳县境内的汉江上游干流上，坝址在旬阳县蜀河镇上游约1km处，距旬阳县城51km，距上游已建的安康水电站约120km，距下游已建的丹江口水电站约200km，是汉江上游梯级开发规划中的第六个梯级电站，是陕西汉江投资开发有限公司开发建设的第二个水电站，主要承担陕西电网的调峰、调频以及事故备用等任务，工程规模为二等大（Ⅱ）型。安装六台单机容量45MW的灯泡贯流式水轮发电机组，总装机容量270MW。于2009年12月29日首台机组发电，2010年10月18日六台机组全部投产发电。按照检修导则中关于检修年限的规定，自2013年11月开始，每年安排一台机组大修，目前已完成第一轮大修。
2 项目背景
水轮发电机在进行安装或者维护时对发电机的转子和定子之间的空气间隙进行调整是一个非常重要的步骤。如果发电机的转子和定子之间的空气间隙不均匀，即转子的轴线与定子的中心线不重合，则发电机转子在定子中会偏心运行，会出现径向磁拉力作用在转子的全长上，致使转子产生电磁振动；而且空气间隙不均匀也会引起轴电流，导致定子线圈局部过热，影响定子线圈使用寿命。所以在水力发电机装配时要保证定子和转子之间空气间隙的均匀性，如果安装后其均匀性不能满足要求，则需要进行多次调整，然而由于在调整时需要工序繁琐，每次调整需要耗费大量时间，而且劳动强度大，工作效率低。
3 调整工具及使用方法
该空气间隙调整工具，通过基座和定位部将空气间隙调整工具抵靠在转子边缘，并通过基座上的固定孔将基座固定到转子上，通过将调整部设置在基座的螺纹通孔中，从而实现了转动调整件即可调整水力发电机转子和定子之间的空气间隙的目的，此外，通过标尺件可以根据要求对调整部进行精确调整，使得转子和定子之间的间隙一次性即可调整完成，节省了时间，降低了劳动强度，提高了工作效率，保证了水力发电机转子和定子之间空气间隙的均匀性。
空气间隙调整工具包括固定座和调整部；固定座包括基座和定位部，定位部设置在基座的上部，定位部沿与基座的侧面垂直方向延伸到基座的外部；基座的侧面上设有固定孔；固定座还包括沿上下方向延伸的螺纹通孔，螺纹通孔贯穿所述基座和定位部；调整部包括螺纹杆、调整件和标尺件，螺纹杆与螺纹通孔螺纹配合，调整件设置在所述螺纹杆的上方，调整件的截面为六角形；标尺件设置在螺纹杆的下方，标尺件上设有尺寸刻度；标尺件和调整件的部分位于所述固定座的外部。
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图1.空气间隙调整工具的结构示意图
1、固定座；2、调整部；11、基座；12、定位部；13、螺纹通孔；14、固定孔；21、螺纹杆；22、调整件；23、标尺件。
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图2.空气间隙调整工具使用状态示意图
3、定子；4、转子；11、基座；12、定位部；21、螺纹杆；22、调整件；23、标尺件。
如图1和图2所示，固定座1用于将空气间隙调整工具固定到水力发电机的定子3上，基座11为立体型结构，基座11上设有固定孔14，固定孔14可以通过螺栓连接或者螺钉连接将固定座1固定到定子3上。定位部12设置在基座11的上方，定位部12也为立体型结构，定位部12与基座11的侧面形成90°的夹角，固定座1可通过该夹角抵靠在定子3的边缘以进行定位。螺纹通孔13贯穿基座11和定位部12，调整部2部分设置在螺纹通孔13中。在实际使用中，固定座1抵靠在定子3边缘，调整部2上方为转子4，通过转动调整部2的调整件22使调整部2向上运动，调整部2向上运动与转子4接触，从而对转子4和定子3施加作用力，从而调整转子4和定子3之间的间隙，同时，通过标尺件23上的尺寸刻度可以根据需要进行精确调整。
空气间隙调整工具通过基座11和定位部12将空气间隙调整工具抵靠在水力发电机的定子3边缘，并通过基座11上的固定孔14将基座11固定到定子上，通过将调整部2设置在基座11的螺纹通孔13中，从而实现了转动调整件22即可调整转子4和定子3之间的空气间隙的目的，此外，通过标尺件23可以根据要求对调整部2进行精确调整，使得转子4和定子3之间的间隙一次性即可调整完成，节省了时间，降低了劳动强度，提高了工作效率，保证了水力发电机转子4和定子3之间空气间隙的均匀性。
4 效果
在二号机组A级检修和其它机组小修中，已使用发电机定转子空气间隙调整工具。空气间隙调整工具便于固定和操作，实现了转动调整件即可调整水力发电机转子和定子之间的空气间隙的目的。此外，通过标尺件可以根据要求对调整部进行精确调整，使得转子和定子之间的间隙一次性即可调整完成，节省了时间，降低了劳动强度，提高了工作效率，保证了水力发电机转子和定子之间空气间隙的均匀性。二号机组A级检修提前6天完工，发电量648万度，按照每度电电价0.333元计算，新增收入约215.784万元，并在后续机组大、小修中发挥作用。
5 结束语
该方法解决了水轮发电机定、转子空气间隙在安装过程中不能一次性调整完成的关键性技术难题；解决了空气间隙难以精确调整等共性的技术难题，使得转子和定子之间的间隙一次性即可调整完成。通过后续使用效果，节省了时间，降低了劳动强度，提高了工作效率，保证了转子和定子之间空气间隙的均匀性。
梁雯雯，男，1984年11月10日，汉族，陕西安康人，副总工程师，工程师职称，大学本科学历，学士学位。主要从事发电厂的设备检修、运行管理。陕西汉江投资开发有限公司蜀河水力发电厂，邮编725721