AP1000发电机转子牵引工艺优化

冯洋1

（山东核电有限公司，烟台，265116）

摘要：发电机转子牵引是火电厂及核电厂常见的检修工艺，其目的是为了定期将发电机转子自定子膛内抽出进行检查。AP1000机组原设计的双行车方案由于与厂房实际情况不符无法执行，加上发电机转子本身具有重量大、尺寸大的特点，需要结合厂房及设备实际情况对原设计牵引方案进行优化，提高牵引工作安全性的同时，简化操作步骤，进一步提高工作效率。

关键词：AP1000发电机；抽转子；转子牵引；地锚

1 引言

发电机是核电厂及火电的重要设备，其主要作用是将汽轮机组的机械能转换为电能，发电机设备的运行状态直接决定了机组的安全平稳运行。为保障主发电机的设备状态，电厂需要定期将发电机转子从发电机定子内抽出进行检查。本文总结了AP1000机组原设计方案存在的转子稳定性差、转子移动速度难以掌握、行车行进相互干扰等缺点，介绍了原方案的设计优化过程及验证效果。

2 原牵引方案

目前国内核电发电机抽转子大多使用电动卷扬机进行牵引，但由于AP1000发电机转子具有尺寸大、重量大等特点，使用电动卷扬机具有速度不可控、转子方向不可调等缺陷。AP1000发电机组为日本三菱设计，发电机转子重大于200t，转子轴承跨度超过15m。根据机组原设计，在远离发电机转子轴线一侧地面上固定定滑轮，牵引转子的绳索通过定滑轮转向后连接至行车上。行车吊钩缓慢起升，定滑轮将行车吊钩的垂直运动转为水平直线运行，进而实现牵引转子的目的。

3 原牵引方案存在的不足

经过总结，原设计方案存在以下几点不足。

1）转子移速难以控制，存在安全风险。由于行车提供的横向拉力无法做到精确控制，极易造成动静碰摩。

2）无法实现转子位置的灵活调整。由于定滑轮位置固定，行车横向牵引转子的角度也已固定无法调整，造成牵引过程中转子位置不能实时调整。

3）存在行车距离太近导致无法实施的风险。发电机转子在移动至定子膛外后，需要使用第二台行车保持平衡。两台行车移动时需要保持稳定、均匀，对行车的操作要求极高，带来安全风险。

4 方案改进

4.1 专用牵引支架开发

为了解决原设计方案存在的问题，电厂设计了一套专用牵引支架，并改进了发电机转子牵引方案。专用牵引支架主要部件包括了底板、地脚调整装置、支架本体、三个可调式横向吊耳等，其固定于发电机平台的地面上，可调的地脚可以保证支架的中心线与发电机中心线处于同一平面。与牵引吊索连接的牵引吊耳同样可调，能够保证在牵引过程中与转子同心。此种设计可以提供三点牵引和单点牵引两种方案，适用于不同类型的机组。

图1 发电机转子牵引工具结构图

4.2 转子支撑工具开发

在转子专用牵引支架设计过程中，发现了增加转子临时支撑、更换吊点的步骤。考虑到气隙间隙小等因素，发电机转子临时搁置过程必须稳定、无偏移，防止出现动静碰摩进行损坏设备。对此，开发出了专用的转子支撑工具，其特点为：临时支撑有足够的强度，四周为金属箱体结构，能承受发电机转子重量而不发生变形、损坏等；同时，临时支撑与转子接触位置采用专用枕木，防止损坏转子表面，同时应设计与转子接触部分相似的弧形，在支撑时转子不会出现偏移、滚动等。

4 转子牵引方案

转子的牵引主要包括前期准备、工具安装、转子牵引、工作收尾四个阶段。

1）前期准备。发电机转子牵引前，需要将滑环室轴承、碳刷、风扇灯装置拆除，汽侧、励侧轴承及密封瓦拆除，电端端盖预抛临时悬挂。滑板上铺放安装三层滑纸，包含了第一层的绝缘纸板以及上面两层的黄色滑纸，用于减少转子移动过程中的摩擦力。专用滑块上黏贴特氟龙胶带，需要保证沾满并翻边。定子铁芯保护胶皮放置于转子下方用于保护定子。检查各项牵引工具、滑块等完整、可用。

2）工具安装。专用牵引支架安装于发电机平台的地面，通过激光辅助确保支架吊耳与发电机转子轴心处于同一直线上。根据设备结构选择一点牵引或三点牵引方案。安装转子端部的牵引工具，并使用吊装带或手拉葫芦将其与专用牵引支架相连。拉动手拉葫芦使其收紧。专用滑移工具包括了专用滑板、专用滑靴、滑块及弧板等。滑板安装至转子底部，作为转子移动滑道。滑靴安装至转子轴颈下，与滑板接触做相对运动。

3）转子牵引。缓慢拉紧手拉葫芦，拉紧过程中需要保证同时发力收紧，并随时对转子两侧气隙间隙进行测量，防止转子移动方向出现偏移。同时，转子移动过程中，需确保转子水平度不大于0.05mm/m，并随时使用水平测量仪进行监视。待转子重心达到指定位置后，已足够悬挂需将转子暂时放置于临时支撑上，拆除转子吊具过程中应防止转子出现倾倒。重新安装转子吊具，将发电机转子吊至检修场地。

4）工作收尾。转子吊走后，及时取出留在定子内部的专用工具和滑纸等材料，拆卸安装在转子上的专用工具，将转子和定子移交至电气专业人员进行检查。

5 总结

发电机转子牵引是大修中的重要工作之一，虽然不同型式、不同电厂的机组专用工具不同、牵引方式不同，但是牵引过程中对设备、人身安全性的提高一直都是常被研究的方向之一。以AP1000发电机组为例的百万千瓦级发电机转子具有重量大、尺寸长的特点，其牵引工艺要求更高，对于操作者的要求也相应提高。本文介绍的对原设计方案的优化，解决了原设计中存在的诸多安全、效率方面存在的问题，为大重量、大尺寸转子的牵引提供了参考方案。

[1]唐琳艳.浅谈发电机抽转子工艺[C].江西省电机工程学会，2013.