水轮发电机组安装技术规范.doc

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GB/T8564—2003

ICS

中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局发布

20--实施

20--发布

水轮发电机组安装技术规范

Specificationinstallationofhydraulicturbinegeneratorunits

GB/T8564—2003

代替GB8564—1988

中华人民共和国国家标准

1

目次

前言…………………………………………………………………………………………………

I

1

范围……………………………………………………………………………………………

1

2

规范性引用文件………………………………………………………………………………

1

3

总则……………………………………………………………………………………………

2

4

一般规定………………………………………………………………………………………

2

5

立式反击式水轮机安装………………………………………………………………………

5

6

贯流式水轮机安装………………………………………………………………………

13

7

冲击式水轮机安装……………………………………………………………………………

15

8

调速系统的安装与调试………………………………………………………………………

17

9

立式水轮发电机安装…………………………………………………………………………

20

10

卧式水轮发电机安装…………………………………………………………………………

36

11

灯泡式水轮发电机安装…………………………………………………………………

38

12

管道及附件安装………………………………………………………………………………

40

13

蝴蝶阀及球阀安装……………………………………………………………………………

43

14

水轮发电机组电气试验………………………………………………………………………

45

15

水轮发电机组试运行…………………………………………………………………………

47

附录A（资料性附录）

移交资料目录………………………………………………………………

53

附录B（规范性附录）

机械液压型调速器安装要求………………………………………………

56

附录C（规范性附录）

对水轮发电机定子干燥的要求……………………………………………

57

附录D（资料性附录）

管道的酸洗、钝化和冲洗…………………………………………………

58

附录E（资料性附录）

有关焊接无损探伤检验的标准……………………………………………

60

附录F（资料性附录）

GB11120—1989对汽轮机油的要求……………………………………

62

附录G（规范性附录）

规范用词说明………………………………………………………………

63

前言

本标准是水轮发电机组及其附属设备安装、调试和试验的依据，也是机组验收和考核的主要内容，可适用于各类水轮发电机组及其附属设备的安装。

本标准是对GB8564—1988《水轮发电机组安装技术规范》（以下简称原标准）的修订。

原标准是1988年及以前我国水轮发电机组及其附属设备安装技术的总结。

本标准在原标准的基础上根据1989年以来包括进口大型水电机组在内的新投产的大批大中型水轮发电机组及其附属设备安装技术的要求进行了补充、删减和修改，同时参考吸取了国外有关标准的部分内容。

本标准与GB8564—1988年版比较有以下一些主要变化：

¾¾将标准明确为推荐性标准；

¾¾修改了标准的适用范围，并单列了“范围”和“规范性引用文件”两章；

¾¾增加了筒形阀安装、冲击式水轮机的引水管安装和轴承装配、焊接式发电机机架组装、发电机定子机座和铁心现场装配、圆盘式转子支架组焊、励磁系统安装、可逆式抽水蓄能机组试运行等有关内容；

¾¾补充了调速器安装、调速系统充油调整试验、管道焊接工艺要求和质量检查等部分内容；

¾¾在正文中删除了机械液压型调速器、励磁机和永磁机安装等内容，将机械液压型调速器安装和定子绕组干燥的内容列入附录；

¾¾对一些条文的指标和限值作了部分调整和提高。

虽然水内冷和蒸发冷却定子绕组在我国部分机组中已应用，但是由于这种冷却方式的设计和施工经验都不成熟，今后推广的可能性也不大，暂不将这两部分内容列入本标准中。

本标准实施之日起代替GB8564—1988。

本标准附录B、附录C、附录G为规范性附录。

本标准附录A、附录D、附录E、附录F为资料性附录。

本标准所代替标准发布时间：

1988年4月12日。

本标准由中国电力企业联合会标准化中心提出并归口。

本标准主要起草单位：

中国葛洲坝集团公司、中国水利水电建设集团公司、中国长江三峡工程开发总公司、哈尔滨电机厂有限责任公司。

本标准主要起草人：

付元初、张晔、王泉龙、秦锡翔、刘永东、赵仕儒、李正安、张耀忠、杜其辰、张连彬、赵贵山、徐广涛、龚德萍、王田、杨玺印、黄宏勇、张成平、刘炎华、江小兵、殷龙生、刘灿学、唐万斌。

本标准由中国电力企业联合会标准化中心负责解释。

63

水轮发电机组安装技术规范

1范围

本标准规定了水轮发电机组及其附属设备的安装、调试和试验的要求。

适用于符合下列条件之一的水轮发电机组的安装及验收：

a）单机容量为15MW及以上；

b）冲击式水轮机，转轮名义直径1.5m及以上；

c）混流式水轮机，转轮名义直径2.0m及以上；

d）轴流式、斜流式、贯流式水轮机，转轮名义直径3.0m及以上。

单机容量小于15MW的水轮发电机组和水轮机转轮的名义直径小于b）、c）、d）项规定的机组可参照执行。

本标准也适用于可逆式抽水蓄能机组的安装及验收。

2规范性引用文件

下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。

凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。

凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。

GB/T3323钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级

GB/T7409.3同步电机励磁系统大中型同步发电机励磁系统技术要求

GB/T10969水轮机通流部件技术条件

GB11120L-TSA汽轮机油

GB/T11345钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果的分级

GB/T18482可逆式抽水蓄能机组启动试验规程

GB50150电气装置安装工程电气设备交接试验标准

GB50168电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范

GB50171电气装置安装工程盘、柜及二次回路结线施工及验收规范

DL/T507水轮发电机组启动试验规程

DL/T679焊工技术考核规程

DL/T827灯泡贯流式水轮发电机组启动试验规程

JB/T4709钢制压力容器焊接规程

JB/T6204大型高压交流电机定子绝缘耐电压试验规范

JB/T8439高压电机使用于高海拔地区的防电晕技术要求

JB/T8660水电机组包装、运输和保管规范

3总则

3.1水轮发电机组的安装应根据设计单位和制造厂已审定的机组安装图及有关技术文件，按本规范要求进行。

制造厂有特殊要求的，应按制造厂有关技术文件的要求进行。

凡本规范和制造厂技术文件均未涉及者，应拟定补充规定。

当制造厂的技术要求与本规范有矛盾时，一般按制造厂要求进行或与制造厂协商解决。

3.2发电机组及其附属设备的安装工程，除应执行本标准外，还应遵守国家及有关部门颁发的现行安全防护、环境保护、消防等规程的有关要求。

3.3水轮发电机组设备，应符合国家现行的技术标准和订货合同规定。

设备到达接受地点后，安装单位可应业主要求，参与设备开箱、清点，检查设备供货清单及随机装箱单，并按JB/T8660执行。

以下文件，应同时作为机组及其辅属设备安装及质量验收的重要依据：

a）设备的安装、运行及维护说明书和技术文件；

b）全部随机图纸资料（包括设备装配图和零部件结构图）；

c）设备出厂合格证，检查、试验记录；

d）主要零部件材料的材质性能证明。

3.4机组安装前应认真阅读并熟悉制造厂的设计图纸、出厂检验记录和有关技术文件，并作出符合施工实际及合理的施工组织设计。

3.5机组安装前，应阅读与安装有关的土建设计图纸，并参与对交付安装的土建部位验收。

对有缺陷的部位应处理后才能安装。

3.6水轮发电机组安装所用的全部材料，应符合设计要求。

对主要材料，必须有检验和出厂合格证明书。

3.7安装场地应统一规划。

并应符合下列要求：

a）安装场地应能防风、防雨、防尘。

机组安装应在本机组段和相邻的机组段厂房屋顶封闭完成后进行；

b）安装场地的温度一般不低于5°C，空气相对湿度不高于85％；对温度、湿度和其它特殊条件有要求的设备、部件的安装按设计规定执行；

c）施工现场应有足够的照明；

d）施工现场必须具有符合要求的施工安全防护设施。

放置易燃、易爆物品的场所，必须有相应的安全规定；

e）应文明生产，安装设备、工器具和施工材料堆放整齐，场地保持清洁，通道畅通，工完场清。

3.8水轮发电机组安装完成后，应按本标准及DL/T507的要求进行启动试运行，综合检验设计、机组制造和安装质量。

试运行合格后，进行该机组启动阶段的验收，并参照附录A的要求，移交有关资料。

4一般规定

4.1设备在安装前应进行全面清扫、检查，对重要部件的主要尺寸及配合公差应根据图纸要求并对照出厂记录进行校核。

设备检查和缺陷处理应有记录和签证。

制造厂质量保证的整装到货设备在保证期内可不分解。

4.2设备基础垫板的埋设，其高程偏差一般不超过-5mm~0mm，中心和分布位置偏差一般不大于10mm，水平偏差一般不大于1mm/m。

4.3埋设部件安装后应加固牢靠。

基础螺栓、千斤顶、拉紧器、楔子板、基础板等均应点焊固定。

埋设部件与混凝土结合面，应无油污和严重锈蚀。

4.4地脚螺栓的安装，应符合下列要求：

a）检查地脚螺栓孔位应正确，孔内壁应凿毛并清扫干净。

螺孔中心线与基础中心线偏差不大于10mm；高程和螺栓孔深度符合设计要求；螺栓孔壁的垂直度偏差不大于L/200（L为地脚螺栓的长度mm，下同），且小于10mm；

b）二期混凝土直埋式和套管埋入式地脚螺栓的中心、高程应符合设计要求，其中心偏差不大于2mm，高程偏差不大于0mm~+3mm，垂直度偏差应小于L/450；

c）地脚螺栓采用预埋钢筋、在其上焊接螺杆时，应符合以下要求：

1）预埋钢筋的材质应与地脚螺栓的材质基本一致；

2）预埋钢筋的断面积应大于螺栓的断面积，且预埋钢筋应垂直；

3）螺栓与预埋钢筋采用双面焊接时，其焊接长度不应小于5倍地脚螺栓的直径；采用单面焊接时，其焊接长度不应小于10倍地脚螺栓的直径。

4.5楔子板应成对使用，搭接长度在2/3以上。

对于承受重要部件的楔子板，安装后应用0.05mm塞尺检查接触情况，每侧接触长度应大于70％。

4.6设备安装应在基础混凝土强度达到设计值的70％后进行。

基础板二期混凝土应浇筑密实。

4.7设备组合面应光洁无毛刺。

合缝间隙用0.05mm塞尺检查，不能通过；允许有局部间隙，用0.10mm塞尺检查，深度不应超过组合面宽度的1/3，总长不应超过周长的20％；组合螺栓及销钉周围不应有间隙。

组合缝处安装面错牙一般不超过0.10mm。

4.8部件的装配应注意配合标记。

多台机组在安装时，每台机组应用标有同一系列标号的部件进行装配。

同类部件或测点在安装记录里的顺序编号，对固定部件，应从+Y开始，顺时针编号（从发电机端视，下同）；对转动部件，应从转子1号磁极的位置开始，除轴上盘车测点为逆时针编号外，其余均为顺时针编号；应注意制造厂的编号规定是否与上述一致。

4.9有预紧力要求的连接螺栓，其预应力偏差不超过规定值的±10％。

制造厂无明确要求时，预紧力不小于设计工作压力的2倍，且不超过材料屈服强度的3/4。

安装细牙连接螺栓时，螺纹应涂润滑剂；连接螺栓应分次均匀紧固；采用热态拧紧的螺栓，紧固后应在室温下抽查20％左右螺栓的预紧度。

各部件安装定位后，应按设计要求钻铰销钉孔并配装销钉。

螺栓、螺母、销钉均应按设计要求锁定牢固。

4.10机组的一般性测量应符合下列要求：

a）所有测量工具应定期在有资质的计量检验部门检验、校正合格；

b）机组安装用的X、Y基准线标点及高程点，相对于厂房基准点的误差不应超过±1mm；

c）各部位高程差的测量误差不应超过±0.5mm；

d）水平测量误差不应超过0.02mm/m；

e）中心测量所使用的钢丝线直径一般为0.3mm~0.4mm，其拉应力应不小于1200MPa；

f）无论用何种方法测量机组中心或圆度，其测量误差一般应不大于0.05mm；

g）应注意温度变化对测量精度的影响，测量时应根据温度的变化对测量数值进行修正。

4.11现场制造的承压设备及连接件进行强度耐水压试验时，试验压力为1.5倍额定工作压力，但最低压力不得小于0.4MPa，保持10min，无渗漏及裂纹等异常现象。

设备及其连接件进行严密性耐压试验时，试验压力为1.25倍实际工作压力，保持30min，无渗漏现象；进行严密性试验时，试验压力为实际工作压力，保持8h，无渗漏现象。

单个冷却器应按设计要求的试验压力进行耐水压试验，设计无规定时，试验压力一般为工作压力的2倍，但不低于0.4Mpa，保持30min，无渗漏现象。

4.12设备容器进行煤油渗漏试验时，至少保持4h，应无渗漏现象，容器作完渗漏试验后一般不宜再拆卸。

4.13单根键应与键槽配合检查，其公差应符合设计要求。

成对键应配对检查，平行度应符合设计要求。

4.14机组及其附属设备的焊接应符合下列要求：

a）参加机组及其附属设备各部件焊接的焊工应按DL/T679或制造厂规定的要求进行定期专项培训和考核，考试合格后持证上岗；

b）所有焊接焊缝的长度和高度应符合图纸要求，焊接质量应按设计图纸要求进行检验；

c）对于重要部件的焊接，应按焊接工艺评定后制定的焊接工艺程序或制造厂规定的焊接工艺规程进行。

4.15机组和调速系统所用透平油的牌号应符合设计规定，各项指标符合GB11120的规定，见附录F。

4.16机组所有的监测装置和自动化元件应按出厂技术条件检查试验合格。

4.17水轮发电机组的部件组装和总装配时以及安装后都必须保持清洁，机组安装后必须对机组内、外部仔细清扫和检查，不允许有任何杂物和不清洁之处。

4.18水轮发电机组各部件的防腐涂漆应满足下列要求：

a）机组各部件，均应按设计图纸要求在制造厂内进行表面预处理和涂漆防护；

b）需要在工地喷涂表层面漆的部件（包括工地焊缝）应按设计要求进行，若喷涂的颜色与厂房装饰不协调时，除管道颜色外，可作适当变动；

c）在安装过程中部件表面涂层局部损伤时，应按部件原涂层的要求进行修补；

d）现场施工的涂层应均匀、无起泡、无皱纹，颜色应一致；

e）合同规定或有特殊要求需在工地涂漆的部件，应符合规定。

5立式反击式水轮机安装

5.1埋入部件安装

5.1.1尾水管中墩鼻端钢衬安装，应符合下列要求：

a）鼻端钢衬顶端到机组X轴线距离偏差±30mm；

b）鼻端钢衬侧面到机组Y轴线距离偏差±15mm；

c）鼻端钢衬顶部（或底部）高程偏差±10mm；

d）鼻端钢衬垂直度偏差10mm。

5.1.2尾水管里衬安装，允许偏差应符合表1的要求。

表1尾水管里衬安装允许偏差单位为毫米

序号

项目

转轮直径D

说明

D<3000

3000≤D<6000

6000≤D<8000

8000≤D<10000

D≥10000

1

肘管断面尺寸

±0.0015H（B,r）

±0.001H（B,r）

H-断面高度，B-断面长度，r-断面弧段半径

2

肘管下管口

与混凝土管口平滑过渡

3

肘管、锥管上管口中心及方位

4

6

8

10

12

测量管口上X、Y标记与机组X、Y基准线间距离

4

肘管、锥管上管口高程

0~+8

0~+12

0~+15

0~+18

0~+20

等分8~24点测量

5

锥管管口直径

±0.0015D

D-管口直径设计值，等分8~24点测量

带法兰及插入式尾水管应符合表17要求

6

锥管相邻管口内壁周长之差

0.0015L

0.001L

L-管口周长

7

无肘管里衬的锥管下管口中心

10

15

20

25

30

吊线锤测量或检查与混凝土管口平滑过渡

5.1.3转轮室、基础环、座环安装的允许偏差应符合表2要求。

设计有特殊要求时应符合设计要求。

表2转轮室、基础环、座环安装允许偏差单位为毫米

序号

项目

转轮直径D

说明

D<3000

3000≤D<6000

6000≤D<8000

8000≤D<10000

D≥10000

1

中心及方位

2

3

4

5

6

测量埋件上X、Y标记与机组X、Y基准线间距离

2

高程

±3

3

安装顶盖

和底环的

法兰面平

面度

径向

测量

现场不机加工

0.05mm/m，最大不超过0.60

最高点与最低点高程差

现场机加工

0.25

周向

测量

现场不机加工

0.30

0.40

0.60

现场机加工

0.35

4

转轮室圆度

各半径与平均半径之差，不应超过叶片与转轮室设计平均间隙的±10％

轴流式测量上、中、下三个断面

斜流式测量上止口和下止口，等分8~64测点

5

基础环、座环圆度及与转轮室同轴度

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

等分8~32测点，混流式机组以下部固定止漏环中心为准，轴流式机组以转轮室中心为准

5.1.4螺栓把合结构的分瓣转轮室、基础环、座环组合面应涂密封胶，组合缝间隙应符合4.7条的要求。

为防止漏水，过流面组合缝可封焊，焊缝表面应打磨光滑。

组焊结构的转轮室、基础环和座环的组合应符合设计要求。

5.1.5支柱式座环的上环和固定导叶安装时，座环与基础环的方位偏差方向应一致。

为保证导叶端部间隙符合设计要求，应严格控制基础环上平面至座环上平面高度尺寸，考虑混凝土浇筑引起座环的变形、测量工具的误差、以及运行中顶盖的变形引起导叶端面间隙的减小值。

为减小座环在混凝土浇筑过程中的变形，座环应有可靠的加固措施。

5.1.6蜗壳拼装的允许偏差应符合表3要求。

表3蜗壳拼装允许偏差单位为毫米

序号

项目

允许偏差

说明

1

G

+2~+6

2

K1-K2

±10

3

e1-e2

±0.002e

4

L

±0.001L，最大不超过±9

5

D

±0.002D

6

管口

平面度

3

在钢平台上拼装或拉线检查管口，应在同一平面上（属核对检查项目）

5.1.7蜗壳安装的允许偏差应符合表4要求。

表4蜗壳安装允许偏差单位为毫米

序号

项目

允许偏差

说明

1

直管段

中心

到机组Y轴线的距离

0.003D

D-蜗壳进口直径。

若钢管已安装好，则以钢管管口为

高程

±5

基准，中心偏差不应超过蜗壳板厚的15％。

2

最远点高程

±15

3

定位节管口倾斜值

5

4

定位节管口与基准线偏差

±5

5

最远点半径

±0.004R

R-最远点半径设计值

6

管口节高

±0.002H

H-管口节高（断面直径）（属核对项目）

5.1.8蜗壳焊接应符合下列要求：

a）焊接应符合4.14条的规定；

b）各节间、蜗壳与座环连接的对接焊缝间隙一般为2mm~4mm，过流面错牙不应超过板厚的10％，但纵缝最大错牙不应大于2mm，环缝最大错牙不应大于3mm；

c）坡口局部间隙超过5mm处，其长度不超过焊缝长度10％，允许在坡口处作堆焊处理。

5.1.9蜗壳焊缝应进行外观检查和无损探伤检查，制造厂无规定时应符合下列要求：

a）焊缝外观检查，应符合表5的规定；

表5蜗壳焊缝外观检查单位为毫米

序号

项目

允许缺陷尺寸

1

裂纹

不允许

2

表面夹渣

不允许

3

咬边

深度不超过0.5，连续长度不超过100，两侧咬边累计长度不大于10％全长焊缝

4

未焊满

不允许

5

表面气孔

不允许

6

焊缝余高Dh

手工焊

12

25

埋弧焊

0~4

7

对接焊缝宽度

手工焊

盖过每边坡口宽度2~4，且平滑过渡

埋弧焊

盖过每边坡口宽度2~7，且平滑过渡

8

飞溅

清除干净

9

焊瘤

不允许

b）焊缝无损探伤

采用射线探伤时，检查长度：

环缝为10％，纵缝、蜗壳与座环连接的对接焊缝为20％；焊缝质量，按GB/T3323规定的标准，环缝应达到III级，纵缝、蜗壳与座环连接的对接焊缝应达到II级的要求。

采用超声波探伤时，检查长度：

环缝、纵缝、蜗壳与座环连接的对接焊缝均为100％；焊缝质量，按GB/T11345规定的标准，环缝应达到BII级，纵缝、蜗壳与座环连接的对