3200m3高炉TRT发电系统安装细节分析

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　　摘要：本文作者介绍了TRT发电系统的组成，针对发电系统施工中采用的技术标准和施工方法及发电机安装质量标准的要求进行了详细的阐述。
　　关键词： 3200m3高炉TRT发电系统 安装细节 要求
　　1 工程概况
　　3200m3高炉TRT发电系统，利用高炉煤气余热发电，最大发电量为16200kW，平均发电量为12100kW。发电机组以10.5kV 电压送往炼铁区域变电所，并与系统并网。并网点设置在TRT发电机侧。发电机经出线断路器接到10KV母线上。发电系统低压配电柜的工作电源由高炉中控电气室（200KW）提供。
　　TRT发电机系统主要有自动控制系统&液压系统、润滑系统、给排水系统&密封系统组成。发电系统主要的电气设备见表1。
　　
　　
　　发电系统处于爆炸危险环境，电气设备安装质量应符合GB50257-96《电气装置安装工程爆炸和火灾环境电气装置施工及验收规范》的要求，特别需要强调以下两点：
　　（1）油站内所有电气线路的保护管暗敷到设备附近后，明敷或穿金属软管到设备接线端子盒，全程密封。
　　（2）煤气管道做好防雷和防静电接地，管道的始端、终端、分支处、转角处以及在直线部分每隔100m处予以接地。管道支架每隔200m～300m均应与管道连接。 管道所有的接头如阀门、法兰盘等，应用金属线跨接（接地电阻≤10Ω）。
　　3200m3高炉余压发电机型号为QF2―15―2、1；电压为10.5KV功率为15MW、额定电流为1030A、转速为3000r/min、总重达67t由上海汽轮发电机有限公司制造。
　　TRT发电机组安装在主控楼旁边的厂房内（爆炸环境），厂房分上下两层建筑结构，第一层发电小室为发电机的出线间，第二层标高为8m安装煤气余压发电机。安装发电机时利用厂房内的32/5t天车。
　　2 施工中采用的技术标准
　　① DL5011-92《电力建设施工及验收技术规范汽轮机机组篇》
　　② GBJ147-90《电气装置安装工程高压电器施工及验收规范》
　　③ GBJ148-90《电气装置安装工程电力变压器、油浸电抗器、互感器施工及验收规范》
　　④ GBJ149-90《电气装置安装工程母线装置施工及验收规范》
　　⑤ GB50168-92《电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范》
　　⑥ GB50169-92《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》
　　⑦ GB50171-92《电气装置安装工程盘、柜及二次回路结线施工及验收规范》
　　⑧ GB50257-96《电气装置安装工程爆炸和火灾环境电气装置施工及验收规范》
　　⑨ GB50150-91《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》
　　⑩ 随机资料
　　3 施工准备
　　施工机具准备见表2 人员配备见表3。
　　
　　
　　4 施工方法
　　4.1 厂用变压器安装
　　厂用变压器型号为：SCB9-315/10；315KVA；10/0.4KV由陕鼓成套供货。
　　变压器高压电源引自TRT系统高压开关5AH。高压电源传输装置由ZR-YJV-8.7/10KV1(3×25)电缆及TMY-40×4高压母线组成。高压电缆在电缆沟内由电缆桥架支撑，出电缆沟后经暗敷电缆保护管保护，出地面100mm后由3个电缆支架&$)03D201-4 P208形式6)固定，上升到)3m标高处做电缆头与高压铜母线连接。高压铜母线用标准母线夹具固定在ZA-10Y的高压支柱绝缘子上，高压母线支架采用16型。
　　经厂用变压器变压后，将低压电源送到1号低压配电柜，为TRT发电系统低压用电设备供电。低压电源传输装置由TMY-40×4中性母线、TMY-50×5相线低压母线和YJV-0.6/10KV 2(4×150)组成。电缆与低压母线连接后，经电缆保护管保护，由电缆沟进入低压盘柜。低压铜母线用标准夹具固定在WX-01型电车线路绝缘子上，低压母线支架采用6型。
　　变压器中性点及外壳、电缆（头）、金属外皮（壳）、电缆保护管以及所有金属支架都利用元钢进行可靠接地。
　　为安全起见，安装完变压器后采用保护网进行保护。保护网网孔为20mm×20mm，网丝为1mm。
　　变压器为三相四线制，工作零线与电气设备保护接地合二为一，变压器中性线引到室外接地装置上，接地电阻为4Ω。
　　4.2 发电机安装
　　由于发电机为分体组件，定子为整体结构，进行电机安装时我们采用转子穿芯的安装方式。
　　施工工序：基础验收→开箱检验→基础处理→垫板组安装→发电机底座→轴承座安装→定子安装→发电机转子穿心→联轴器找中心点→二次灌浆
　　4.2.1 基础底板及轴承座安装
　　（1） 检查电机的基础位置、标高和螺栓孔尺寸全部符合设计要求后，根据电机中心线，量出电机底板的外廓，打出墨线，标识出研磨位置。
　　（2） 在铲凿的基础上，标出座浆坑的位置，打座浆坑，座浆坑应比基础表面低10mm～20mm。
　　（3） 底板安装和调整：底板安装前除去油污，去掉防锈漆；特别是与水泥浇灌的结合面，要用除污剂和钢刷擦洗干净，然后用布擦干，刷一层水泥浆。检查轴承座安装面和定子机座安装面是否有划伤或锈蚀，然后%按标高近似设成水平，按纵、横基准线进行调整，再将底板的位置精确地调整到规定标高和水平范围内。
　　（4） 轴承座安装：轴承座安装前，应进行全面检查，刮去脏物%查看有无裂纹及沙眼。 在轴承圆弧内卡一与直径相等的木条，在木条中心钉一薄铁皮，标志中心位置；用测量仪器检查轴承座是否在同一平面上，用吊线坠方法找正各轴承中心。安装时，为防止轴承座下绝缘垫片损坏，应暂时用厚度相同的其它材料制成垫片来代替，同样将绝缘套的销钉也暂用钢销钉代替，全部安装完毕后再将电气绝缘垫装入，并经质量员检查确认。轴承座与底板之间用绝缘垫片2件，调节垫片,4件，调节垫片须置于绝缘垫片之间，以方便轴承座对绝缘的测量。
　　4.2.2 定、转子安装
　　（1） 电机安装前，仔细检查定、转子各部分结构是否完好，在铁心内部和通风道内是否有残留物，磁极键是否松动，风扇是否有裂纹，固定螺钉是否松动，换向器和滑环表面是否有划伤。然后，对底板上安装定子底脚的配合面进行清理，检查螺钉拧入螺孔有无困难，准备好调整垫板，以便安装使用。
　　（2） 安装发电机定子时，应注意不损坏绕阻端部。应考虑到发电机转子在运转时的伸长，以及由于透平机转子伸长而引起的发电机转子轴向位移。因此，发电机的定子中心必须按发电机安装图比转子中心偏向励磁机侧一定的距离，要求（1.2mm～1.5mm以保证发电机在负载时正常运转。
　　（3）发电机转子的穿芯安装方法是一种将电机转子从左到右进行穿芯安装的一种电机安装施工方法。利用假轴进行配重，利用平衡梁进行吊装中心平衡，利用吊装带进行保护性吊装。在进行转子穿芯的过程中利用倒钩的施工工艺，完成转子穿芯任务。由于转子较重，与定子的间隙不大，安装时必须注意以下几个问题：吊装时不得损坏轴颈、风扇及导线各处；起吊转子时，不得将着力点选择在转子护环上；吊装过程中，转子及吊装带不得触及定子线圈端部；吊装转子时，要做好防护措施，防止损及转子本身；在穿芯过程中，倒钩时，不得将转子搁置在定子铁心上面，应支撑在垫块上，并在堂内加钢纸垫给予保护。
　　4.2.3 安装冷却器
　　（1） 应使冷却器在进出水冷却方面获得必需的温度阶梯。
　　（2） 冷却器装置处应有适当地位，以便装接冷却器水管、清洁水管及冷却器。

　　（3） 安装时，有一定的斜度。
　　（4） 冷却器必须与基础紧密配合，冷却系统的四周应有密封。
　　（5） 进风道和出风道的通路应圆滑光洁，以免增加空气阻力和通风损失。冷风道和热风道应有热绝缘，以防止相互间热传导。
　　4.3 盘柜安装
　　4.3.1 盘柜类型及安装部位
　　高压开关柜：1-6AH，型号为KYN28-12（由陕鼓成套供货），安装在一层B列；压配电屏：1-7P，型号为GGD-2，（由陕鼓成套供货）；提供系统风机电源；安装在一层D列。低压配电屏：8-9P、型号为GGD-2，提供检修电源，安装在一层D列)直流屏（1-2ZP）、PLC柜（1台）、柜式仪表盘11P、励磁柜1LG、继电屏AR、操作柜AC安装在控制室二层。
　　4.3.2 安装方法
　　利用ф40mm 的厚皮钢管制做长1.2m的滚杠，采用滚动的方法将盘柜移动至安装位置，借助磁力线坠、平板尺进行测量，利用扁钢垫片对盘柜进行找平找正。每个盘柜找平找正时最多不超过三块垫片，盘柜的安装质量应符合设计国家规范要求。
　　高压柜、低压柜安装在槽钢上，槽钢焊接在预埋扁钢埋件上。所有电器设备正常不带电的金属部分可靠接地（与盘柜内的接地母线可靠连接）。高、低压柜安装、固定见示意图1、图2。
　　
　　
　　4.4 接地系统安装
　　4.4.1 防雷接地
　　避雷带水平敷设时，设支架，支架间距离为1m，转弯处支架距离为0.5m。 避雷带在屋脊上、天沟、屋面、女儿墙上安装以国标图集99D501-1为标准。引下线线沿柱及墙引下，并与室外接地装置可靠焊接。
　　4.4．2 一层接地
　　电气楼和主厂房按02D501-2做等电位连接安装。接地电阻≤4Ω。接地装置的安装以国标03D501-4为标准。在有接地极的被保护区域有人员出入口处，加装均压带，如加垫卵石、水泥、沥青、混凝土等，以减少跨步电压。高低压配电室内利用电缆沟护边角钢和安装槽钢作为接地干线。主厂房内利用吊车轨道作为接地干线。电缆桥架与接地干线可靠连接。正常不带电的设备均应可靠接地。接地极埋深0.8m控制室的计算机接地系统要求接地电阻≤1Ω。接地干线敷设在活动地板下。在接地端子的安装与制作中，接地电缆压接端子后通过40mm×4mm的扁钢连接板与接地干线连接。连接板应热镀锌，接地电缆铜芯穿入接线端子后再灌锡热固。
　　5 发电机安装质量标准和要求
　　电气设备安装质量必须符合设计和规范要求，在施工过程中还应着重以下几方面的控制。
　　5.1 轴承座安装质量标准和要求
　　5.1.1 轴承底架的纵向水平扬度以对轮中心为标准做调整，横向水平扬度应趋向于零，偏差应不大于0.2mm/m。
　　5.1.2 轴承各水平结合面应接触良好，用0.05mm塞尺检查应塞不进去。轴瓦下部与瓦座或瓦套必须接触紧密。轴瓦的球面与球面座的结合面必须光滑，其接触面占球面的75%，并均匀接触。
　　5.1.3 轴瓦清洗后装入轴承座内，并加以润滑；在轴瓦上预安装发电机转子时具体要求如下。
　　（1）轴瓦与轴颈顶部间隙0.26mm～0.30mm，两侧间隙0.13mm～0.15mm；
　　（2） 球面加工后接触面应不少于75%
　　（3） 下瓦接触角度500允许偏差±50
　　5.2 发电机其它部件安装质量标准和要求
　　5.2.1 根据联轴器的位置，移动发电机底板，找好汽轮机与发电机的中心；要求轴向偏差为0.01mm～0.02mm，径向偏差为0.01mm～0.03mm。
　　5.2.2 定子底板的纵、横中心线、标高与设计值的允许偏差应在±1mm之内。发电机定子与转子磁力中心在满载热态下吻合，定子相对于转子的磁力中心，向励磁机侧偏移一预留值（按厂家的要求）；预留偏移值允许偏差为1.2mm～1.5mm。
　　6 总结
　　6.1 首次进行高炉余热发电系统TRT系统电气设备安装的施工，没有成功的经验可以借鉴，边摸索边施工。
　　6.2 安装电机采用的施工标准是电力行业部的标准，与冶金行业的标准有一定差距，因此在进行电气设备安装的过程中应寻找适合的方法进行施工。
　　6.3 由于系统为成套供货，其控制系统与施工图设计思想存在差距，问题多，需要施工人员有一定的技术水平。
　　6.4 发电机系统处于爆炸危险环境，对电气线路、电气装置的安装有着特殊的要求，应特别注意施工中遇到的问题。
　　6.5 工程管理方法不能同与施工高峰期的管理，对施工中存在的问题不能急于求成。
　　注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。
　　

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