埃塞俄比亚吉布3项目部QC小组成果报告-含申请表(2016.5.6修改)

1、中国水电八局有限公司5INOHYORO BUREAU H CO.,LTD.QC小组成果报告埃塞吉布3水电站2#机组动平衡QC小组成果报告中国水电八局有限公司机电公司埃塞俄比亚吉布3水电站2群几组动平衡 QC小组2016 年 4 月QC 小组成果报告埃塞俄比亚吉布 3 水电站2# 机组动平衡批准：何泽明审核：徐磊编写：张剑QC 小组名称： 埃塞俄比亚吉布 3 水电站2# 机组动平衡QC 小组中国水电八局有限公司机电公司埃塞俄比亚吉布 3 项目部2016 年 4 月一、工程概况 04二、QC小组概况 04三、选题理由 05四、质量控制方案 06五、施工过程中发现的问题 17六、解决方案实施 18七

2、、QC小组质量控制成果检测 18、工程概况埃塞俄比亚吉布3 （GIBE III）水电站，位于埃塞俄比亚国家西南部，OMO 河上，距埃塞俄比亚首都亚的斯亚贝巴约300km。该项目由东方电气集团国际合作有限公司与埃塞俄比亚电力公司（ETHIOPIAN ELECTRIC POWER CORPORATION ）签订的机电总承包合同。我司与东方电气集团国际合作有限 公司签订了施工总承包合同，负责所有机电设备与金属结构的安装。埃塞俄比亚吉布3电站共10台单机容量187MW水轮发电机组，总装机容 量1870MW。额定水头193.5m ,额定转速250r/min ,机组转动部分主要包括推 力头（6.5T）、镜

3、板（2.2T）、上端轴（22T）、转子（342T）、主轴（34T）、转 轮（29T）。整体转动部分总重量近440T。由于运输条件限制转子分零部件到货， 主要包括转子中心体（立筋已装配）、磁腕冲片、12对磁极，转子装配在现场进 行磁腕冲片叠装与磁极挂装。二、Q。、组概况1、小组简介小组名称埃塞俄比亚吉布 3水电站2#机组动平衡QC小组课题名称2#机组动平衡质量控制本次活动 起止时间2014.11.62015.9.9课题类型现场型小组成员8人活动次数7次人员参加率100%序号姓名年龄性别职务文化 程度组内 职务参加TQO育 时间（h）1徐磊34男总工程师本科组长72h2张佥U27男机械工段副段长本

4、科组员72h3严文29男机械工段主管工 程师本科组员72h4杨孟泽28男发电机责任工程 师本科组员72h5储召奎27男水轮机责任工程师本科组员72h6程琳26男发电机技术干部本科组员72h7颜磊后44男发电机安装工技师组员72h8张小军42男水轮机安装工技师组员72h2、小组活动情况活动时间活动内容活动地点参加 人数活动 效果2014.11.5转轮吊装方案研讨会议室6优2015.11.10转子装配方案研讨会议室6优2015.2.27转子吊装方案与组织机构安排会议室6优2015.3.15推力头热套方案会议室6优2015.3.27机组电气盘车方案与人员分工会议室6优2015.4.18最终盘车数据分

5、析确定抱瓦数据施工现场6优2015.9.8机组启动人员组织机构安排会议室6优三、选题理由机组投入运行后的振动与摆度的情况， 除了依靠设备加工工艺的保证，同时 装配过程的质量控制也尤为重要。俗话说“机组质量，三分制造，七分安装”，QC小组在设备装配的每一个环节进行细致的质量控制，尽量减少转动部分的不 平衡因素。1、目标：尽量减少动平衡试验时的配重量，甚至不需要进行配重。进而减少后续动 平衡试验的调试步骤，节约工期。2、可行性论证(1)主轴、上端轴、推力头、转轮为厂内整体加工，采用数控机床，工艺 得到可靠的保证(2)轴系之间的法兰面配合在厂内已预装过，并配钻了销钉孔，同轴度与 直线度较好。(3)考

6、虑到设备从国内陆运至港口、再经海运至非洲，运输距离与周期较 长，可能会引起设备变形，而造成尺寸超标。所以在到货时要按照图纸严格符合 工件主要尺寸。及时发现不符合设计要求的情况，并汇报给合同甲方与设备厂家。(4)转子铁片在现场叠装，由于每个磁腕冲片质量不可能一样，如果分布不均匀会影响整个转动部分的不平衡量。所以对到货的5000余张磁腕冲片按0.2kg级进行称重分类，统一重量级别磁腕冲片在统一层均布。叠装先从重量级 别较大磁腕冲片开始。(5)磁腕冲片叠装后圆度与同心度标准范围内会存在一定偏差，为减少因 此产生的重量不均匀的影响，在磁极挂装时，根据数据来布置不同重量的磁极， 从而进行相应的补偿。同时

7、要考虑磁极引出线位置与重量。(6)项目部QC小组工作态度积极认真，创新进取，而且 QC小组主要领导 具有丰富的施工经验，是实现目标的有力保证。四、质量控制方案为了确保2删组施工质量的有效控制，达到减少配重量，甚至不需要配重 的目的，经QC舌动小组成员研究，制定了如下方案：1转轮与主轴组装(1)转轮与主轴到货后，检查外观是否有损伤，清扫干净。用厂家提供的 专用弧形样板检查各曲面。(2)将转轮放置支墩上并调整水平。(3)主轴清扫完成后翻身，并与转轮把合成整体。按设计要求检查转轮与主轴把合后的同心度。(4 )用专用吊装工具将把合后的主轴与转轮吊入机坑2转子装配(1)将到货的转子磁腕冲片开箱清扫，按

8、0.2kg级将所有磁腕冲片进行称 重分类。铁片表面不能有高点、锈蚀、毛刺等缺陷。(2)将清理分类好的磁腕冲片转运至安装问，不同重量铁片应有明显标记。 避免叠装过程中，将不同重量的磁腕冲片混淆。(3)检查并清扫转子中心体，表面无损伤、无变形。毛刺与锈蚀应清理干 净。将中心体放置在中心支墩上，按图纸要求调整中心体与下磁腕压板的水平(4)开始叠装铁片，重量级较大的磁腕冲片应先行叠装。磁腕冲片超过 500mmi度时应穿入永久螺杆进行定位。(5)磁腕冲片叠装完成，测量转子磁腕圆度、垂直度，并计算同心度(6 )清扫磁极，找到磁极上的重量标记与编号，并作记录。根据圆度的偏差情况与转子引线实际位置，确定磁极分

9、布。制作磁极挂装位置与顺序表格。磁极挂装时，应该按对称位置依次挂装。(7)磁极挂装完成后按设计图纸要求检查转子整体圆度、垂直度。如果圆 度超差，则将超差位置的磁极拔出，打磨与磁极接触的磁腕表面，直至磁极圆度、 垂直度符合要求。(9 )安装转子吊装轴，利用专用平衡梁吊装转子(10)转子落入定子之前，在定子与转子之间插入长木板进行隔挡， 避免转子吊装过程中碰撞而损伤设备。3.盘车轴线调整(1)将上端轴清扫干净，并检查尺寸符合图纸设计要求。 在安装间翻身后吊装就位。(2)回装上机架(在吊入转子前上机架应预装完成),并安装图纸将推力 轴承与镜板安装就位。(3)用链条的产将推力头调整水平,测量内径初始值

10、并做记录。布置加温 板，并用保温被将推力头整体覆盖。(4 )开始加热推力头，间隔半个小时测量一次内径，等胀量达到设计要求 时开始热套推力头，并及时将卡环安装到位。(5 )推力头热套完成，自然冷却至环境温度后，将镜板与推力头把合成整体。(6)布置电气盘车装置(3个定子柜，1个转子柜，1个控制台)，连接电 缆。在镜板与推力瓦面之间均匀涂抹润滑油。(7)调整推力轴承受力与镜板水平符合厂家设计要求。(8)根据盘车数据计算摆度、直线度、轴系同心度是否符合要求。(9)盘车数据符合要求后，根据转轮与下止漏环的间隙、转子与定子的空 气间隙确定转动部分的最佳中心。再复查一次盘车数据，全部符合设计要求后， 根据数

11、据确定各部轴承抱瓦间隙。表1 2#机组盘车数据部位(0.01mm)12345678集电环(上)+Y075152528159+X-15-20-20-10-11-70-10集电环(下)+Y01-14111295+X-7-7-12-9-400-5上导摆度+Y0-1-5-301-3-2+X20-3-20000下导摆度+Y00-5-2-13-20+X14-7-2-3102镜板跳动+Y0210.521.50.50+X-4-3-3-2-1.5-10-4转换跳动+Y02211323+X-100-1-1101主轴法兰摆度+Y00-18-9-54-5-2+X11-14-9-12102水导摆度+Y0-1-14-9-

12、70-6-1+X41-9-7-9-104补气阀摆度+Y06485980+X-7-1-5-2-230-4表2 转子在0 空气间隙值磁极编力上部（mm卜部（mrm平均间隙读数间隙值读数间隙值17035.57235.435.4526835.66235.935.7537935.16535.835.4046835.66935.635.5857435.37935.135.1867535.39234.434.8378334.99634.234.5388934.69334.434.4598534.87935.134.90108634.77635.234.95118234.97335.435.13127835.

13、17335.435.23136935.66735.735.60146935.66535.835.65157135.57535.335.35167235.48534.835.08177935.18734.734.85188534.89534.334.50198334.98534.834.80208934.68035.034.78218234.96535.835.33227335.46735.735.50238135.06935.635.25247735.26036.035.58表3 转子在180 空气间隙值磁极编力上部（mim卜部（mrm平均间隙读数间隙值读数间隙值16935.67935.135

14、.3026235.97935.135.4836635.77435.335.5046435.87535.335.5356835.67135.535.5367435.39134.534.8878534.88534.834.7588035.07935.135.0398634.77935.134.88107435.37935.135.18116735.79034.535.08127035.58734.735.08137535.37035.535.38146935.66835.635.58157335.46435.835.58166435.87535.335.53177035.58234.935.201

15、87935.19534.334.65198534.89934.134.40208434.87335.435.08218634.78234.934.80228234.97535.335.08237835.18434.834.95248334.97635.235.03表4各部轴承瓦间隙值上导（0.01mm ）下导（0.01mm ）水导（0.01mm ）编号瓦隙编号瓦隙编号瓦隙120124121220223219320323322420423426520524530620625631720726729820827825920927102010271120112612201225五、施工过程中发现的问

16、题1 .设备到货时由于运输或包装不当造成加工面损坏（如图转轮上冠止漏环）2 .电气盘车在运行中产生较大磁拉力，盘车过程中转动中心无法固定，会 发生偏移。3 .空气间隙狭小，无法用测量工具直接测量六、解决方案实施1 .将设备损坏情况及时汇报给合同甲方与厂家代表，根据厂家提供的修复 方案，通过补焊、修磨等方法将设备修复。并用专用样板检查修复后的设备，直 至满足设计要求。2 .分别用4块轴瓦将上导轴承与水导轴承抱死（不留间隙），将水导的摆度 通过轴线端跳，反应到镜板位置。在镜板 X、Y轴位置的轴向架设百分表记录跳 动值，然后根据相似三角形法计算各部轴承的二次摆度值，与各部轴承百分表记录的一次摆度值相

17、叠加，来得到最终各部轴承的摆度值。3 .制作一对斜率为1:20的楔子板，通过楔子板的插入深度来换算空气间隙 值。七、QC、组控制质量成果检测2015年9月9日埃塞吉布3水电站2姗组正式启动，东方电机有限公司对 2#机组进行了振动与摆度测试并对发电机动进行平衡试验。1）测试仪器为美国ZONIC公司Zonicbook618振动测试分析系统;2）本特利低频传感器用于振动值测量；3）本特利电涡流传感器用于摆度值测量。2 .测点布置表5摆度测点布置及传感器选用上导摆度+X本特利电涡流传感器+Y本特利电涡流传感器下导摆度+X本特利电涡流传感器+Y本特利电涡流传感器水导摆度+X本特利电涡流传感器+Y本特利电

18、涡流传感器表6振动测点布置及传感器选用位置测点布置传感器选用顶盖振动+X本特利低频传感器（水平）Z本特利低频传感器（垂直）上机架+X本特利低频传感器（水平）Z本特利低频传感器（垂直）下机架+X本特利低频传感器（水平）Z本特利低频传感器（垂直）3 .测试数据（1）过速前数据（上游水位825m,下游水位676.74m）表7过速前额定空转各测点振动摆渡单位：m测点位置Overall1xAmp2xAmp15xAmp24xAmp23xAmpLOwHYDRO上导X 184.1038.2040.531.530.670.115.39上导Y80.2335.3137.361.710.680.304.29下导X65

19、.1232.508.860.250.840.266.00下导Y163.0229.5211.740.240.780.264.86水导X51.9918.767.650.590.250.376.87水导Y47.9716.737.790.650.300.387.24上机架水平14.9313.503.410.110.020.033.34上机架垂直22.659.271.550.640.090.1223.85下机架水平4.111.560.740.100.050.054.52下机架垂直8.761.060.360.090.130.1512.48顶盖水平97.027.581.500.200.190.17139.3

20、0顶盖垂直121.007.941.570.250.230.27188.20表8过速前额定空转振动烈度单位：mm/s上机架水平上机架垂直下机架水平下机架垂直顶盖水平顶盖垂直配重前空转0.210.440.250.340.971.18(2)过速后振动摆渡测试数据(上游水位827.5m,下游水位676.74m)表9过速后额定空转各测点振动摆渡单位：m测点位置Overall1xAmp2xAmp15xAmp24xAmp23xAmpLOwHYDRC上导X94.7744.4442.171.560.790.147.37上导Y90.7139.4239.681.770.720.306.08下导X56.7022.57

21、8.960.310.960.287.21下导Y54.2916.5210.670.330.930.316.40水导X50.8222.107.050.560.290.395.03水导Y46.5518.217.910.570.420.454.99上机架水平13.2111.653.450.110.030.032.75上机架垂直24.119.413.950.590.130.1325.32下机架水平19.202.130.690.090.080.1127.09下机架垂直8.040.850.390.090.170.1911.38顶盖水平108.907.341.820.170.200.22156.90顶盖垂直1

22、35.607.351.630.200.260.31199.30表10过速后额定空转振动烈度列表单位：mm/s上机架水平上机架垂直下机架水平下机架垂直顶盖水平顶盖垂直配重前空转0.250.430.220.330.921.16(3 )过速后100%Ue：况(上游水位827.5m,下游水位767.74m)表11 100%Ue工况各测点振动摆渡单位：m测点位置Overall1xAmp2xAmp15xAmp24xAmp23xAmpLOwHYDRO上导X97.9839.9843.671.520.730.159.37上导Y92.4237.5943.011.710.890.326.46下导X64.9326.5

23、210.200.341.010.266.28下导Y56.7217.3913.740.280.800.265.75水导X56.7723.288.290.500.270.375.53水导Y51.1720.3910.550.690.380.435.63上机架水平12.8611.113.970.090.060.033.06上机架垂直28.058.514.030.490.130.1230.49下机架水平20.082.420.780.060.200.1327.09下机架垂直12.280.850.520.090.310.2117.36顶盖水平167.906.892.070.250.270.18259.50顶

24、盖垂直77.174.271.230.290.360.25115.60表12 100%UeLC况振动烈度列表单位：mm/s上机架水平上机架垂直下机架水平下机架垂直顶盖水平顶盖垂直配重前空转0.230.410.230.320.911.13（4）动平衡根据表7-表12可知，该机组机械平衡状态良好，电磁力平衡状态良好， 各测点振动、摆渡满足ISO1919.5和ISO10816.5区域A,不需要进行动平衡配 重。4 .数据分析1）从表7、表9和表11可以看出，过速后上导摆度略微增加，上导以转频 为主，但存在较大的2倍频振动振动分量，但总体上导摆度通频值不大。2）从表7-表12可知，顶盖振动主频为0.2f

25、 n-0.35f n的低频水力振动，结合 机组动平衡试验时水头只有151.3m,距离额定水头（193.5m）较远，分析可知， 机组在空转和空载条件下，水轮机导叶开度小，水轮机流道流态较差导致该 0.2f n-0.35f n的低频水力振动，在机组带负荷运行时，低频水力激励力消失，顶 盖振动会大幅减小。5 .结论通过机组过速前、后数据对比，该机组振动摆度满足ISO 7919.5和ISO10816.5区域A的要求，振动摆度优秀，此次2删组动平衡质量控制成功，检测 结果优秀。附：各测点频谱图:Specviim5M即XI D/BogOM110ftli MR四 Hi. IWO. LMl FviTw二搀Sp

26、iMMfiSMer -2206 ?!第II as R国二富SpiSCVUmI d | 0 13 !SKV1 眸舐go巧 H削M AW OlHZ. IWO.L-k FviTTtt 二常1E-d-1附图6过速后加励磁100%Ue上机架、下机架和顶盖振动频谱图附图1过速前额定空转上导、下导和水导摆渡频谱图SpiKVim崎 JI茹If M AWWOlHZ. IWO. UM F.mTfUff串辜TfWtlsmkm BtBw-aoi? nn 2& aw 皿 Hz. 神 FViTH 二鬻皓I 如IS HI附图2过速前上机架、下机架和顶盖振动频谱图SpiMVUm| a I bSpecvumn-ii b b-i

27、SpecvimSw的小 亿铢20百珏:此史 KO AMi 弧 Hz. iKO.囱-FmTtShem 1J&20时 能此更 KO flMJWiHz. i$ML-k FviTTW二覆附图3过速后额定空转上导、下导和水导摆渡频谱图SpiWWVH1 1 :二SHCXI佃）丐HH史吁 &：I AWOaHz. IM0.LM. F.iN”1 SpiKMjimSMCKtxi 1心的5月混过“热）口所 00. Hi. 10. LMl FTITw1 SpiH部etM iLBeH06 2W 川 MOlHz. IWO. LMl FviTTtt附图4 过速后额定空转上机架、下机架和顶盖振动频谱图j spwurT 四S*i巧乐福 1。口小. Hz. IWO Lt-k Firg 二壕，SpscvifSwc