埃塞俄比亚吉布项目部QC小组成果报告含申请表修改要点

1、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#机组动平衡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月目 录一、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、QC小组质量控制成果检测 18一、工程概况 埃塞俄比亚吉布3（GIBE III）水电站，位于埃塞俄比

2、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。

3、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）、磁轭冲片、12对磁极，转子装配在现场进行磁轭冲片叠装与磁极挂装。二、QC小组概况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2014.11.6-2015.9.9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TQC教育时间（h）1徐磊34男总工程师本科组长72h2张剑27男机械工段副段长本科组员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72h 5储召奎27男水轮机责任

4、工程师本科组员72h6程琳26男发电机技术干部本科组员72h7颜磊石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

5、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

6、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，由于每个磁轭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余张磁轭冲片按0.2kg级进行称重分类，统一重量级别磁轭冲片在统一层均布。叠装先从重量级别较大磁轭冲片开始。（5）磁轭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

7、制方案为了确保2#机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活动小组成员研究，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） 将到货的转子磁轭冲片开箱清扫，按0.2kg级将所有磁轭冲片进行称重分类。铁片表面不能有高点、锈蚀、毛刺等缺陷。（2） 将清理分类好的磁轭冲片转运至安装间，不同重量铁片应有明显标

8、记。避免叠装过程中，将不同重量的磁轭冲片混淆。（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轭压板的水平。（4） 开始叠装铁片，重量级较大的磁轭冲片应先行叠装。磁轭冲片超过500mm高度时应穿入永久螺杆进行定位。（5） 磁轭冲片叠装完成，测量转子磁轭圆度、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

9、差，则将超差位置的磁极拔出，打磨与磁极接触的磁轭表面，直至磁极圆度、垂直度符合要求。（8） 将定子清理干净，调整好风闸高程，将补气管安装就位。（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） 用链条葫芦将推力头调整水平，测量内径初始值并做记录。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

10、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

11、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+Y0-1-14-9-70-6-1+X41-9-7-9-104补气阀摆度+Y06485980+X-7-1-

12、5-2-230-4表2 转子在0°空气间隙值磁极编号上部（mm）下部（mm）平均间隙读数间隙值读数间隙值17035.5 7235.4 35.45 26835.6 6235.9 35.75 37935.1 6535.8 35.40 46835.6 6935.6 35.58 57435.3 7935.1 35.18 67535.3 9234.4 34.83 78334.9 9634.2 34.53 88934.6 9334.4 34.45 98534.8 7935.1 34.90 108634.7 7635.2 34.95 118234.9 7335.4 35.13 127835.1 7

13、335.4 35.23 136935.6 6735.7 35.60 146935.6 6535.8 35.65 157135.5 7535.3 35.35 167235.4 8534.8 35.08 177935.1 8734.7 34.85 188534.8 9534.3 34.50 198334.9 8534.8 34.80 208934.6 8035.0 34.78 218234.9 6535.8 35.33 227335.4 6735.7 35.50 238135.0 6935.6 35.25 247735.2 6036.0 35.58 表3 转子在180°空气间隙值磁极编号

14、上部（mm）下部（mm）平均间隙读数间隙值读数间隙值16935.6 7935.1 35.30 26235.9 7935.1 35.48 36635.7 7435.3 35.50 46435.8 7535.3 35.53 56835.6 7135.5 35.53 67435.3 9134.5 34.88 78534.8 8534.8 34.75 88035.0 7935.1 35.03 98634.7 7935.1 34.88 107435.3 7935.1 35.18 116735.7 9034.5 35.08 127035.5 8734.7 35.08 137535.3 7035.5 35.

15、38 146935.6 6835.6 35.58 157335.4 6435.8 35.58 166435.8 7535.3 35.53 177035.5 8234.9 35.20 187935.1 9534.3 34.65 198534.8 9934.1 34.40 208434.8 7335.4 35.08 218634.7 8234.9 34.80 228234.9 7535.3 35.08 237835.1 8434.8 34.95 248334.9 7635.2 35.03 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12

16、0 124 121220223 219320 323 322420423 426520 524 530620625 631720 726 729820827 825920 927 10201027 1120 1126 12201225 五、施工过程中发现的问题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

17、，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。7、 QC小组控制质量成果检测2015年9月9日 埃塞吉布3水电站2#机组正式启动，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测试系统1）测试仪器为美国ZONIC公司Zonicbook618振动测试分析系统；2）

18、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

19、振动摆渡 单位：m测点位置Overall1xAmp2xAmp15xAmp24xAmp23xAmpLOwHYDRO上导X84.10 38.20 40.53 1.53 0.67 0.11 5.39 上导Y80.23 35.31 37.36 1.71 0.68 0.30 4.29 下导X65.12 32.50 8.86 0.25 0.84 0.26 6.00 下导Y63.02 29.52 11.74 0.24 0.78 0.26 4.86 水导X51.99 18.76 7.65 0.59 0.25 0.37 6.87 水导Y47.97 16.73 7.79 0.65 0.30 0.38 7.24 上

20、机架水平14.93 13.50 3.41 0.11 0.02 0.03 3.34 上机架垂直22.65 9.27 1.55 0.64 0.09 0.12 23.85 下机架水平4.11 1.56 0.74 0.10 0.05 0.05 4.52 下机架垂直8.76 1.06 0.36 0.09 0.13 0.15 12.48 顶盖水平97.02 7.58 1.50 0.20 0.19 0.17 139.30 顶盖垂直121.00 7.94 1.57 0.25 0.23 0.27 188.20 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

21、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Overall1xAmp2xAmp15xAmp24xAmp23xAmpLOwHYDRO上导X94.77 44.44 42.17 1.56 0.79 0.14 7.37 上导Y90.71 39.42 39.68 1.77 0.72 0.30 6.08 下导X56.70 22.57 8.96 0.31 0.96 0.28 7.21 下导Y54.29 16.52 10.67 0.33 0.93 0.31 6.40 水导

22、X50.82 22.10 7.05 0.56 0.29 0.39 5.03 水导Y46.55 18.21 7.91 0.57 0.42 0.45 4.99 上机架水平13.21 11.65 3.45 0.11 0.03 0.03 2.75 上机架垂直24.11 9.41 3.95 0.59 0.13 0.13 25.32 下机架水平19.20 2.13 0.69 0.09 0.08 0.11 27.09 下机架垂直8.04 0.85 0.39 0.09 0.17 0.19 11.38 顶盖水平108.90 7.34 1.82 0.17 0.20 0.22 156.90 顶盖垂直135.60 7

23、.35 1.63 0.20 0.26 0.31 199.30 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0.25 0.430.220.330.921.16（3 ）过速后100%Ue工况(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X97.98 39.98 43.67 1.52 0.73 0.15 9.37 上导Y92.42 37.59 43.01 1.71 0.89 0.3

24、2 6.46 下导X64.93 26.52 10.20 0.34 1.01 0.26 6.28 下导Y56.72 17.39 13.74 0.28 0.80 0.26 5.75 水导X56.77 23.28 8.29 0.50 0.27 0.37 5.53 水导Y51.17 20.39 10.55 0.69 0.38 0.43 5.63 上机架水平12.86 11.11 3.97 0.09 0.06 0.03 3.06 上机架垂直28.05 8.51 4.03 0.49 0.13 0.12 30.49 下机架水平20.08 2.42 0.78 0.06 0.20 0.13 27.09 下机架垂

25、直12.28 0.85 0.52 0.09 0.31 0.21 17.36 顶盖水平167.90 6.89 2.07 0.25 0.27 0.18 259.50 顶盖垂直77.17 4.27 1.23 0.29 0.36 0.25 115.60 表12 100%Ue工况振动烈度列表 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0.2fn-0.35fn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0.2fn-0.35fn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