国内首台CPR1000核电汽轮发电机安装逻辑浅析

1、国内首台CPR1000核电汽轮发电机安装逻辑浅析摘 要：介绍了CPR1000半速发电机的构造特点和重要逻辑关系，结合岭澳二期3号机组的理论讨论了发电机安装施工关键工序的安装工期，分析了CPR1000半速发电机在安装逻辑上的变化，并针对这些特点对施工流程进展了研究和优化。关键词：CPR1000；发电机；逻辑1 引言百万千瓦级半速发电机在国外有一定数量的运行机组，技术程度较成熟，在国内还没有成型机组，处于安装阶段的有3台，相关研究尚处于起步阶段，伴随着核电开展的大环境，针对发电机安装施工管理技术的研究具有非常广阔的研究应用前景。本文针对CPR1000半速发电机的构造和逻辑特点，提出较为科学、合理的

2、安装施工逻辑与安装工期方案，为后续工程提供借鉴价值。2 CPR1000发电机简介岭澳二期核电站作为CPR1000机型的示范工程，其发电机是引进ALSTOM在P4/N4系列发电机根底上通过改进设计而成的大型四极半转速同步发电机，为东方电机消费，型号为TA1100-78型。发电机定子装配由三段定子本体及其两端的端罩通过垂直法兰螺栓联接而成，定子引出线位于定子励端端罩下部。发电机转子通过轴承支承在定子两端端盖上，即为端盖式轴承支撑构造。发电机冷却方式为“水氢氢冷却即定子线圈及出线、中性点套管为水内冷，转子线圈及定子铁芯采用氢气冷却，四个氢气冷却器分别布置在汽、励端端罩内两侧。3 构造设计特点及安装逻

3、辑要求岭澳二期发电机组由于构造上的独特性，安装流程与安装工艺与大亚湾、岭澳一期机组甚至常规火电机组有较大区别，发电机定冷水提早投用、现场进展绝缘引水管安装、出线罩内手包绝缘工作、单独气密试验、轴承垫片配制、根底弹簧释放等均对安装逻辑产生了较大的影响。1定子冷却水系统需要提早投用根据厂家提供的文件要求，需要对定子线棒的流量分配情况进展考核，开展流量试验。流量试验需要定子冷却水系统GST可用，这样GST系统移交时间需要提早到穿转子方案时间一个月之前，在这一个月中，需要进展GST外部管路冲洗，发电机内部管路冲洗等工作，冲洗合格后才能进展流量试验。还有一个值得关注的问题-发电机直流耐压试验，CPR10

4、00发电机汇流管死接地，直流耐压试验的条件是线棒内必须枯燥，但是假设线棒进水后在吹干就存在有积存无法排除的水，直流耐压试验就有击穿线棒的风险，所以安排在发电机进水前是岭澳二期根据实际情况达成的共识。这样，这部分工作的逻辑为：定子单独气密试验合格直流耐压试验合格发电机进水冲洗完成发电机定子线棒流量试验合格发电机穿转子。2发电机绝缘引水管安装和出线罩内工作根据本台机组的设计特点，发电机汇流管安装在端罩内，需要端罩就位焊接完成后在将线棒水盒子出口与汇流管用绝缘引水管连接起来，之后再对绝缘引水管线棒侧的接头进展绝缘工作。出线罩内的过渡引线的绝缘引水管、上下半过渡引线的导电片钎焊均需要在现场进展装配，之

5、后再将上下半过渡引线配装绝缘盒，灌入绝缘胶。这部分工作完成之后才能进展整体气密试验，此处工期较长，从绝缘引水管安装开始到具备整体气密试验条件，3号机耗时3个月多，4号机前后耗时3月余。这项工作专业性强，小部件多，且在关键途径上。这部分工作的安装逻辑为：绝缘引水管汽、励端安装完成汽、励端与线棒水路气密试验合格上下半过渡引线、出线侧、中性点侧绝缘引水管上下半过渡引线、出线侧、中性点侧水路气密试验上下半过渡引线导电片钎焊完成整体水路气密试验合格绝缘引水管、上下半过渡引线处绝缘工作3单独气密试验岭澳二期发电机采用三段式构造，端罩、通风罩、出线罩需要在现场进展组合焊接，焊接完成后，需要对发电机机座的整体

6、气密性能进展检验，在ALSTOM提供的安装手册中并没有提到单独气密试验，也没有要求进展该项工作，但是，在工程前期与东方集团就发电机安装技术进展交底的时候，双方根据以往的施工经历和国内600MW发电机组的部分要求，达成共识，需要在焊接完成后，发电机转子穿入定子之前进展整体气密试验。整体气密试验的详细施行方案和技术要求由设计方提供。这样，在发电机的安装逻辑中，在穿转子之前就需要增加一个步骤：发电机单独气密试验，试验合格后，方可进展下一步工作。4轴承垫片配置根据ALSTOM提供的安装指导文件，发电机轴承盖垫片的配制需要在现场完成，并且，在采用压铅丝方法测量轴承压盖与下半端盖程度面间隙的时候，需要将发

7、电机内部的压力调整到运行工况下，也就是需要在发电机内部充入3bar的压缩空气，来模拟正常运行时发电机端部变形的真实情况，这样才能保证发电机大端盖程度部分的密封性能。根据本台机组的构造特点以及发电机辅助系统的要求，假设投用压缩空气，顶轴油、密封油需要在此之前调试完成并可用，该项工作的完成实际上是发电机辅助系统包括GHE发电机密封油系统、GRV发电机氢气供应系统、部分GGR汽轮机光滑油系统完工的最晚时间。5根底弹簧释放位于机组运行平台底部钢筋混凝土柱头的弹簧组承担着汽轮机根底平台传递的全部负荷，汽轮机设备安装期间，弹簧组用螺栓压缩止动，设备安装完毕后，弹簧组将被释放并可按需求进展根底负荷的分配。弹

8、簧系统平均固有频率约35Hz，这使得运行时平台共振大大降低了。根底弹簧释放是个跨安装、土建专业、要求高、持续时间长，涉及面广的重要活动。根据ALSTOM程序要求，需要满足汽轮机负荷分配找中、轴系找中、地脚螺栓紧固、上半轴承安装等要求，释放过程中土建、安装都有各自的监视测量点和误差要求。安装过程尤其需要注意管道安装对根底弹簧的影响，并考虑安装、检修过程中载荷变化时弹簧的重新锁紧。按正常逻辑，发电机找中、励磁机安装和励磁机空气间隙调整均应在弹簧释放前完成，弹簧释放后对对轮中心和空隙间隙进展复查。但是岭澳二期的供货时间限制了这个逻辑，励磁机在弹簧释放完成后才到货，所以安装逻辑被更改为弹簧释放后进展对轮找中心，铰孔后复查中心，再紧固地脚螺栓，最后进展励磁机空气间隙的调整和复查。4 发电机安装施工逻辑流程根据上述的构造特点和逻辑关系，有必要对结合岭澳二期现场安装遇到的实际问题，对安装逻辑进展了调整。笔者通过比对ALSTOM提供的作业流程，结合发电机定子冷却水、发电机密封油等辅助系统的相关逻辑要求，得出了适用于岭澳二期3、4号机组的安装逻辑流程，并对逻辑流程中的步骤进展了细分，希望可以对CPR1000机型的发电机施工流程做出相应的改进。5 完毕语CPR1000机型作为我国目前核电建立的主力机型，其施工逻辑和施工工期将会在今后趋于更加合理和经济，目前