Installation und Wartung eines Wasserturbinengenerators

1. Welche sechs Kalibrierungs- und Justierungspunkte gibt es bei der Maschineninstallation? Wie lässt sich die zulässige Abweichung bei der Installation elektromechanischer Geräte verstehen?
Antwort: Artikel:
1) Die Ebene ist gerade, horizontal und vertikal. 2) Die Rundheit der Zylinderoberfläche selbst, ihre Mittelpunktlage und die Mittelpunkte der anderen Zylinder. 3) Glatte, horizontale, vertikale und zentrierte Lage der Welle. 4) Die Position des Bauteils in der horizontalen Ebene. 5) Die Höhe des Bauteils. 6) Der Spalt zwischen den Oberflächen usw.
Um die zulässige Abweichung bei der Installation elektromechanischer Anlagen zu bestimmen, müssen die Betriebssicherheit und die Installationsfreundlichkeit berücksichtigt werden. Ist die zulässige Abweichung zu gering, gestaltet sich die Korrektur und Justierung aufwendig und verlängert die dafür benötigte Zeit. Ist sie hingegen zu groß, verringert sich die Installationsgenauigkeit der Anlage, die Betriebssicherheit und -zuverlässigkeit, und die Stromerzeugung wird direkt beeinträchtigt.

2. Warum kann der Fehler des Nivelliergeräts selbst durch die Methode der Drehkopfmessung beseitigt werden?
Antwort: Angenommen, ein Ende des Nivelliergeräts ist A und das andere B, so bewirkt dessen Eigenfehler, dass sich die Libelle um m Felder zu Ende A (links) bewegt. Bei der Messung der Bauteilhöhe mit diesem Nivelliergerät bewegt sich die Libelle aufgrund des Eigenfehlers des Geräts um m Felder zu Ende A (links). Nach dem Umdrehen bewegt sich die Libelle aufgrund des Eigenfehlers weiterhin um dieselbe Anzahl Felder zu Ende A (jetzt rechts), jedoch in die entgegengesetzte Richtung, also um -m. Bei der Berechnung von C*D mit der Formel δ = (A1 + A2)/2* heben sich die Eigenfehler der Libellenbewegungen gegenseitig auf. Da die Bauteile nicht waagerecht sind, hat der Eigenfehler keinen Einfluss auf die tatsächliche Anzahl der von den Libellen bewegten Felder. Somit wird der Einfluss des Gerätefehlers auf die Messung eliminiert.





3. Beschreiben Sie kurz die Korrektur- und Justierungsmaßnahmen sowie die Methoden für den Einbau der Saugrohrauskleidung.
Vorgehensweise: Zuerst werden die Positionen der X-, -X-, Y- und -Y-Achse an der oberen Auskleidungsöffnung markiert. Anschließend wird ein Höhenzentrierrahmen an der Stelle installiert, an der der Beton der Grube größer als der Außenradius des Sitzrings ist. Die Mittellinie und die Höhenlinie der Einheit werden auf den Höhenzentrierrahmen ausgerichtet. Die Klavierlinien für die X- und Y-Achse werden in derselben vertikalen und horizontalen Ebene wie der Höhenzentrierrahmen und die X- und Y-Achse angebracht. Die beiden Klavierlinien weisen einen bestimmten Höhenunterschied auf. Nach der Montage und Überprüfung des Höhenzentrierrahmens erfolgt die Messung und Justierung der Auskleidungszentrierung. Dazu werden vier schwere Hämmer an der Stelle angebracht, an der die Klavierlinie mit der Markierung der oberen Auskleidungsöffnung übereinstimmt. Mithilfe von Hebezeug und Spannvorrichtung wird so eingestellt, dass die Spitze des schweren Hammers mit der Markierung der oberen Auskleidungsöffnung übereinstimmt. In diesem Moment stimmen die Mitte der oberen Auskleidungsöffnung und die Mitte der Einheit überein. Anschließend wird mit einem Stahllineal der Abstand vom tiefsten Punkt der oberen Auskleidungsöffnung zur Klavierlinie gemessen. Verwenden Sie die Klavierlinie, um die Höhe einzustellen, und subtrahieren Sie die Entfernung, um die tatsächliche Höhe der oberen Auskleidungsdüse zu erhalten. Innerhalb des zulässigen Abweichungsbereichs.

4. Wie erfolgt die Vormontage und Positionierung des unteren Rings und der oberen Abdeckung?
Antwort: Zuerst wird der untere Ring an der unteren Ebene des Sitzrings aufgehängt. Entsprechend dem Spalt zwischen dem unteren Ring und der zweiten Bohrung des Sitzrings wird der untere Ring mithilfe einer Keilplatte zentriert. Anschließend werden die beweglichen Leitschaufeln symmetrisch zur Hälfte eingehängt. Die Leitschaufeln sind flexibel drehbar und können zur Umgebung geneigt werden, da sonst der Durchmesser der Lagerbohrung bearbeitet werden muss. Danach werden der Deckel und die Hülse eingehängt. Die Mitte des darunterliegenden, feststehenden Dichtungsrings dient als Bezugspunkt. Die Mittellinie der Turbineneinheit wird ausgehängt, die Mitte und Rundheit des oberen, feststehenden Dichtungsrings gemessen und die Mittelposition des Deckels so eingestellt, dass die Abweichung der einzelnen Radien vom Mittelwert den Auslegungsspalt des Dichtungsrings um ±10 % nicht überschreitet. Nach Abschluss der Einstellung des Deckels werden die Verbindungsschrauben zwischen Deckel und Sitzring festgezogen. Messen und justieren Sie anschließend die Koaxialität von Unterring und Deckel. Justieren Sie abschließend nur den Unterring anhand des Deckels. Verwenden Sie eine Keilplatte, um den Spalt zwischen Unterring und der dritten Bohrung des Sitzrings zu verkeilen und die radiale Bewegung des Unterrings einzustellen. Justieren Sie die axiale Bewegung mithilfe von vier Hebern. Messen Sie das Spiel zwischen dem oberen und unteren Ende der Leitschaufel, sodass △groß ≈ △klein gilt. Messen Sie außerdem das Spiel zwischen der Buchse der Leitschaufel und dem Zapfen, um es innerhalb des zulässigen Bereichs zu halten. Bohren Sie anschließend die Stiftlöcher für Deckel und Unterring gemäß den Zeichnungen. Deckel und Unterring werden vormontiert.

5. Wie wird der rotierende Teil der Turbine ausgerichtet, nachdem er in die Grube hochgezogen wurde?
Antwort: Zuerst die Mittelposition einstellen, den Spalt zwischen dem unteren drehbaren O-Ring und der vierten Bohrung des Sitzrings justieren, den unteren festen O-Ring anheben, den Stift eintreiben, die Kombinationsschrauben symmetrisch festziehen und den unteren Drehanschlag mit einer Fühlerlehre messen. Den Spalt zwischen dem Leckring und dem unteren festen Dichtungsring entsprechend dem gemessenen Spalt einstellen. Anschließend die Mittelposition des Laufrads mithilfe eines Wagenhebers feinjustieren und die Einstellung mit einer Messuhr überwachen. Danach die Nivellierung vornehmen. Dazu eine Wasserwaage an den vier Positionen X, -X, Y und -Y der Flanschfläche der Turbinenhauptwelle anlegen und die Keilplatte unter dem Laufrad so einstellen, dass die Abweichung der Flanschfläche innerhalb des zulässigen Bereichs liegt.

7,18 Monate (38)

6. Welche allgemeinen Installationsverfahren sind nach dem Anheben des Rotors eines hängenden Turbogeneratorsatzes durchzuführen?
Antwort: 1) Betonieren des Fundaments (Phase II); 2) Anheben des Oberrahmens; 3) Einbau des Drucklagers; 4) Justierung der Generatorachse; 5) Anschluss der Hauptwelle; 6) Justierung der Einheitsachse; 7) Einstellung der Drucklagerkraft; 8) Zentrieren des Drehteils; 9) Einbau des Führungslagers; 10) Einbau der Erreger- und Permanentmagnetmaschine; 11) Montage des restlichen Zubehörs;

7. Beschreiben Sie die Installationsmethode und die einzelnen Schritte der Wasserführungsfliese.
Antwort: Installationsmethode 1) Passen Sie die Installationsposition entsprechend dem vorgegebenen Spiel der Wasserführungslagerkonstruktion, dem Achsenschwingweg des Geräts und der Position der Hauptwelle an; 2) Installieren Sie den Wasserführungsschuh symmetrisch gemäß den Konstruktionsvorgaben; 3) Bestimmen Sie das eingestellte Spiel erneut. Verwenden Sie anschließend Heber oder Keilplatten zur Justierung;

8. Beschreiben Sie kurz die Gefahren und die Behandlung von Schachtströmen.
Antwort: Gefahr: Durch den Wellenstrom entsteht ein geringfügiger Lichtbogenkorrosionseffekt zwischen Zapfen und Lagerbuchse. Dadurch haftet die Lagerlegierung allmählich am Zapfen, zerstört die Lauffläche der Lagerbuchse, verursacht Überhitzung und kann das Lager sogar beschädigen. Die Lagerlegierung schmilzt. Zusätzlich wird das Schmieröl durch die langfristige Elektrolyse des Stroms geschädigt, verfärbt sich schwarz, verliert an Schmierleistung und erhöht die Lagertemperatur. Abhilfe: Um Korrosion der Lagerbuchse durch den Wellenstrom zu verhindern, muss das Lager durch einen Isolator vom Fundament getrennt werden, um den Wellenstromkreis zu unterbrechen. Im Allgemeinen müssen die Lager auf der Erregerseite (Axial- und Führungslager), der Ölbehälterboden, das Rückholseil des Reglers usw. sowie die Befestigungsschrauben und -bolzen isoliert werden. Alle Isolatoren müssen zuvor getrocknet werden. Nach der Installation des Isolators sollte die Isolation zwischen Lager und Erde mit einem 500-V-Rüttelprüfgerät auf einen Wert von mindestens 0,5 Megaohm geprüft werden.

9. Beschreiben Sie kurz den Zweck und die Methode des Drehens der Einheit.
Antwort: Zweck: Da die tatsächliche Reibfläche der Spiegelplatte nicht exakt senkrecht zur Achse des Geräts verläuft und die Achse selbst keine ideale Gerade ist, weicht die Mittellinie des Geräts bei Rotation von der Mittellinie ab. Durch Messen und Justieren der Achse werden Ursache, Größe und Richtung der Achsenabweichung analysiert. Mithilfe des Abschabens der entsprechenden Kontaktfläche lässt sich die Nicht-Rechtwinkligkeit zwischen der Reibfläche der Spiegelplatte und der Achse sowie zwischen der Kontaktfläche des Flansches und der Achse korrigieren, sodass die Abweichung auf den zulässigen Bereich gemäß den Vorschriften reduziert wird.
Verfahren:
1) Als Antriebskraft dient der Brückenkran in der Fabrik; die Zugmethode besteht aus einem Satz Stahlseile und Rollen – mechanisches Kurbeln.
2) Gleichstrom wird an die Stator- und Rotorwicklungen angelegt, um eine elektromagnetische Kraft zu erzeugen – elektrische Kurbel. 3) Bei kleinen Einheiten ist es auch möglich, die Einheit manuell langsam zu drehen – manuelle Kurbel. 10. Kurzbeschreibung des Riemens. Wartungsverfahren für Luftleitbleche und selbstjustierende Wasserdichtungsvorrichtungen an den Stirnflächen.
Antwort: 1) Notieren Sie sich die Position des Spoilers auf der Welle, entfernen Sie ihn anschließend und prüfen Sie den Verschleiß der Edelstahl-Verschleißschutzplatte. Falls Grate oder flache Rillen vorhanden sind, können diese mit einem Ölstein in Drehrichtung geglättet werden. Bei tiefen Rillen, starkem Teilverschleiß oder Abrieb muss das Fahrzeug nivelliert werden.
2) Entfernen Sie die Druckplatte, notieren Sie sich die Reihenfolge der Nylonblöcke, entnehmen Sie die Nylonblöcke und prüfen Sie den Verschleiß. Falls eine Nachbearbeitung erforderlich ist, pressen Sie alle Druckplatten zusammen und planieren Sie sie anschließend. Glätten Sie die Planstellen mit einer Feile und prüfen Sie die Oberflächenebenheit nach dem Zusammenfügen der Nylonblöcke mithilfe der Plattform. Das Reparaturergebnis muss folgende Kriterien erfüllen:
3) Die obere Dichtscheibe demontieren und prüfen, ob die Gummischeibe verschlissen ist. Falls ja, durch eine neue ersetzen. 4) Die Feder ausbauen, Schlamm und Rost entfernen, die Kompressionselastizität jeder einzelnen Feder prüfen und diese bei Verformung ersetzen.
5) Lufteinlassrohr und Verbindungsstücke der Luftabdeckung entfernen, Dichtungsdeckel demontieren, Abdeckung herausnehmen und auf Verschleiß prüfen. Lokaler Verschleiß oder großflächiger Abrieb kann durch Heißreparatur behoben werden.
6) Den Positionierungsstift herausziehen und den Zwischenring demontieren. Alle Teile vor dem Einbau reinigen.

11. Welche Methoden gibt es, um eine Presspassung herzustellen? Was sind die Vorteile des Heißhülsenverfahrens?
Antwort: Zwei Methoden: 1) Einpressverfahren; 2) Heißhülsenverfahren; Vorteile: 1) Einpressen ohne Druck möglich; 2) Die hervorstehenden Punkte der Kontaktfläche verschleißen während der Montage nicht durch axiale Reibung. Die ebene Oberfläche verbessert die Festigkeit der Verbindung erheblich.

12. Beschreiben Sie kurz die Korrektur- und Einstellmöglichkeiten sowie die Methoden zur Montage des Sitzrings.
Antwort:
(1) Zu den Kalibrierungseinstellungen gehören: (a) Mittelpunkt; (b) Höhe; (c) Niveau
(2) Korrektur- und Anpassungsverfahren:
(a) Zentrierung und Justierung: Nachdem der Sitzring angehoben und fest positioniert wurde, hängen Sie die Kreuzlinie des Bauteils aus. Die Kreuzlinie muss über die Markierungen X, -X, Y, -Y am Sitzring und an der Flanschoberfläche gezogen werden. Hängen Sie nun nacheinander vier schwere Hämmer ein, um zu prüfen, ob die Spitze des Hammers mit der Mittelmarkierung übereinstimmt. Falls nicht, justieren Sie die Position des Sitzrings mithilfe von Hebezeugen, bis die Markierung übereinstimmt.
(b) Höhenmessung und -einstellung: Messen Sie mit einem Stahllineal den Abstand von der oberen Flanschfläche des Sitzrings bis zur Kreuzlinie. Falls dieser Abstand nicht den Anforderungen entspricht, kann die untere Keilplatte zur Justierung verwendet werden.
(c) Horizontale Messung und Justierung: Messen Sie die Oberseite des Sitzrings mithilfe einer horizontalen Messlatte und einer Wasserwaage. Justieren und ziehen Sie die Schrauben entsprechend den Mess- und Berechnungsergebnissen mithilfe der unteren Keilplatte fest. Wiederholen Sie die Messung und Justierung, bis die Schrauben gleichmäßig festgezogen sind und die Nivellierung den Anforderungen entspricht.

13. Beschreiben Sie kurz die Methode zur Bestimmung des Mittelpunkts der Francis-Turbine.
Antwort: Die Bestimmung des Mittelpunkts der Francis-Turbine basiert im Allgemeinen auf der zweiten Bohrung des Sitzrings. Zunächst wird die zweite Bohrung des Sitzrings entlang des Umfangs in 8–16 Punkte unterteilt. Anschließend wird ein Richtdraht auf der Oberseite des Sitzrings oder der Grundfläche des unteren Generatorrahmens gespannt und der Abstand zwischen der zweiten Bohrung des Sitzrings und der X- und Y-Achse mit einem Stahlmaßband gemessen. Mithilfe einer Kugelzentriervorrichtung wird der Abstand zwischen den vier Symmetriepunkten der Bohrung und der Richtdrahtlinie so eingestellt, dass er innerhalb von 5 mm liegt. Die Position der Richtdrahtlinie wird zunächst justiert und anschließend entsprechend der Ringkomponente und der Mittelpunktsmessung so ausgerichtet, dass sie durch den Mittelpunkt der zweiten Bohrung verläuft. Die so eingestellte Position markiert den Mittelpunkt der Turbineninstallation.

14. Beschreiben Sie kurz die Funktion von Axiallagern. Welche drei Arten von Axiallagern gibt es? Was sind die Hauptkomponenten eines Axiallagers?
Antwort: Funktion: Aufnahme der Axialkraft des Geräts und des Gewichts aller rotierenden Teile. Klassifizierung: Axiallager mit starrer Säule, Axiallager mit Ausgleichsblock, Axiallager mit hydraulischer Säule. Hauptkomponenten: Axialkopf, Axiallagerplatte, Spiegelplatte, Sicherungsring.

15. Beschreiben Sie kurz das Konzept und die Einstellmethode des Verdichtungshubes.
Antwort: Konzept: Der Kompressionshub dient dazu, den Hub des Servomotors so einzustellen, dass die Leitschaufel nach dem Schließen noch einige Millimeter Hubspielraum (in Schließrichtung) aufweist. Dieser Hubspielraum wird als Kompressionshub-Einstellmethode bezeichnet: Wenn sich sowohl der Kolben des einen als auch des anderen Servomotors in der vollständig geschlossenen Position befinden, werden die Endanschlagschrauben an jedem Servomotor bis zum gewünschten Kompressionshubwert nach außen zurückgedreht. Dieser Wert kann über die Anzahl der Umdrehungen der Steigung gesteuert werden.

16. Was sind die drei Hauptgründe für die Vibrationen der Hydraulikeinheit?
Antwort:
(1) Vibrationen mechanischer Ursache: 1. Unwucht der Rotormasse. 2. Nicht gerade Achse des Aggregats. 3. Lagerschäden. (2) Vibrationen hydraulischer Ursache: 1. Wasserströmungsaufprall am Laufradeinlass durch ungleichmäßige Wasserverteilung im Spiralgehäuse und den Leitschaufeln. 2. Carmen-Wirbel. 3. Kavitation im Hohlraum. 4. Zwischenstrahlen. 5. Druckpulsation des Dichtrings.
(3) Vibrationen, die durch elektromagnetische Faktoren verursacht werden: 1. Die Rotorwicklung ist kurzgeschlossen. 2. Der Luftspalt ist ungleichmäßig.

17. Kurzbeschreibung: (1) Statisches und dynamisches Ungleichgewicht?
Antwort: Statische Unwucht: Da sich der Rotor der Turbine nicht auf der Drehachse befindet, kann er im Stillstand keine stabile Position einnehmen. Dieses Phänomen wird als statische Unwucht bezeichnet.
Dynamische Unwucht: bezeichnet das Schwingungsphänomen, das durch die unregelmäßige Form oder ungleichmäßige Dichte der rotierenden Teile der Turbine während des Betriebs verursacht wird.

18. Kurze Beschreibung: (2) Wozu dient die statische Auswuchtprüfung des Turbinenlaufrads?
Antwort: Es geht darum, die Exzentrizität des Schwerpunkts des Laufrads auf den zulässigen Bereich zu reduzieren, um eine Exzentrizität zu vermeiden. Die durch die Anlage erzeugte Zentrifugalkraft kann im Betrieb zu exzentrischem Verschleiß der Hauptwelle führen, die Schwingungen der Wasserführung verstärken oder Vibrationen der Turbine verursachen. Dies kann sogar Teile der Anlage beschädigen und Ankerbolzen lösen, was schwere Unfälle zur Folge haben kann. 18. Wie misst man die Rundheit der äußeren Zylinderfläche?
Antwort: An dem vertikalen Arm der Halterung ist eine Messuhr angebracht, deren Messstab die zu messende zylindrische Oberfläche berührt. Dreht sich die Halterung um ihre Achse, gibt der von der Messuhr abgelesene Wert die Rundheit der gemessenen Oberfläche wieder.

19. Erklären Sie, wie man mithilfe der elektrischen Schaltungsmethode die Form und die Mittellage von Teilen misst, wenn man mit dem Aufbau des Innendurchmessermikrometers vertraut ist. Antwort: Suchen Sie zunächst den Saitenhalter anhand des zweiten Lochs des Sitzrings und verwenden Sie diesen als Referenzpunkt. Schließen Sie mit dem Innendurchmessermikrometer einen Stromkreis zwischen dem Ringteil und dem Saitenhalter an. Stellen Sie die Länge des Innendurchmessermikrometers ein und fahren Sie einen Kreis entlang der Saitenhalterlinie (nach unten, links und rechts). Anhand des Klangs lässt sich feststellen, ob das Innendurchmessermikrometer den Saitenhalter berührt und somit die Mittellage des Ringteils bestimmt.

20. Allgemeine Installationsverfahren für Francis-Turbinen?
Antwort: Einbau der Saugrohrauskleidung → Betonieren um Saugrohr, Sitzring und Spiralgehäuse-Stützpfeiler → Reinigung von Sitzring und Fundamentring, Montage der Kombination aus Sitzring und konischem Fundamentrohr → Betonieren der Fundamentbolzen für den Fußsitzring → Montage des einteiligen Spiralgehäuses → Montage und Verschweißen des Spiralgehäuses → Auskleidung der Maschinengrube und Verlegung der unterirdischen Rohrleitung → Betonieren unterhalb der Generatorebene → Nachmessung der Höhe und des Niveaus des Sitzrings, Bestimmung der Turbinenmitte → Reinigung und Montage des unteren, festen Dichtungsrings → Positionierung des unteren, festen Dichtungsrings → Reinigung und Montage der oberen Abdeckung und des Sitzrings → Vormontage des Wasserführungsmechanismus → Verbindung von Hauptwelle und Laufrad → Montage des Hebens der rotierenden Teile → Montage des Wasserführungsmechanismus → Verbindung der Hauptwelle → Komplettes Ankurbeln der Einheit → Montage des Wasserführungslagers → Montage der Ersatzteile → Reinigung und Inspektion, Lackierung → Inbetriebnahme und Probebetrieb des Geräts.

21. Was sind die wichtigsten technischen Anforderungen an die Installation des Wasserführungsmechanismus?
Antwort: 1) Die Mitte des unteren Rings und des oberen Deckels muss mit der vertikalen Mittellinie des Geräts übereinstimmen. 2) Unterer Ring und oberer Deckel müssen parallel zueinander verlaufen, und die X- und Y-Gravurlinien darauf müssen mit den X- und Y-Gravurlinien des Geräts übereinstimmen. Die oberen und unteren Lagerbohrungen der Leitschaufel müssen koaxial sein. 3) Das Spiel der Leitschaufelstirnfläche und die Dichtheit beim Schließen müssen den Anforderungen entsprechen. 4) Die Leitschaufelübertragung muss leichtgängig und zuverlässig sein.

22. Wie werden Läufer und Spindel verbunden?
Antwort: Zuerst die Hauptwelle mit dem Laufraddeckel verbinden und anschließend mit dem Laufradkörper. Alternativ können die Verbindungsbolzen entsprechend der Nummerierung in die Schraubenlöcher des Laufraddeckels eingeführt und der untere Bereich mit einer Stahlplatte abgedichtet werden. Nach erfolgreicher Dichtheitsprüfung die Hauptwelle mit dem Laufraddeckel verbinden.

23. Wie berechnet man das Rotorgewicht?
Antwort: Der Umbau der Kontermutterbremse ist relativ einfach. Solange die Bremsscheibe mit Öldruck angehoben wird, die Kontermutter abgeschraubt wird und die Bremsscheibe wieder abgelassen wird, wird ihr Gewicht auf das Axiallager übertragen.

24. Welchen Zweck hat die Inbetriebnahme des Wasserturbinen-Generatorsatzes?
Antwort:
1) Überprüfen Sie die Bauqualität des Tiefbauprojekts und ob die Ausführungsqualität den Konstruktionsvorgaben sowie den einschlägigen Vorschriften und Spezifikationen entspricht.
2) Durch die Inspektion vor und nach dem Probebetrieb können fehlende oder unfertige Arbeiten sowie Mängel in der Konstruktion und der Ausrüstung rechtzeitig erkannt werden.
3) Durch den Probebetrieb bei der Inbetriebnahme die Installationssituation der hydraulischen Anlagen und der elektromechanischen Ausrüstung verstehen und die elektromechanischen Funktionen beherrschen.


Veröffentlichungsdatum: 14. Oktober 2021

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