自動盤車裝置在綠水河二、三級站中的應用

邵曰福華電云南發(fā)電有限公司綠水河發(fā)電廠

自動盤車裝置在綠水河二、三級站中的應用

邵曰福
華電云南發(fā)電有限公司綠水河發(fā)電廠

盤車是水輪發(fā)電機組安裝軸系找正的一道重要工序，自動盤車裝置在綠水河二、三級站中的應用,說明自動盤車裝置的特點,自動盤車裝置在水電機組安裝中可以推廣使用。

自動盤車裝置；盤車；應用

1　綠水河二級站、三級站機組概況

綠水河發(fā)電廠是一個70年代的老廠，綠水河二級站毛水頭約331米，設計水頭305米，最大引用流量23.8m3/s。1958年5月開始興建綠水河水電站，由于歷史原因，1972年10月12日首臺機組才開始發(fā)電，1973年電站建成。綠水河二級電站裝機容量為57.5MW（1×12.5MW+3×15MW），設計年發(fā)電量3.3億kW·h。其中2#、3#、#4機（水輪機型號HL006-LJ-140，發(fā)電機型號：TSL-260/116-8，重慶水輪機廠生產）為立式發(fā)電機組懸式結構，機組單機15MW，機組轉動部分總重量50t。二級站1#機組是沖擊式機組，由于二級站1#機組運行近四十年，水輪發(fā)電機組轉子絕緣和定子絕緣嚴重老，主軸存在缺陷，水輪機效率低等原因，綠水河發(fā)電廠2008年提出停用或報廢1#沖擊式水力發(fā)電機組，新建1臺30MW立式混流式水力發(fā)電機組，于是新建的這臺機組擴建在二級站大門口，水輪機型號：HLC452－LJ－180，同時命名為：綠水河三級站，裝機容量1×30MW，機組轉動部分總重量85t，該機組于2013年7月投產發(fā)電。

2　應用背景

好多教科書都談到綠水河發(fā)電廠的機組，因為綠水河發(fā)電廠是一個“三高”徑流式時調節(jié)的電廠，三高是指：河流泥沙含量重高達0.909KG/m3；轉速高750轉/分；高水頭315米。由于“三高”機組過流部件磨損非常嚴重，一套過流部件使用一個汛期后，其表面已被磨損的象蜂窩狀，不能再使用,致使綠水河二級站的機組過流部件每年必須更換，更換過流部件，牽扯到盤車，盤車是檢查調整水輪發(fā)電機組軸線，達到合理分配導瓦間隙的目的，也是機組安裝過程中十分重要的一道工序，盤車結果直接影響機組安全運行，綠水河發(fā)電廠二級站#2、#3、#4機組上導推力瓦有八塊、投產發(fā)電到1994年上導推力瓦一直使用鎢金推力瓦，鎢金推力瓦由于磨擦系數高，每次人工盤車都要四十多人，到1995年綠水河發(fā)電廠將鎢金瓦改為彈性金屬塑料瓦，人工盤車人數需要20人左右。綠水河三級安裝時，正常人工盤車人數要40人左右，綠水河發(fā)電廠檢修人員逐年退休，到2014年末檢修隊伍人數才20多人，人員欠缺，盤車費力，為解決盤車問題，得采取新的盤車方法。

3　自動盤車裝置及特點

自動盤車裝置是一種采用電機帶動齒輪傳遞力矩的盤車方式，裝置根據水輪發(fā)電機組上導軸承相關尺寸和機組轉動部分的重量進行設計。它由彈性力偶、減速增距、聯軸離合等機構組成。

自動盤車裝置將驅動過程始終保持在“解放”狀態(tài)下進行，滿足軸系調整的客觀要求，其特征：

（1）自動盤車裝置以機組中心為基軸，附加彈性支架為特征的彈性力偶，與之同心旋轉。微量“折線”應力由“彈性”緩解釋放，使驅動始終保持在同心且“解放”狀態(tài)下進行。革除徑向導瓦與剛性機座的“強制約束”，避免產生反抗應力，為安全文明、測得精確數據奠定基礎。

（2）自動盤車裝置采用減速增矩機構規(guī)范配匹并獲得有效轉矩和轉速，革除“盲目給力”“強拉硬拽”的弊端。避免“大電流”、“大功率”引發(fā)對發(fā)電機轉子的意外傷害；避免強拉硬拽意外傷害人員的潛在威脅，優(yōu)化勞動形式與內容，構成實用與美觀的統(tǒng)一。

（3）自動盤車裝置采用空氣間隙聯軸，機組轉子被驅送到確定位置便自行脫離驅動鍵，空氣間隙將兩者隔離，轉子處于直觀的、毫無爭議的“充分自由狀態(tài)”，實現完全意義的“軸向、徑向無干擾”。

4　自動盤車裝置的設計

針對此情況，尋求一種精確度高、操作簡單、實用性強的新型盤車裝置是非常有必要的。故通過調研，引進了青島正利電力裝備有限公司廠生產的自動盤車裝置，根據機組相關參數，設計及制造成套設備。

（1）綠水河三級站機組

①機組轉動部分總重量85t。

②推力頭外直徑?790定位；且?720—6—M24傳遞轉矩。

③上導瓦架上法蘭平面?2340—24—M24固定盤車架。

④?720—6—M24所在平面比導瓦架上法蘭平面?2340—24—M24高300mm。

（2）綠水河二級站機組

①機組轉動部分總重量50t。

②推力頭外直徑?580定位，?510—6—M20傳遞轉矩。

③導瓦架上法蘭平面?1840—16—M20固定盤車架。

④?510—6—M20所在平面比導瓦架上法蘭平面?1840—16—M20高336mm。

（3）配置規(guī)范

①配匹功率：0.37kw×4。

②配匹電壓：380V。

③輸出轉矩：30kN.m。

要求一套“自動盤車裝置”能在綠水河二級站、綠水河三級站機組使用。

5　自動盤車裝置的應用情況

自動盤車裝置的裝拆簡單，其裝拆過程與鋼絲機械牽引盤車相似，但減少了鋼絲繩的導向設備和綱絲繩的盤繞安裝過程，裝置裝拆更規(guī)范。自動盤車裝置滿足了盤車過程水輪發(fā)電機組轉動部分處于自由狀態(tài)的要求。懸吊式機組必須采用抱緊上導瓦的方式進行盤車，除要求裝入上導瓦并抱緊外（間隙保證在0.03-0.05mm），其余部位應處于完全自由的狀態(tài)，不受任何其他約束使轉子處于充分的自由狀態(tài)，排除了外力在軸向、徑向上對軸系的干擾。自動盤車裝置依靠安裝在推力頭上的橫鍵帶動發(fā)電機組轉動部分旋轉,當轉到測點位置時,可以反向轉動與盤車裝置分離使機組轉動部分處于完全自由的狀態(tài)，使該點的各部位的測量值充分反映機組的實際擺度，為軸線的處理提供了可靠的依據。自動盤車裝置盤車精度滿足要求，停點準確。

該裝置在綠水河二級站、三級站機組的檢修安裝中得到應用，從使用情況看做到了盤車安全簡便、平穩(wěn)、可靠、停點準、測數精，取得滿意的效果。實現了一套裝置兩種機型使用，該盤車裝置的主體結構不變，通過改變與上機架連接支撐腿的尺寸即可實現兩種機型的使用，節(jié)省了需每種機型配一套裝置的投資。

6　結束語

自動盤車裝置驅動力平衡，轉子在無強制約束的狀態(tài)下輕松自如旋轉，轉速均勻，停點準，且能置轉子于充分自由狀態(tài)，軸向、徑向無干擾，這是盤車工藝的一次創(chuàng)新與突破。通過自動盤車裝置的使用，可以讓工作人員從繁重的體力勞動中解脫出來，該裝置結構簡單，操作方便，使用安全、效率高，該盤車裝的優(yōu)越性值得水電立式機組安裝檢修行業(yè)推廣。

[1]《水輪發(fā)電機組安裝技術規(guī)范》GB/T8564—2003

[2]張建生，李明安，自動盤車裝置在小浪底水力電廠的應用，水力發(fā)電2002年第12期

[3]青島正利電力裝備有限公司《自動盤車裝置》使用說明書

邵曰福（1978-）,華電云南發(fā)電有限公司綠水河發(fā)電廠,工程師，主要從事水輪發(fā)電機組的維護與檢修。