董忠江

(和田烏魯瓦提水力發(fā)電廠，新疆 和田 848000)

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大型水輪機(jī)發(fā)電機(jī)電動(dòng)盤車裝置研究

董忠江

(和田烏魯瓦提水力發(fā)電廠，新疆 和田 848000)

隨著我國工業(yè)技術(shù)的不斷深入發(fā)展，大型水輪機(jī)在工業(yè)中的應(yīng)用也越來越廣泛。文章主要針對大型水輪機(jī)發(fā)電機(jī)電動(dòng)盤車裝置，從介紹水輪機(jī)發(fā)電機(jī)電動(dòng)盤車裝置中的電源、轉(zhuǎn)子裝置等原理入手，進(jìn)而分析其技術(shù)性能和參數(shù)，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行電動(dòng)盤車裝置的調(diào)試及應(yīng)用研究，目的是推動(dòng)大型水輪機(jī)發(fā)電機(jī)更好地為我國工業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展服務(wù)。

水輪機(jī)；發(fā)電機(jī)；機(jī)械盤車；電動(dòng)盤車裝置

當(dāng)前，我國大型水輪機(jī)發(fā)電機(jī)檢修的過程中，通常都需要采用盤車來進(jìn)行推力軸承軸瓦的擴(kuò)展和進(jìn)行線圈槽口的檢查，與此同時(shí)，由于水輪機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的部件主要轉(zhuǎn)動(dòng)方式較為緩慢，因此還需要進(jìn)行主軸擺度的測量和軸線的相關(guān)技術(shù)調(diào)整。

水輪機(jī)發(fā)電機(jī)在進(jìn)行機(jī)械盤車的運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，存在著速度較慢、定位不夠精準(zhǔn)和需要人力強(qiáng)度大的問題，尤其對于大型水輪機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)組而言，上述問題更為嚴(yán)重，想要推動(dòng)水輪機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)，應(yīng)當(dāng)利用盤車轉(zhuǎn)動(dòng)力采取電力拖動(dòng)的方式進(jìn)行施工，也就是電動(dòng)盤車裝置，相對于傳統(tǒng)的機(jī)械盤車而言，更具有簡單務(wù)實(shí)的優(yōu)點(diǎn)。大型水輪機(jī)大電機(jī)電動(dòng)盤車的配置方式主要包括以下幾點(diǎn)，首先是發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子核磁電源的電源整體裝置，包括空載裝置、短路裝置、干燥裝置和定子電源發(fā)展裝置，這幾部分也是電動(dòng)盤車最重要的組成部分。具體而言，大型水輪機(jī)發(fā)電機(jī)電動(dòng)盤車是由一臺隔離變壓器、一個(gè)可操控整體流程控制器和相關(guān)的連接電纜組成的，設(shè)備通常都穩(wěn)定的固定在變壓器的設(shè)備室內(nèi)部，同時(shí)，通過直流輸出的方式進(jìn)行電源電纜連接，將其連接到發(fā)電機(jī)零升柜的內(nèi)部，通常內(nèi)部還設(shè)有中央控制室，進(jìn)行磁力和測量控制裝置的設(shè)置，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程可監(jiān)控化的操作。發(fā)電機(jī)的定子發(fā)電機(jī)電動(dòng)盤車裝置主要是通過隔離變壓器和可控流程器柜兩個(gè)部分組成，其中后者還包括整套的電路測量裝置，三套以上的直流電開關(guān)裝置以及兩套控制電路，通常分為可移動(dòng)式電路、隔離變壓電路和整體流程電路三種，同時(shí)安裝到一個(gè)設(shè)備柜之內(nèi)，大型水輪機(jī)發(fā)電機(jī)電動(dòng)盤車裝置由起重機(jī)和定子電源發(fā)電機(jī)兩者連接出合適的電壓，進(jìn)而通過軟電纜的方式分別連接到電源定子設(shè)備[1]。

1 大型水輪機(jī)發(fā)電機(jī)電動(dòng)盤車裝置原理概述

1.1 裝置運(yùn)轉(zhuǎn)原理

大型水輪機(jī)發(fā)電機(jī)電動(dòng)盤車的主要工作原理是電磁感應(yīng)，具體言之，就是載流導(dǎo)體通過在磁場的當(dāng)中受到磁場力的作用，進(jìn)行令發(fā)電子的轉(zhuǎn)子圍繞直通電流，在定子的兩相繞組的過程當(dāng)中依次根據(jù)次序進(jìn)行直流電溝通，一旦發(fā)生電流增大的情況，就通過克服自身的摩擦力，推動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子朝著不同方向轉(zhuǎn)動(dòng)，在此時(shí)發(fā)電機(jī)電動(dòng)盤車裝飾實(shí)際上就是分為發(fā)電機(jī)的電子部分和轉(zhuǎn)子部分兩個(gè)部分進(jìn)行可調(diào)節(jié)性電源的設(shè)置。

1.2 裝置組成和接線

大型水輪機(jī)發(fā)電機(jī)電動(dòng)盤車裝置主要包括發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的核磁電源裝置(包括空載裝置、短路裝置以及干燥裝置等)，同時(shí)還包括發(fā)電子定子電源裝置等，主要包括電動(dòng)盤車和干燥裝置兩個(gè)部分。發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子部分直接輸出的電流能夠被連接到發(fā)電機(jī)的各個(gè)部分，通過零升柜進(jìn)行處理和控制，中央控制器主要是通過一整套磁力調(diào)節(jié)和測量控制，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)方的遙控進(jìn)行監(jiān)控操作。發(fā)電機(jī)電動(dòng)盤車裝置通常是通過一整套隔離變壓裝置也就是磁力變壓裝置進(jìn)行調(diào)節(jié)，可控整套流程柜進(jìn)行調(diào)整以及相關(guān)的電纜和電路控制，這些都是通過可移動(dòng)盤車定子裝置進(jìn)行袁術(shù)，將發(fā)電機(jī)運(yùn)輸?shù)胶线m的出線位置，在此基礎(chǔ)上通過軟電纜的形式分別將其聯(lián)系到電源和發(fā)電機(jī)定子的出線。[2]發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子和定子電源裝置均通過400V的電源進(jìn)行供電，轉(zhuǎn)子的電源供給方式主要是將其固定在配電室專用的柜內(nèi)和抽屜內(nèi)，進(jìn)行開關(guān)的調(diào)節(jié)，定子電源的部分采取移動(dòng)的供電模式，將其連接在400V或者以上的電源上，進(jìn)行電動(dòng)盤車裝置的設(shè)置和發(fā)展。

2 電動(dòng)盤車裝置性能、參數(shù)和功能概述

2.1 電動(dòng)盤車裝置性能

大型水輪機(jī)發(fā)電機(jī)電動(dòng)盤車裝置的速度通常為0.01r/min，能夠根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)節(jié)；同時(shí)，電動(dòng)盤車也還具有保護(hù)性能，主要包括短路保護(hù)、過載保護(hù)和磁力保護(hù)等等相關(guān)的裝置性能。

2.2 電動(dòng)盤車參數(shù)

大型水輪機(jī)發(fā)電機(jī)電動(dòng)盤車空載保護(hù)和短路保護(hù)過程中，進(jìn)行電壓的輸入，通過二相交流電進(jìn)行輸入，進(jìn)而通過定額的直流電進(jìn)行額定輸出，額定輸出電流應(yīng)當(dāng)控制在400V以下，在當(dāng)前的當(dāng)?shù)睾涂刂品謩e進(jìn)行控制，能夠?qū)崿F(xiàn)可檢測的調(diào)節(jié)交流電進(jìn)行二相電壓的測量和控制，中央控制室進(jìn)行監(jiān)視和測量進(jìn)行二相電流的測試和電流控制。另一方面，發(fā)電子盤車定子電源的控制，需要進(jìn)行電壓的輸入，同樣是二相交流電的輸入，但是輸出應(yīng)當(dāng)控制在直流電50V以內(nèi)，進(jìn)行輸出電流的額定控制，進(jìn)行交流電源和二相電壓電流的控制。[3]

2.3 電動(dòng)盤車功能概述

發(fā)電機(jī)定子繞組的盤車功能主要就是通過對于受潮發(fā)電機(jī)的干燥，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對于轉(zhuǎn)子直流電的干燥和調(diào)節(jié)，在此基礎(chǔ)上可以實(shí)現(xiàn)電動(dòng)盤車功能，一旦發(fā)電轉(zhuǎn)子通入到固定值的直流電當(dāng)中，定子二相繞組依次進(jìn)行適當(dāng)?shù)闹绷麟娐?，控制發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子根據(jù)科學(xué)的方向和速度進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，這樣才能實(shí)現(xiàn)電動(dòng)盤車的功能，其具體的功能包括：盤車具備的通用性能，同時(shí)能夠滿足多個(gè)發(fā)電機(jī)盤車的功能性需求，盤車的過程中采取二相繞組控線的方式進(jìn)行整體電路供電的控制，轉(zhuǎn)子繞組也需要采取一整套獨(dú)立的方式進(jìn)行整體電流的供電控制；其次，轉(zhuǎn)子定子的電源采取的是管橋模式進(jìn)行電路控制，轉(zhuǎn)子核磁電路和定子的二相電流都能夠連續(xù)進(jìn)行調(diào)節(jié)，通過輪流進(jìn)行定子繞組的模式切換，實(shí)現(xiàn)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的關(guān)閉和啟動(dòng)，進(jìn)行平穩(wěn)的轉(zhuǎn)動(dòng)；再次，盤車的裝置能夠滿足在多個(gè)磁極的使用過程中仍能夠在規(guī)定范圍內(nèi)進(jìn)行盤車功能運(yùn)轉(zhuǎn)，能夠通過進(jìn)行轉(zhuǎn)子和定子的調(diào)節(jié)進(jìn)行電流發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)和控制；最后，轉(zhuǎn)子二相的交流電和直流電進(jìn)行參數(shù)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程的檢測和程序化控制，分別通過電動(dòng)盤車裝置轉(zhuǎn)子和定子電源系統(tǒng)的管理。

3 水輪機(jī)發(fā)電機(jī)電動(dòng)盤車裝置的研究

3.1 電動(dòng)盤車電流負(fù)載研究

水輪機(jī)發(fā)電機(jī)電動(dòng)盤車輸出端連接小電流負(fù)載，通常電流量都控制在10A左右，調(diào)節(jié)輸入的電壓和電流都應(yīng)當(dāng)處于穩(wěn)定模式；同時(shí)，對于大電流的負(fù)載研究，在實(shí)踐當(dāng)中大電流負(fù)載的情況比較罕見，通常都是采取發(fā)電機(jī)定子和轉(zhuǎn)子相互纏繞的方式進(jìn)行負(fù)載能力調(diào)試，具體操作的范式是通過定子轉(zhuǎn)子電源進(jìn)行直流電輸出，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)發(fā)電機(jī)定子轉(zhuǎn)子繞組的連接，調(diào)節(jié)到100A左右的電流，對電壓電流進(jìn)行穩(wěn)定的輸出觀察，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行調(diào)節(jié)和控制，逐步擴(kuò)大到300A左右，最終穩(wěn)定到500A電流左右，調(diào)節(jié)到電壓電流穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)即可。同時(shí)，進(jìn)行定子電源額定交流能力的相關(guān)負(fù)載研究，主要是通過上述負(fù)載測試穩(wěn)定的情況下，進(jìn)行輸出電流的觀察和控制，確定其溫度、壓力均正常才能夠?qū)崿F(xiàn)電動(dòng)盤車的運(yùn)轉(zhuǎn)。

3.2 轉(zhuǎn)子電源通流能力研究

盤車功能調(diào)試過程中必不可少的還有轉(zhuǎn)子電源同流能力的相關(guān)研究，也就是轉(zhuǎn)子在進(jìn)行回路500A左右電流操作的背景下，保持系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)，定子回路兩相的調(diào)節(jié)均保持在800A以內(nèi)即可，其中手動(dòng)操作的盤車轉(zhuǎn)子電源按鈕一旦沒有辦法實(shí)現(xiàn)正常實(shí)現(xiàn)關(guān)閉和啟動(dòng)，這就說明電流過大或者過小，不足以實(shí)現(xiàn)正常的關(guān)閉和啟動(dòng)。這就需要將轉(zhuǎn)子電源進(jìn)行手動(dòng)切換，將其調(diào)至500A以內(nèi)，保障水輪機(jī)發(fā)電機(jī)電動(dòng)盤車轉(zhuǎn)子能夠按照合理轉(zhuǎn)速進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，對轉(zhuǎn)子電源通流能力保障轉(zhuǎn)子裝置運(yùn)轉(zhuǎn)的速率。

3.3 盤車裝置應(yīng)用實(shí)踐

1)應(yīng)當(dāng)進(jìn)行盤車前的準(zhǔn)備工作，將盤車前頂進(jìn)行轉(zhuǎn)子打開，利用推力瓦和鏡板之間的空隙進(jìn)行潤滑油的注入，檢查盤車裝置定子轉(zhuǎn)子和各個(gè)零件之間的間隙是否完整，確定固定位置和轉(zhuǎn)動(dòng)位置沒有摩擦性接觸，進(jìn)而在各個(gè)方向上防止百分表，做好記號方便進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄，保障各個(gè)部位的擺度基本一致。

2)盤車裝置當(dāng)中的盤車操作應(yīng)用實(shí)踐，需要轉(zhuǎn)子電源部分進(jìn)行固定繞線，定子繞組與直流電進(jìn)行有針對性的連接，分別進(jìn)行轉(zhuǎn)子和定子的電源柜內(nèi)部回路和控制回路檢查，同時(shí)還應(yīng)該控制回路與端口的連接，主回路的絕緣控制，內(nèi)部的通電檢測等等，對于鐵芯進(jìn)行絕緣處理后正常根據(jù)盤車的技術(shù)措施進(jìn)行電動(dòng)盤車裝置的電源操作，令盤車裝置控制在準(zhǔn)備狀態(tài)，技術(shù)的相關(guān)措施是指能夠根據(jù)電動(dòng)盤車的裝置實(shí)現(xiàn)定子和轉(zhuǎn)子的電源操作，投入轉(zhuǎn)子電源開關(guān)回路的壓板，能夠在電流或電壓過大的情況下實(shí)現(xiàn)自動(dòng)跳閘。除此以外，在轉(zhuǎn)子盤車電源柜當(dāng)中，進(jìn)行啟動(dòng)項(xiàng)目的設(shè)置，啟動(dòng)一段時(shí)間運(yùn)行平穩(wěn)后，進(jìn)行增磁工作的開展，調(diào)節(jié)勵(lì)磁電流到500A以上，在定子盤車電源柜當(dāng)中一次選擇低中高三種項(xiàng)目，同時(shí)以此開展增磁活動(dòng)，直到輸出電流擴(kuò)大到800A，分別進(jìn)行發(fā)電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)和展開，如果出現(xiàn)難以轉(zhuǎn)動(dòng)的問題，就適當(dāng)進(jìn)行電流和電壓的減弱，直到滿足運(yùn)轉(zhuǎn)的條件為止，同時(shí)也可以進(jìn)行轉(zhuǎn)子的增強(qiáng)，利用手持器進(jìn)行基礎(chǔ)性操作，從低中高三個(gè)檔次進(jìn)行循環(huán)提升切換，令發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子盤車裝置進(jìn)行順時(shí)針方向的轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)測點(diǎn)對于各個(gè)點(diǎn)進(jìn)行調(diào)整的過程中，令百分表對零。再根據(jù)三個(gè)級別進(jìn)行切換，轉(zhuǎn)子按照磁極進(jìn)行標(biāo)記和記錄百分表的測量數(shù)值。

4 結(jié) 語

總而言之，大型水輪機(jī)發(fā)電機(jī)電動(dòng)盤車裝置實(shí)際上是一套可控制的大容量直流電源設(shè)備構(gòu)成，裝置中的電子盤車裝置電壓較低電流相對較大，而裝置中的定子盤車裝置與實(shí)踐中的發(fā)電機(jī)勵(lì)磁裝置相似，能夠?qū)崿F(xiàn)可控性的硅調(diào)節(jié)。文章從電動(dòng)盤車電流負(fù)載、轉(zhuǎn)子電源通流能力和盤車裝置應(yīng)用實(shí)踐三個(gè)角度出發(fā)，對于大型水輪機(jī)發(fā)電機(jī)電動(dòng)盤車裝置進(jìn)行研究，主要目的是提升我國工業(yè)運(yùn)轉(zhuǎn)的質(zhì)量和施工的安全，使其更好地為我國經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展服務(wù)。

[1]瞿媛.調(diào)速器在水輪發(fā)電機(jī)組的應(yīng)用探析[J].科技展望,2016(25):68.

[2]李紅軍,畢文濤.燈泡貫流式水輪發(fā)電機(jī)組不吊主軸的機(jī)組組合軸承檢修[J].四川水力發(fā)電,2016(04):154-156.

[3]楊秀江,宋汝會(huì),盧濤.立式水輪發(fā)電機(jī)組推力瓦溫偏高故障的分析處理[J].水電與新能源,2016(09):44-47，51.

1007-7596(2017)01-0052-02

2016-12-12

董忠江(1964-)，男，甘肅天水人，工程師，研究方向?yàn)樗l(fā)電。

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