自动盘车装置在绿水河二、三级站中的应用

邵曰福华电云南发电有限公司绿水河发电厂

自动盘车装置在绿水河二、三级站中的应用

邵曰福
华电云南发电有限公司绿水河发电厂

盘车是水轮发电机组安装轴系找正的一道重要工序，自动盘车装置在绿水河二、三级站中的应用,说明自动盘车装置的特点,自动盘车装置在水电机组安装中可以推广使用。

自动盘车装置；盘车；应用

1　绿水河二级站、三级站机组概况

绿水河发电厂是一个70年代的老厂，绿水河二级站毛水头约331米，设计水头305米，最大引用流量23.8m3/s。1958年5月开始兴建绿水河水电站，由于历史原因，1972年10月12日首台机组才开始发电，1973年电站建成。绿水河二级电站装机容量为57.5MW（1×12.5MW+3×15MW），设计年发电量3.3亿kW·h。其中2#、3#、#4机（水轮机型号HL006-LJ-140，发电机型号：TSL-260/116-8，重庆水轮机厂生产）为立式发电机组悬式结构，机组单机15MW，机组转动部分总重量50t。二级站1#机组是冲击式机组，由于二级站1#机组运行近四十年，水轮发电机组转子绝缘和定子绝缘严重老，主轴存在缺陷，水轮机效率低等原因，绿水河发电厂2008年提出停用或报废1#冲击式水力发电机组，新建1台30MW立式混流式水力发电机组，于是新建的这台机组扩建在二级站大门口，水轮机型号：HLC452－LJ－180，同时命名为：绿水河三级站，装机容量1×30MW，机组转动部分总重量85t，该机组于2013年7月投产发电。

2　应用背景

好多教科书都谈到绿水河发电厂的机组，因为绿水河发电厂是一个“三高”径流式时调节的电厂，三高是指：河流泥沙含量重高达0.909KG/m3；转速高750转/分；高水头315米。由于“三高”机组过流部件磨损非常严重，一套过流部件使用一个汛期后，其表面已被磨损的象蜂窝状，不能再使用,致使绿水河二级站的机组过流部件每年必须更换，更换过流部件，牵扯到盘车，盘车是检查调整水轮发电机组轴线，达到合理分配导瓦间隙的目的，也是机组安装过程中十分重要的一道工序，盘车结果直接影响机组安全运行，绿水河发电厂二级站#2、#3、#4机组上导推力瓦有八块、投产发电到1994年上导推力瓦一直使用钨金推力瓦，钨金推力瓦由于磨擦系数高，每次人工盘车都要四十多人，到1995年绿水河发电厂将钨金瓦改为弹性金属塑料瓦，人工盘车人数需要20人左右。绿水河三级安装时，正常人工盘车人数要40人左右，绿水河发电厂检修人员逐年退休，到2014年末检修队伍人数才20多人，人员欠缺，盘车费力，为解决盘车问题，得采取新的盘车方法。

3　自动盘车装置及特点

自动盘车装置是一种采用电机带动齿轮传递力矩的盘车方式，装置根据水轮发电机组上导轴承相关尺寸和机组转动部分的重量进行设计。它由弹性力偶、减速增距、联轴离合等机构组成。

自动盘车装置将驱动过程始终保持在“解放”状态下进行，满足轴系调整的客观要求，其特征：

（1）自动盘车装置以机组中心为基轴，附加弹性支架为特征的弹性力偶，与之同心旋转。微量“折线”应力由“弹性”缓解释放，使驱动始终保持在同心且“解放”状态下进行。革除径向导瓦与刚性机座的“强制约束”，避免产生反抗应力，为安全文明、测得精确数据奠定基础。

（2）自动盘车装置采用减速增矩机构规范配匹并获得有效转矩和转速，革除“盲目给力”“强拉硬拽”的弊端。避免“大电流”、“大功率”引发对发电机转子的意外伤害；避免强拉硬拽意外伤害人员的潜在威胁，优化劳动形式与内容，构成实用与美观的统一。

（3）自动盘车装置采用空气间隙联轴，机组转子被驱送到确定位置便自行脱离驱动键，空气间隙将两者隔离，转子处于直观的、毫无争议的“充分自由状态”，实现完全意义的“轴向、径向无干扰”。

4　自动盘车装置的设计

针对此情况，寻求一种精确度高、操作简单、实用性强的新型盘车装置是非常有必要的。故通过调研，引进了青岛正利电力装备有限公司厂生产的自动盘车装置，根据机组相关参数，设计及制造成套设备。

（1）绿水河三级站机组

①机组转动部分总重量85t。

②推力头外直径ø790定位；且ø720—6—M24传递转矩。

③上导瓦架上法兰平面ø2340—24—M24固定盘车架。

④ø720—6—M24所在平面比导瓦架上法兰平面ø2340—24—M24高300mm。

（2）绿水河二级站机组

①机组转动部分总重量50t。

②推力头外直径ø580定位，ø510—6—M20传递转矩。

③导瓦架上法兰平面ø1840—16—M20固定盘车架。

④ø510—6—M20所在平面比导瓦架上法兰平面ø1840—16—M20高336mm。

（3）配置规范

①配匹功率：0.37kw×4。

②配匹电压：380V。

③输出转矩：30kN.m。

要求一套“自动盘车装置”能在绿水河二级站、绿水河三级站机组使用。

5　自动盘车装置的应用情况

自动盘车装置的装拆简单，其装拆过程与钢丝机械牵引盘车相似，但减少了钢丝绳的导向设备和纲丝绳的盘绕安装过程，装置装拆更规范。自动盘车装置满足了盘车过程水轮发电机组转动部分处于自由状态的要求。悬吊式机组必须采用抱紧上导瓦的方式进行盘车，除要求装入上导瓦并抱紧外（间隙保证在0.03-0.05mm），其余部位应处于完全自由的状态，不受任何其他约束使转子处于充分的自由状态，排除了外力在轴向、径向上对轴系的干扰。自动盘车装置依靠安装在推力头上的横键带动发电机组转动部分旋转,当转到测点位置时,可以反向转动与盘车装置分离使机组转动部分处于完全自由的状态，使该点的各部位的测量值充分反映机组的实际摆度，为轴线的处理提供了可靠的依据。自动盘车装置盘车精度满足要求，停点准确。

该装置在绿水河二级站、三级站机组的检修安装中得到应用，从使用情况看做到了盘车安全简便、平稳、可靠、停点准、测数精，取得满意的效果。实现了一套装置两种机型使用，该盘车装置的主体结构不变，通过改变与上机架连接支撑腿的尺寸即可实现两种机型的使用，节省了需每种机型配一套装置的投资。

6　结束语

自动盘车装置驱动力平衡，转子在无强制约束的状态下轻松自如旋转，转速均匀，停点准，且能置转子于充分自由状态，轴向、径向无干扰，这是盘车工艺的一次创新与突破。通过自动盘车装置的使用，可以让工作人员从繁重的体力劳动中解脱出来，该装置结构简单，操作方便，使用安全、效率高，该盘车装的优越性值得水电立式机组安装检修行业推广。

[1]《水轮发电机组安装技术规范》GB/T8564—2003

[2]张建生，李明安，自动盘车装置在小浪底水力电厂的应用，水力发电2002年第12期

[3]青岛正利电力装备有限公司《自动盘车装置》使用说明书

邵曰福（1978-）,华电云南发电有限公司绿水河发电厂,工程师，主要从事水轮发电机组的维护与检修。