大型水輪機發(fā)電機電動盤車裝置研究

董忠江

(和田烏魯瓦提水力發(fā)電廠，新疆 和田 848000)

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大型水輪機發(fā)電機電動盤車裝置研究

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)技術的不斷深入發(fā)展，大型水輪機在工業(yè)中的應用也越來越廣泛。文章主要針對大型水輪機發(fā)電機電動盤車裝置，從介紹水輪機發(fā)電機電動盤車裝置中的電源、轉子裝置等原理入手，進而分析其技術性能和參數(shù)，在此基礎上進行電動盤車裝置的調試及應用研究，目的是推動大型水輪機發(fā)電機更好地為我國工業(yè)經濟發(fā)展服務。

水輪機；發(fā)電機；機械盤車；電動盤車裝置

當前，我國大型水輪機發(fā)電機檢修的過程中，通常都需要采用盤車來進行推力軸承軸瓦的擴展和進行線圈槽口的檢查，與此同時，由于水輪機發(fā)動機的部件主要轉動方式較為緩慢，因此還需要進行主軸擺度的測量和軸線的相關技術調整。

水輪機發(fā)電機在進行機械盤車的運轉過程中，存在著速度較慢、定位不夠精準和需要人力強度大的問題，尤其對于大型水輪機發(fā)動機機組而言，上述問題更為嚴重，想要推動水輪機轉子的轉動，應當利用盤車轉動力采取電力拖動的方式進行施工，也就是電動盤車裝置，相對于傳統(tǒng)的機械盤車而言，更具有簡單務實的優(yōu)點。大型水輪機大電機電動盤車的配置方式主要包括以下幾點，首先是發(fā)電機轉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，這幾部分也是電動盤車最重要的組成部分。具體而言，大型水輪機發(fā)電機電動盤車是由一臺隔離變壓器、一個可操控整體流程控制器和相關的連接電纜組成的，設備通常都穩(wěn)定的固定在變壓器的設備室內部，同時，通過直流輸出的方式進行電源電纜連接，將其連接到發(fā)電機零升柜的內部，通常內部還設有中央控制室，進行磁力和測量控制裝置的設置，進而實現(xiàn)遠程可監(jiān)控化的操作。發(fā)電機的定子發(fā)電機電動盤車裝置主要是通過隔離變壓器和可控流程器柜兩個部分組成，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裝置以及兩套控制電路，通常分為可移動式電路、隔離變壓電路和整體流程電路三種，同時安裝到一個設備柜之內，大型水輪機發(fā)電機電動盤車裝置由起重機和定子電源發(fā)電機兩者連接出合適的電壓，進而通過軟電纜的方式分別連接到電源定子設備[1]。

1 大型水輪機發(fā)電機電動盤車裝置原理概述

1.1 裝置運轉原理

大型水輪機發(fā)電機電動盤車的主要工作原理是電磁感應，具體言之，就是載流導體通過在磁場的當中受到磁場力的作用，進行令發(fā)電子的轉子圍繞直通電流，在定子的兩相繞組的過程當中依次根據(jù)次序進行直流電溝通，一旦發(fā)生電流增大的情況，就通過克服自身的摩擦力，推動發(fā)電機轉子朝著不同方向轉動，在此時發(fā)電機電動盤車裝飾實際上就是分為發(fā)電機的電子部分和轉子部分兩個部分進行可調節(jié)性電源的設置。

1.2 裝置組成和接線

大型水輪機發(fā)電機電動盤車裝置主要包括發(fā)電機轉子的核磁電源裝置(包括空載裝置、短路裝置以及干燥裝置等)，同時還包括發(fā)電子定子電源裝置等，主要包括電動盤車和干燥裝置兩個部分。發(fā)電機的轉子部分直接輸出的電流能夠被連接到發(fā)電機的各個部分，通過零升柜進行處理和控制，中央控制器主要是通過一整套磁力調節(jié)和測量控制，進而實現(xiàn)遠方的遙控進行監(jiān)控操作。發(fā)電機電動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行調節(jié)，可控整套流程柜進行調整以及相關的電纜和電路控制，這些都是通過可移動盤車定子裝置進行袁術，將發(fā)電機運輸?shù)胶线m的出線位置，在此基礎上通過軟電纜的形式分別將其聯(lián)系到電源和發(fā)電機定子的出線。[2]發(fā)電機轉子和定子電源裝置均通過400V的電源進行供電，轉子的電源供給方式主要是將其固定在配電室專用的柜內和抽屜內，進行開關的調節(jié)，定子電源的部分采取移動的供電模式，將其連接在400V或者以上的電源上，進行電動盤車裝置的設置和發(fā)展。

2 電動盤車裝置性能、參數(shù)和功能概述

2.1 電動盤車裝置性能

大型水輪機發(fā)電機電動盤車裝置的速度通常為0.01r/min，能夠根據(jù)實際情況進行調節(jié)；同時，電動盤車也還具有保護性能，主要包括短路保護、過載保護和磁力保護等等相關的裝置性能。

2.2 電動盤車參數(shù)

大型水輪機發(fā)電機電動盤車空載保護和短路保護過程中，進行電壓的輸入，通過二相交流電進行輸入，進而通過定額的直流電進行額定輸出，額定輸出電流應當控制在400V以下，在當前的當?shù)睾涂刂品謩e進行控制，能夠實現(xiàn)可檢測的調節(jié)交流電進行二相電壓的測量和控制，中央控制室進行監(jiān)視和測量進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，需要進行電壓的輸入，同樣是二相交流電的輸入，但是輸出應當控制在直流電50V以內，進行輸出電流的額定控制，進行交流電源和二相電壓電流的控制。[3]

2.3 電動盤車功能概述

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

3 水輪機發(fā)電機電動盤車裝置的研究

3.1 電動盤車電流負載研究

水輪機發(fā)電機電動盤車輸出端連接小電流負載，通常電流量都控制在10A左右，調節(jié)輸入的電壓和電流都應當處于穩(wěn)定模式；同時，對于大電流的負載研究，在實踐當中大電流負載的情況比較罕見，通常都是采取發(fā)電機定子和轉子相互纏繞的方式進行負載能力調試，具體操作的范式是通過定子轉子電源進行直流電輸出，進而實現(xiàn)發(fā)電機定子轉子繞組的連接，調節(jié)到100A左右的電流，對電壓電流進行穩(wěn)定的輸出觀察，在此基礎上進行調節(jié)和控制，逐步擴大到300A左右，最終穩(wěn)定到500A電流左右，調節(jié)到電壓電流穩(wěn)定運轉即可。同時，進行定子電源額定交流能力的相關負載研究，主要是通過上述負載測試穩(wěn)定的情況下，進行輸出電流的觀察和控制，確定其溫度、壓力均正常才能夠實現(xiàn)電動盤車的運轉。

3.2 轉子電源通流能力研究

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

3.3 盤車裝置應用實踐

1)應當進行盤車前的準備工作，將盤車前頂進行轉子打開，利用推力瓦和鏡板之間的空隙進行潤滑油的注入，檢查盤車裝置定子轉子和各個零件之間的間隙是否完整，確定固定位置和轉動位置沒有摩擦性接觸，進而在各個方向上防止百分表，做好記號方便進行數(shù)據(jù)記錄，保障各個部位的擺度基本一致。

2)盤車裝置當中的盤車操作應用實踐，需要轉子電源部分進行固定繞線，定子繞組與直流電進行有針對性的連接，分別進行轉子和定子的電源柜內部回路和控制回路檢查，同時還應該控制回路與端口的連接，主回路的絕緣控制，內部的通電檢測等等，對于鐵芯進行絕緣處理后正常根據(jù)盤車的技術措施進行電動盤車裝置的電源操作，令盤車裝置控制在準備狀態(tài)，技術的相關措施是指能夠根據(jù)電動盤車的裝置實現(xiàn)定子和轉子的電源操作，投入轉子電源開關回路的壓板，能夠在電流或電壓過大的情況下實現(xiàn)自動跳閘。除此以外，在轉子盤車電源柜當中，進行啟動項目的設置，啟動一段時間運行平穩(wěn)后，進行增磁工作的開展，調節(jié)勵磁電流到500A以上，在定子盤車電源柜當中一次選擇低中高三種項目，同時以此開展增磁活動，直到輸出電流擴大到800A，分別進行發(fā)電機的運轉和展開，如果出現(xiàn)難以轉動的問題，就適當進行電流和電壓的減弱，直到滿足運轉的條件為止，同時也可以進行轉子的增強，利用手持器進行基礎性操作，從低中高三個檔次進行循環(huán)提升切換，令發(fā)電機轉子盤車裝置進行順時針方向的轉動，當測點對于各個點進行調整的過程中，令百分表對零。再根據(jù)三個級別進行切換，轉子按照磁極進行標記和記錄百分表的測量數(shù)值。

4 結 語

總而言之，大型水輪機發(fā)電機電動盤車裝置實際上是一套可控制的大容量直流電源設備構成，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踐中的發(fā)電機勵磁裝置相似，能夠實現(xiàn)可控性的硅調節(jié)。文章從電動盤車電流負載、轉子電源通流能力和盤車裝置應用實踐三個角度出發(fā)，對于大型水輪機發(fā)電機電動盤車裝置進行研究，主要目的是提升我國工業(yè)運轉的質量和施工的安全，使其更好地為我國經濟和社會發(fā)展服務。

[1]瞿媛.調速器在水輪發(fā)電機組的應用探析[J].科技展望,2016(25):68.

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

[3]楊秀江,宋汝會,盧濤.立式水輪發(fā)電機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，研究方向為水利發(fā)電。

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