李揚(yáng)帆，畢旭

（國(guó)網(wǎng)新源控股有限公司潘家口蓄能電廠，河北唐山064309）

發(fā)電機(jī)磁軛鍵間隙分析與處理

李揚(yáng)帆，畢旭

（國(guó)網(wǎng)新源控股有限公司潘家口蓄能電廠，河北唐山064309）

以實(shí)際案例分析了抽水蓄能機(jī)組磁軛鍵間隙產(chǎn)生的原因及處理過(guò)程，為國(guó)內(nèi)其他抽水蓄能電站進(jìn)行冷打磁軛鍵修理工作提供參考和幫助。

抽水蓄能；磁軛鍵

0 引言

該廠發(fā)電電動(dòng)機(jī)為立軸、懸式、三相、50 Hz、空冷可逆式同步發(fā)電電動(dòng)機(jī)，型號(hào)為MV840/240142-48，該廠發(fā)電機(jī)為意大利TIBB公司生產(chǎn)的。

發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子采用浮動(dòng)式磁軛，磁軛鍵為冷打鍵，由一個(gè)主鍵和一個(gè)副鍵組成。發(fā)電機(jī)已運(yùn)行23年，在機(jī)組檢修期間，對(duì)發(fā)電機(jī)磁軛鍵間隙進(jìn)行統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，磁軛鍵有較大間隙。

1 原因分析

該廠發(fā)電機(jī)組為抽水蓄能機(jī)組，機(jī)組有正反兩個(gè)旋轉(zhuǎn)方向。電機(jī)轉(zhuǎn)子磁軛為全浮動(dòng)式磁軛，在機(jī)組啟動(dòng)時(shí)，由于離心力的作用，磁軛鍵向定子方向運(yùn)動(dòng)，停機(jī)時(shí)離心力消失，依靠轉(zhuǎn)子支架的拉力將磁軛鍵拉回。發(fā)電機(jī)已運(yùn)行23年，常年往復(fù)運(yùn)動(dòng)，造成磁軛鍵有所磨損，在轉(zhuǎn)子支架與磁軛間產(chǎn)生間隙。

2 施工流程

更換磁軛鍵施工流程見(jiàn)圖1。

3 施工過(guò)程

3.1 轉(zhuǎn)子磁軛鍵試拔

轉(zhuǎn)子吊出之前選取間隙大（雙邊間隙和大于1 mm）的磁軛鍵進(jìn)行機(jī)坑內(nèi)試拔，確定磁軛鍵能夠拔出后，再將轉(zhuǎn)子吊出。發(fā)電機(jī)大蓋板吊出后，根據(jù)之前磁軛鍵間隙的統(tǒng)計(jì)，選取5號(hào)磁軛鍵進(jìn)行試拔。首先使用用氣刨將主副鍵刨開(kāi)，再將自制T型架點(diǎn)焊在磁軛鍵副鍵上，用10 t的液壓千斤頂頂住T型架兩端后開(kāi)始試拔磁軛鍵副鍵。第一次試拔，T型架斷裂也未能將副鍵拔起。重新制作T型架并選用機(jī)械千斤頂進(jìn)行試拔，順利將磁軛鍵副鍵拔出，并將主鍵拔出約10 cm后停止試拔，認(rèn)為主鍵可以可靠拔出。

圖1 施工流程框圖

注：因磁軛鍵為冷打鍵，依靠副鍵打緊在主鍵上，所以在副鍵拔出后，主鍵可拔出，即可認(rèn)為主鍵（鍵槽、主鍵無(wú)明顯變形時(shí)）可順利拔出。

3.2 轉(zhuǎn)子吊出后修理

（1）轉(zhuǎn)子吊出后，用水準(zhǔn)儀測(cè)量轉(zhuǎn)子的平衡，調(diào)整轉(zhuǎn)子支架，進(jìn)行轉(zhuǎn)子水平的調(diào)整。主要數(shù)據(jù)如圖2：

圖2 水平調(diào)整數(shù)據(jù)

注：現(xiàn)場(chǎng)轉(zhuǎn)子支墩比較單薄，并沒(méi)有螺栓固定，使用千斤頂調(diào)整轉(zhuǎn)子水平存在安全風(fēng)險(xiǎn)。根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，為了保證施工安全，不對(duì)轉(zhuǎn)子中心體水平進(jìn)行大幅度調(diào)整。

（2）轉(zhuǎn)子水平測(cè)量完成后，制作磁極絕對(duì)半徑測(cè)點(diǎn)，安裝測(cè)圓架進(jìn)行測(cè)圓，測(cè)量時(shí)選取磁極上、中、下三個(gè)部位進(jìn)行測(cè)量并記錄數(shù)據(jù)，與磁軛鍵修理完畢后測(cè)量結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，確定本次檢修質(zhì)量。檢修前轉(zhuǎn)子圓度測(cè)量數(shù)據(jù)如表1：

表1 磁極圓度及絕對(duì)半徑測(cè)量記錄（修前）單位：mm

（3）磁軛鍵拆除情況

按照制定方案進(jìn)行磁軛鍵拆除，用同樣的方法拆除3號(hào)（9號(hào)磁極）、6號(hào)（21號(hào)磁極）、7號(hào)（25號(hào)磁極）、9號(hào)（33號(hào)磁極）磁軛鍵，此四組磁軛鍵均可正常拔出。在拔10號(hào)磁軛鍵（45號(hào)磁極）過(guò)程中，施工人員用T型板將副鍵拔出后開(kāi)始試拔主鍵，但是在主鍵拔出200 mm時(shí)，主鍵被卡住。嘗試幾次后，主鍵依然不能拔出。如果對(duì)此磁軛鍵進(jìn)行強(qiáng)力破拆，可能造成磁軛鍵、磁軛鍵槽發(fā)生扭曲和變形，給鍵的尺寸測(cè)量、鍵槽尺寸測(cè)量帶來(lái)極大的困難，極易影響鍵的安裝質(zhì)量，造成間隙不合格問(wèn)題，為確保機(jī)組順利完成檢修工作，經(jīng)與廠家技術(shù)人員協(xié)商，將此鍵打回，不做處理。

（4）磁軛鍵、鍵槽尺寸測(cè)量

使用內(nèi)徑百分表對(duì)鍵槽及磁軛鍵進(jìn)行測(cè)量（深度達(dá)1 500 mm），測(cè)量出數(shù)據(jù)（鍵寬標(biāo)準(zhǔn)為90 mm）如表2。

表2 磁軛鍵測(cè)量尺寸單位：mm

由表2看出，磁軛鍵鍵槽呈喇叭口形狀由下端向上端逐漸變大。發(fā)現(xiàn)此問(wèn)題后，緊急向廠家及磁極鍵加工廠反饋，廠家回復(fù)此種磁軛鍵加工難度非常高，工期難以保證，且制作加工后的磁軛鍵不一定完全滿足現(xiàn)場(chǎng)鍵槽的情況。后又經(jīng)多次現(xiàn)場(chǎng)協(xié)調(diào)會(huì)決定，僅對(duì)拔出的磁軛鍵進(jìn)行處理，不在繼續(xù)拔出磁軛鍵。因鍵槽尺寸大部分呈變大趨勢(shì)，所以決定磁軛鍵按照原尺寸進(jìn)行精加工，運(yùn)送廠內(nèi)后，根據(jù)情況進(jìn)行處理。

（5）磁軛鍵安裝情況

1）舊磁軛鍵試驗(yàn)性回裝：因轉(zhuǎn)子長(zhǎng)時(shí)間放置在主安裝間內(nèi)，下端依靠支腿將其支撐，在轉(zhuǎn)子自重的作用下，整個(gè)轉(zhuǎn)子磁軛將存在小幅度的變形。擔(dān)心變形影響鍵的回裝，所以在新鍵還未到廠這段時(shí)間，將舊鍵進(jìn)行嘗試性回裝，保證新鍵安裝不理想時(shí)，也能將舊鍵安裝回去，確保工期能夠按計(jì)劃完成。在進(jìn)行舊鍵回裝時(shí)，拔出的舊鍵均能正?；匮b。

2）新鍵到廠后安裝：新磁軛鍵到廠后，將磁軛鍵打入鍵槽，反復(fù)捶打進(jìn)行緊固處理。但是新鍵安裝過(guò)程中出現(xiàn)了很多問(wèn)題。

（6）安裝過(guò)程中的問(wèn)題

1）新鍵不能順利安裝。除6號(hào)磁軛鍵（21號(hào)磁極）順利安裝外，其余磁軛鍵均經(jīng)過(guò)打磨才能進(jìn)入鍵槽。在9號(hào)磁極鍵（33號(hào)磁極）安裝過(guò)程中，新磁軛鍵經(jīng)過(guò)反復(fù)打磨，新鍵的尺寸已經(jīng)小于舊鍵的尺寸，但是新鍵依然不能全部進(jìn)入鍵槽。這樣的新鍵就算進(jìn)入鍵槽，磁軛鍵的間隙也會(huì)比之前的間隙大，更換新鍵的效果卻比不上用之前的舊鍵，所以將舊磁軛鍵打回。

2）新鍵安裝后依然有較大間隙。7號(hào)磁軛鍵（25號(hào)磁極）安裝后，用塞尺測(cè)量磁軛鍵間隙。磁軛鍵右側(cè)仍有較大間隙（0.75 mm）。

3）舊副鍵無(wú)法使用。在安裝9號(hào)磁軛鍵（33號(hào)磁極）過(guò)程中，舊主鍵打回后，安裝副鍵過(guò)程中，舊副鍵全部進(jìn)入鍵槽也未受力，舊副鍵無(wú)法使用，只能更換新的副鍵。新副鍵又無(wú)法與主鍵完全契合，只能經(jīng)過(guò)反復(fù)打磨，新副鍵才順利安裝。

全部處理完成，副鍵安裝完成后，對(duì)全部磁軛鍵間隙進(jìn)行測(cè)量，對(duì)間隙較大的加墊處理。測(cè)量磁軛鍵間隙數(shù)據(jù)如表3：

表3 磁軛鍵修理情況統(tǒng)計(jì)單位：mm

（7）副鍵安裝完畢后，進(jìn)行轉(zhuǎn)子圓度復(fù)測(cè)

全部磁軛鍵處理完畢后，主副鍵進(jìn)行焊接，探傷無(wú)異常，確保焊縫無(wú)裂紋后，對(duì)檢修后轉(zhuǎn)子圓度進(jìn)行了測(cè)量，數(shù)據(jù)如表4：

將測(cè)量的結(jié)果與修理前的測(cè)量結(jié)果進(jìn)行對(duì)比。對(duì)比圖見(jiàn)圖3（a）、（b）、（c）（排列順序?yàn)樯现邢聹y(cè)點(diǎn)對(duì)比）：

由圖3看出，檢修后轉(zhuǎn)子圓度較檢修前圓度略好。

（8）磁軛鍵處理完成后，對(duì)轉(zhuǎn)子進(jìn)行清掃處理

用面團(tuán)將氣刨、焊接過(guò)程中的金屬粉末清掃，清掃完畢后用吹風(fēng)機(jī)吹掃，重點(diǎn)對(duì)轉(zhuǎn)子磁極進(jìn)行吹掃檢查。清理完畢后，對(duì)轉(zhuǎn)子做絕緣試驗(yàn)，第一次試驗(yàn)檢測(cè)轉(zhuǎn)子絕緣低于合格數(shù)據(jù)，拆除轉(zhuǎn)子勵(lì)磁鋼母線進(jìn)行清掃，清掃完畢后，再次搖絕緣，試驗(yàn)數(shù)據(jù)合格。

4 結(jié)語(yǔ)

本文從實(shí)際出發(fā)，記錄了磁軛鍵修理過(guò)程，對(duì)其他單位進(jìn)行磁軛鍵修理工作有一定的參考價(jià)值。不確定因素多、施工難度大等問(wèn)題對(duì)于轉(zhuǎn)子磁軛鍵修理有很大的影響，如果大家有更好的修理辦法，歡迎您進(jìn)行指正。

表4 磁極圓度及絕對(duì)半徑測(cè)量記錄（修后）單位：mm

圖3 轉(zhuǎn)子圓度修前、修后對(duì)比

TM312

B

1672-5387（2017）12-0046-03

10.13599/j.cnki.11-5130.2017.12.018

2017-11-01

李揚(yáng)帆（1992-），男，助理工程師，從事水電廠電氣一次設(shè)備維護(hù)與管理工作。