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      大型同步調(diào)相機轉(zhuǎn)子穿裝專用工裝的應(yīng)用與分析

      2022-11-25 00:48:31國網(wǎng)河南省電力公司檢修公司付文林
      電力設(shè)備管理 2022年3期
      關(guān)鍵詞:錐套內(nèi)腔出線

      國網(wǎng)河南省電力公司檢修公司 付文林 李 璐 蘭 琦 彭 琪

      調(diào)相機可有效解決特高壓跨區(qū)直流輸電和風(fēng)光新能源大規(guī)模接入電網(wǎng)帶來的無功電壓穩(wěn)定問題,300兆乏調(diào)相機具有大電網(wǎng)“穩(wěn)定器”和“壓艙石”的作用,可有效支撐特高壓直流運行,對于更大規(guī)模吸納外電和更大范圍消納清潔能源、加快推動能源轉(zhuǎn)型發(fā)展具有重大意義,進一步提升區(qū)域電網(wǎng)的安全保障能力和資源優(yōu)化配置能力。由于調(diào)相機在電網(wǎng)中的重要作用,對大型調(diào)相機的運維水平和檢修效率提出了更高要求。

      1 專用工裝原理、設(shè)計及組裝方案

      1.1 專用工裝原理

      轉(zhuǎn)子穿裝時,不能直接接觸定子外露的任何部分,否則會發(fā)生磕碰事故,因此保證轉(zhuǎn)子穿裝安全顯得尤為重要。本文設(shè)計一種轉(zhuǎn)子穿裝專用工裝,在調(diào)相機基礎(chǔ)上安裝定位錐套,其帶有調(diào)整機構(gòu),可上下左右調(diào)整錐套,使其錐套與定子內(nèi)腔保持一致(圖1)。定位錐套內(nèi)腔最小直徑與定子內(nèi)腔最小直徑大小一樣,錐套外錐度為60度,與內(nèi)腔圓弧過度,定位錐套基體使用鋁合金材質(zhì),內(nèi)壁涂敷厚10毫米左右的硅橡膠,硅橡膠質(zhì)地柔軟耐沖擊、韌性好,轉(zhuǎn)子回裝時不會碰傷轉(zhuǎn)子。轉(zhuǎn)子回裝時定位錐套就相當于定子外腔室,能安全回裝到錐套內(nèi)就意味著轉(zhuǎn)子能安全的回裝到定子膛內(nèi)。

      此外,再設(shè)計一套激光測距控制系統(tǒng),精確讀出轉(zhuǎn)子距離定子內(nèi)腔的距離,為調(diào)整轉(zhuǎn)子位置提供數(shù)字支持,保證轉(zhuǎn)子回裝過程萬無一失,具體為在定位錐套端面(大錐面)安裝2個激光傳感器,轉(zhuǎn)子回裝時采集轉(zhuǎn)子離定子距離并傳到控制器,顯示轉(zhuǎn)子距定子內(nèi)腔距離,不斷的調(diào)整轉(zhuǎn)子位置,使轉(zhuǎn)子方向度數(shù)一致,然后將轉(zhuǎn)子移動至錐套內(nèi),柔軟的錐套內(nèi)壁起到定位導(dǎo)向作用,即便與轉(zhuǎn)子有小的摩擦、碰撞也不會損傷轉(zhuǎn)子,可實現(xiàn)安全回穿轉(zhuǎn)子。

      1.2 專用工裝設(shè)計研究

      設(shè)計要求。該工裝研究可分為三個部分:研究定位錐套材質(zhì)及涂敷內(nèi)壁柔性材料。錐套材質(zhì)不能損傷轉(zhuǎn)子,還要有一定的韌性和硬度,保證錐套本身不損傷;安裝定位錐套時,需調(diào)整錐套內(nèi)腔與定子內(nèi)腔同軸,因此需研究定位錐套的調(diào)整機構(gòu);研究定位錐套的適合角度,通過試驗最終確定錐度;研發(fā)激光測距控制系統(tǒng),提高轉(zhuǎn)子與定子內(nèi)腔距離的測量精度。

      工裝結(jié)構(gòu)。按照設(shè)計要求,轉(zhuǎn)子穿裝專用工裝由錐套、硅橡膠涂敷層、調(diào)整機構(gòu)組成,工裝安裝與定子前方基礎(chǔ)上,通過調(diào)整機構(gòu)達到與定子內(nèi)腔同軸,定位錐套錐度為60度,最小內(nèi)徑與定子內(nèi)徑尺寸相同。傳感器與定位錐套結(jié)合安裝,成套工裝如圖2。

      1.3 專用工裝組裝方案

      錐套選材。選擇鋁合金鑄造,有較好的機械強度,韌性好、表面軟,與轉(zhuǎn)子表面接觸且不損壞轉(zhuǎn)子,密度小、重量輕,便于安裝與拆卸;錐套安裝。根據(jù)調(diào)相機安裝圖,使用出線端軸承座安裝孔位,把兩個墊板安裝在軸承座位置,再把定位錐套安裝在墊板上,以定子內(nèi)徑精確定位,然后固定好4個M80×4螺栓即可使用;激光測距儀選擇。轉(zhuǎn)子與定子內(nèi)徑單邊間隙有75毫米、間隙較大,所以激光測距的選擇精度為毫米級的。轉(zhuǎn)子與定子直徑較大,因此選擇測量行程0~1000毫米。工作現(xiàn)場有足夠的空間且電磁環(huán)境復(fù)雜,為保障效果采用有線傳輸。

      激光測距儀安裝。上下左右90°位置各安裝1個激光測距儀,分別采測出4個方向的位置數(shù)據(jù),上傳到專用控制顯示器、顯示讀數(shù)。調(diào)整轉(zhuǎn)子,顯示讀數(shù)一致時轉(zhuǎn)子和定子中心重合,轉(zhuǎn)子即可穿裝;專用顯示器解析檢測到的光信息轉(zhuǎn)換為位置距離數(shù)據(jù),語音讀出數(shù)據(jù),提醒轉(zhuǎn)子穿裝人員把控定轉(zhuǎn)子穿裝間隙,專用控制顯示器分辨率精確到1毫米。

      2 基于專用工裝穿裝轉(zhuǎn)子的技術(shù)措施及步驟

      2.1 技術(shù)措施

      行車吊著轉(zhuǎn)子準備進出定子膛前,必須將轉(zhuǎn)子中心與專用工裝、定子膛的中心對正;轉(zhuǎn)子進出定子膛時,在定子膛內(nèi)有1名專人接送轉(zhuǎn)子進出,在出線端有專人護穩(wěn)轉(zhuǎn)子,監(jiān)護人須各就各位,在出線端與非出線端兩側(cè)通過透光法和激光測距監(jiān)視定轉(zhuǎn)子兩側(cè)上下左右四個方向的間隙,發(fā)現(xiàn)問題及時通過對講機與施工起重指揮聯(lián)系;軸頸托架須仔細沿軸向找正,否則若托板與定子鐵芯不平行或托板歪斜,就有可能引起轉(zhuǎn)子滾開托架而損傷鐵芯;轉(zhuǎn)子外圓始終應(yīng)妥善保護,以防損傷和擦傷;穿轉(zhuǎn)子過程中軸頸托架決不允許落在定子鐵芯的端部。

      整個穿轉(zhuǎn)子過程,轉(zhuǎn)子的推進速度不大于0.5米/分鐘,在使用手拉葫蘆拉轉(zhuǎn)子時要由專人喊口號,保證拉轉(zhuǎn)子的力量一致、均勻,并設(shè)專人負責(zé)檢查轉(zhuǎn)子應(yīng)與定子軸向方向一致,嚴格使用工裝使用要求,防止轉(zhuǎn)子晃動與定子碰撞;整個穿轉(zhuǎn)子過程中要用水平儀始終檢查轉(zhuǎn)子的水平情況,確保整個穿轉(zhuǎn)子過程中轉(zhuǎn)子水平,防止碰壞鐵芯;整個穿轉(zhuǎn)子由一人統(tǒng)一指揮,其他工作人員要服從統(tǒng)一指揮。發(fā)現(xiàn)問題,在緊急情況下膛內(nèi)監(jiān)視人員、指揮人員及設(shè)備監(jiān)護人員有權(quán)直接發(fā)出穿轉(zhuǎn)子技術(shù)停止指令,但只有總指揮一人有權(quán)發(fā)出穿轉(zhuǎn)子行進指令。

      2.2 基于工裝的轉(zhuǎn)子穿裝步驟

      穿裝步驟基于調(diào)相機廠家圖紙、轉(zhuǎn)子穿裝方法,工具器、注意事項和技術(shù)要求。使用大型同步調(diào)相機轉(zhuǎn)子穿裝專用工裝,是在廠家的穿裝方法步驟中加入專用工具的使用部分,具體步驟如下:

      穿裝步驟:在調(diào)相機基礎(chǔ)底板安裝定位錐套;定子內(nèi)腔放橡膠墊、弧形滑板及涂抹潤滑劑等,轉(zhuǎn)子回裝從定子出線端2.5米處開始進行。裝非出線端吊攀。將穿轉(zhuǎn)子拉力吊攀安裝到轉(zhuǎn)子盤車齒輪端面上;安裝軸徑托架,將軸頸托架安裝到轉(zhuǎn)子非出線端軸承擋上。裝轉(zhuǎn)子托架,將轉(zhuǎn)子托架安裝到出線端轉(zhuǎn)子內(nèi)油擋上,間隙均用橡膠板保護;移動定位錐套,把錐套支起約3毫米,把兩個自制滾輪支在錐套底板上,推著錐套到定位安裝點位置;轉(zhuǎn)子一周均分安裝四個激光測距儀,吊起轉(zhuǎn)子,轉(zhuǎn)子緩慢由轉(zhuǎn)子穿裝工裝錐套進去定子膛;塞入托板,此時轉(zhuǎn)子重量由軸頸托架轉(zhuǎn)移到托板上,取出錐套,繼續(xù)向非出線端牽引前進,轉(zhuǎn)子重量由托板承載;吊起轉(zhuǎn)子出線端,電動葫蘆拉左端面,繼續(xù)將轉(zhuǎn)子拉進定子內(nèi)腔。后續(xù)步驟和技術(shù)方法與調(diào)相機廠家的步驟一致,不再詳述。

      注意事項:錐套材質(zhì)宜選鋁合金,錐套設(shè)計原則盡量減輕重量,方便移動;安裝錐套使用調(diào)相機基礎(chǔ)出線端軸承座位置作為錐套固定點,先裝2個墊板,再把錐套裝到墊板上,保證錐套中心與定子膛中心高度一致;錐套定位方法:利用出線端軸承座定位銷孔位置定位,保證錐套內(nèi)孔與定子內(nèi)孔同心;激光測距儀讀數(shù)規(guī)則:測距儀在轉(zhuǎn)子外徑安裝處數(shù)值設(shè)為0點,轉(zhuǎn)子與定子同心時,上下左右4個測距讀數(shù)一致,轉(zhuǎn)子位置稍有偏離,讀數(shù)隨之變化。

      3 基于專用工裝穿裝轉(zhuǎn)子的安全措施及文明環(huán)保措施

      3.1 安全組織措施

      施工前組織施工人員進行安全、技術(shù)交底和施工方案的學(xué)習(xí),明確吊裝方法和程序;參加作業(yè)人員須經(jīng)安全、技術(shù)交底,并簽字完畢后方可進行施工作業(yè);施工過程中應(yīng)戴好安全帽;參加高空作業(yè)人員須身體檢查合格,并扎好安全帶;高空作業(yè)所帶的工器具、材料應(yīng)放在工具袋內(nèi)并拴有安全繩,施工人員嚴禁往下拋工具和物件,做到文明施工;高空所用安全帶應(yīng)為高掛低用,上掛點必須牢固;吊裝前要進行詳細分工,行車司機應(yīng)經(jīng)驗豐富、熟悉本機性能,明確設(shè)備重量、吊裝位置、施工的方法和步驟并持證上崗。

      吊裝前會同質(zhì)檢、安檢、起重、行車司機等有關(guān)人員對行車大鉤、大鉤定動滑輪、大鉤抱閘、大鉤減速機及大車相關(guān)部位全面檢查,各方認可后吊裝工作方可進行;吊裝作業(yè)地點須設(shè)安全隔離區(qū)并由專人監(jiān)護,無關(guān)人員不得在隔離區(qū)內(nèi)逗留或觀望;吊裝過程由經(jīng)驗豐富人員統(tǒng)一指揮,指揮信號要清晰、準確、及時;吊裝過程中吊物底下嚴禁站人和通過;穿轉(zhuǎn)子人員應(yīng)穿干凈無鈕扣連體工作服、軟質(zhì)膠底鞋,并有專人負責(zé)管理和檢查;轉(zhuǎn)子穿裝過程要緩慢,防止碰撞及損傷定子線圈;吊裝過程中行車須配備維保人員,應(yīng)仔細監(jiān)視行車的機械和電氣設(shè)備(特別注意大鉤抱閘)。

      每臺行車需配備兩名司機,一人操作、一人監(jiān)護;司機須熟悉掌握起重指揮信號并嚴格執(zhí)行,信號不明不動作,決不可誤操作;司機只能聽從一個人的指揮信號,但緊急情況下任何人發(fā)出的停止信號都要服從;司機在起吊過程的每個動作前均要發(fā)出戒備信號;吊裝時行車只能做單項動作,嚴禁同時進行兩項及以上動作;施工人員要堅守工作崗位,分工明確、責(zé)任到人、各司其責(zé),要密切配合、互通口訊,嚴禁吵鬧和聊天,確保起吊工作的安全性;施工人員要正確使用各工器具、安全勞動防護用品,嚴守行業(yè)規(guī)范;選用經(jīng)檢查試驗合格的起吊用具;調(diào)相機4.5米平臺不銹鋼欄桿鋸除一個缺口用于后續(xù)抽轉(zhuǎn)子使用,轉(zhuǎn)子抽出后制作一個活絡(luò)的欄桿。穿轉(zhuǎn)子時欄桿缺口周邊拉好安全圍欄,專人看守。

      3.2 文明施工措施

      嚴格控制作業(yè)控制區(qū)人員出入,無關(guān)人員嚴禁進入;工器具清點領(lǐng)用,隨機工器具應(yīng)進行認真清理檢查;現(xiàn)場時,小型材料、工具和勞保用品等存放于工具房,制作統(tǒng)一的材料標識,工器具、設(shè)備定置擺放整齊,統(tǒng)一制作各種警示標牌、操作規(guī)程,同時對機械所處的狀態(tài)進行標識清楚;工具、材料、廢料應(yīng)放在不會給他人帶來危險的地方,不能阻塞通道;不準在設(shè)備或墻上亂涂亂畫;按指定地點存放垃圾或施工廢料,及時清運垃圾。施工現(xiàn)場消滅五頭(煙頭、焊條頭、磚頭、鐵絲頭、木頭);接引電源工作須有監(jiān)護人方可進行。嚴禁非電工人員拆裝電氣設(shè)備及電源。施工用電線路及電氣設(shè)備的檢修和恢復(fù)送電按停電作業(yè)有關(guān)規(guī)定執(zhí)行,現(xiàn)場均應(yīng)設(shè)標志牌;當轉(zhuǎn)子在臨時存放區(qū)域存放時應(yīng)覆蓋塑料布四周圍上警戒線,并掛上“嚴禁碰撞”警示牌;作業(yè)面要做到工完、料凈、場地清。

      3.3 環(huán)境保護控制措施

      施工現(xiàn)場照明充足,動力電源能滿足施工需要;準備好起重設(shè)備、千斤頂、鋼絲繩、力矩扳手等相應(yīng)的起重、安裝工器具等并檢查完好擺放到指定地點;在用砂輪機、切割機、磨光機等工具時應(yīng)充分考慮噪聲污染、選擇偏僻處和合理時段,施工人員應(yīng)戴護目鏡、口罩和耳塞;對設(shè)備進行檢查和清洗過程中所產(chǎn)生的廢油及油布等雜物要進行回收、定點存放,完工后及時外運到指定地點進行處理;進行火焊施工時應(yīng)正確佩帶勞動防護用品,選擇密閉場所進行施焊;施工過程中使用的長條木和槽鋼須進行回收,在以后施工過程中加以利用;在施工過程中使用各種化學(xué)物品或油時要正確佩帶防護物品。要防止化學(xué)物品或油的泄漏和傾灑對大氣、地面、土壤造成傷害;要不定時檢查氣帶和氣瓶以防止有害氣體泄漏對大氣造成污染;在機組未停運期間進入調(diào)相機房內(nèi)需佩戴耳塞。

      4 專用工裝效果檢驗

      在定子前選合適位置,在基礎(chǔ)上固定錐套專用工裝。定位錐套定位管軸一端穿進定子內(nèi)腔,另一端穿進錐套內(nèi),調(diào)整機構(gòu)、使錐套定位管軸能在定子和錐套內(nèi)徑自由進出時,說明錐套內(nèi)腔與定子內(nèi)腔已同軸,定位錐套位置調(diào)整完畢,將定位錐套固定,則說明專用工裝已安裝完好。將激光探頭相對于定位管軸的距離設(shè)定為零,當轉(zhuǎn)子回裝時根據(jù)度數(shù)向零的方向調(diào)整。轉(zhuǎn)子穿裝工裝安裝完成,即可把定位錐套視為定子前端部分,調(diào)整回裝轉(zhuǎn)子位置,轉(zhuǎn)子安全進入定位錐套內(nèi),按照轉(zhuǎn)子穿裝標準化檢修方案,轉(zhuǎn)子安全回裝到定子內(nèi)腔,順利完成轉(zhuǎn)子穿裝工作。

      目前國內(nèi)外機構(gòu)沒有使用定位錐套工裝穿裝轉(zhuǎn)子的相關(guān)研究,市場上也無同類產(chǎn)品和資料。此工裝采用激光定位與定位錐套配合使用,找到了轉(zhuǎn)子安全可靠的穿裝方法,創(chuàng)新性的解決了大型同步調(diào)相機轉(zhuǎn)子穿裝安全性問題。

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