国能大渡河检修安装有限公司 四川乐山 614900
摘要：国家能源集团大渡河流域水电开发有限公司（以下简称公司），于2000年11月在成都注册成立，是集水电开发建设与运营管理于一体的大型流域水电开发公司，公司的主要任务是对四川大渡河和西藏帕隆藏布流域水电资源实施“流域、梯级、滚动、综合”开发利用，为我国经济发展和西电东送提供清洁能源保障。目前，公司拥有水电项目43个，水电资源约3000万千瓦，其中大渡河干流总装机约1800万千瓦，帕隆藏布干流约1200万千瓦。投产装机1156万千瓦，在建装机217.4万千瓦，筹建装机约1600万千瓦。
大渡河下游铜街子水电站机组盘车方式一直采用电气盘车方式，在盘车过程中需给定子柜和转子柜接线，盘车过程中，定转间的电磁力不平衡会导致转子被拉向一边，影响盘车结果的计算。加之铜站盘车柜使用年限过长，在对比流域其他电站机组盘车装置的情况下，决定通过改造其他电站的盘车装置，已适用于铜街子水电站机组盘车。
关键词：铜街子水电站；电动机械盘车；盘车架
1. 相关水电站简介及主要参数
1.1铜街子电站简介
铜街子水电站位于中国四川省、大渡河下游河段上，距乐山市80km。河床实体重力式溢流坝，最大坝高82m。总库容2.0亿立方米。水电站安装4台轴流转桨水轮发电机组，单机15万kW装机容量60万kW，保证出力13万kW，多年平均发电量32.1亿kW•h。工程以发电为主，兼有漂木和改善下游通航效益。工程于1985年开工，1992年12月第一台机组发电，1994年12月竣工。
电站于2012至2016年间进行了增容改造，改造后单机容量增加到17.5万kW。铜街子水电站机组盘车方式一直采用电气盘车方式，在盘车过程中需给定子柜和转子柜接线，盘车过程中，定转间的电磁力不平衡会导致转子被拉向一边，影响盘车结果的计算。加之铜站盘车柜使用年限过长，铜站机组采用新型方式进行盘车已迫在眉睫。
对目前新投产电站进行调研发现，目前新投产电站大部分采用电动机械盘车，对同流域机组机械盘车架进行分析后发现，猴子岩水电站盘车架尺寸与铜街子水电站尺寸相接近，稍加改造就可用于铜站机组盘车使用。
表一 铜站机组主要参数
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1.2猴子岩水电厂简介
猴子岩水电站位于四川省甘孜州康定市境内，是大渡河干流水电规划28级开发方案中第10个梯级电站。电站总装机容量170万千瓦（4×42.5万千瓦），建成后年发电量70亿千瓦时，工程总投资192亿元，具有季调节性能，是国家及四川“十三五”规划建设的重大工程， 电站大坝为世界第二高混凝土面板堆石坝，最大坝高223.5米。
猴子岩水电站采用电动盘车装置盘车,该装置具有省时、省力,停点准确,轴系受轴向、径向干扰小,精度高,方式灵活,易于操作,通用范围大,提高了盘车工作的质量、效率等优点。
其盘车装置主要参数如下：
配匹功率：0.37kW×16
工作电压：380V
力偶数：8
输出转矩：800kN•M
2. 盘车计算
由于转子其他部分的摩擦阻力与推力轴承的摩擦力相比很小，因此只需要考虑与推力轴承的摩擦阻力F
F=M*g*f
式中，M为转子转动部分重量，f为摩擦系数（考虑启动时摩擦力较大，取0.03）。摩擦力的力臂为转子轴心到摩擦力在转子镜板平均集中作用点的直径D，即推力轴承平均直径。因此摩擦转矩为
M=F*D/2
式中，D为摩擦力的力臂为转子轴心到摩擦力在转子镜板平均集中作用点的直径（D=3.08m）
代入式中计算可得摩擦转矩为483KN*m
盘车架选择
现已知猴子岩电站盘车架输出转矩为800kN•M，完全符合铜站机组盘车要求。
3. 盘车辅助设备加工
现已知猴子岩电站盘车架（如图一所示）内径为1580mm，铜站机组滑环内径为1600mm，需对盘车架内圆进行加工，单边车削20mm，扩大至1620mm，以配合铜站机组盘车需要。
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图一 猴子岩水电站盘车装置
铜站上端轴图纸尺寸如图二所示，需在上端轴上安装辅助盘车架以满足盘车时扭矩传递需要，现准备在上端轴上均匀焊接4个挡块，同时加工辅助盘车架（如图二所示），辅助盘车架下方挡块与轴上挡块接触进行扭矩传递，以满足盘车需要。
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图二 辅助盘车架
辅助盘车架由两瓣组成，组装时由两个M36螺栓把合，辅助盘车架厚200mm，底面设置100*100mm挡块与轴上焊接挡块100*100mm相配合传递扭矩，在辅助盘车架上方开100*100mm键槽，盘车时传递扭矩，键槽中心位置开M20螺母丝牙孔，深度50mm，用于固定扭矩传递键，如图四所示。扭矩传递键，尺寸为100*100*260mm，与键槽为间隙配合，键在键槽固定螺栓孔对应位置开螺栓沉孔，以防止盘车过程中键从键槽内脱出。
盘车时，辅助盘车架（如图六所示）安装于上端轴，同时，加工过度法兰，法兰一端与上机架相连，一端与盘车装置相连，具体加工尺寸需现场测量盘车装置后决定。
过渡法兰，上法兰与盘车架相连接，下法兰与上机架相连接。
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图三 过渡法兰
在两个法兰之间焊接18个宽100mm，厚20mm筋板用于连接上下法兰，上法兰在直径3110mm圆周上均匀开48个Φ38圆孔，使用M36螺栓与盘车装置相连接，下法兰因开孔位置不确定，待现场与螺栓孔比对后再行开孔。
4. 结论
此次通过对大渡河流域电站机组盘车装置通用性探讨，完美解决了铜街子电站与猴子岩电站盘转装置通用问题，为公司节省了检修采购开支。同时，盘车装置能够通用，使得两个甚至多个电站共用一套盘车装置，为公司节省了装置维护成本。
参考文献
[1]付国宏,秦风斌,李文金,雷秉惠,金龙兵.电动盘车装置原理与分析[J].水电与新能源,2019,33(09):44-46.
[2]董忠江.大型水轮机发电机电动盘车装置研究[J].黑龙江水利科技,2017,45(01):52-53+75.