曾青林
湖南五凌电力工程有限公司 湖南省长沙市 410000
摘要：随着我国技术和经济的不断发展，大型水轮发电机在工业中的应用也较为广泛。大型水轮发电机组的盘车技术主要分为电气盘车和机械盘车两种，本文主要分析机械电动盘车技术研究的相关内容，并探讨机械电动盘车的相关工艺、技术功能特点以及技术的实践应用，提高大型水轮发电机组机械电动盘车的技术水平，推动我国工业经济的更好发展。
关键词：大型水轮发电机机组；机械电动盘车；技术原理；装置
在我国目前的大型水轮发电机的检修过程中，尤其是大修或者扩大性维修中，都需要采用盘车检查线圈槽口以及扩展推力轴承轴瓦等环节，水轮发电机的机械电动盘车的运转方式过慢，一般需要采取相关技术进行调整。对于大型水轮发电机来说，在机械电动盘车的运行过程中，由于速度过慢、定位不精准等问题，对水轮发电机组的运行产生更为严重的影响，需要将盘车转动力转化为电力拖动的方式，突破传统盘车技术的局限性，保证大型水轮发电机组运行的高效性和安全性，并减少大量的人力和物力。
1.大型水轮发电机组机械电动盘车装置的研究
1.1机械电动盘车装置组成
大型水轮发电机组机械电动盘车装置主要包括发电子定子电源装置、核磁电源装置，其中前者包括电动盘车以及干燥装置两个部分；后者核磁电源装置还包括空载装置、短路装置和干燥装置等部分。由发电机其中的部件直接传输的电流能够连接到发电机的每个部位，其中零升柜能够对其进行有效的控制和处理，为了实现对中央控制的远程遥控和监督，必须通过一整套磁力系统进行调节和测量控制。发电机其中的相关装置的供电装置的电压限额不能超过400V，发电机转子电源供给的方式一般涉及配电室，在专门的抽屉内进行开关调节装置的固定，而定子电源主要采用的供电方式为可移动的模式，将定子电源固定在400V以上的电源装置上，能够推动机械电动盘车的运转。
1.2机械电动盘车技术原理
由于电磁力的作用，位于磁场中的载流导体会出现一定的现象，如果恒定电流通过发电机转子绕组时，转子的各个磁极就会产生恒定的磁势IfW，并在气隙间产生和定子的铁芯上产生恒定的磁通Φ。如果直流电流通过定子线圈单相或双相时，根据作用力和反作用力的原理，在顺时针的作用力下，定子线圈就会出现一定的作用，转子本身也会旋转起来。对于大型水轮发电机组而言，为了合理应用机械电动盘车，需要了解电动盘车装置在现场的功能特性以及工作方式，做好电动盘车的相关试验，避免出现机械故障问题。
1.3机械电动盘车目的、方法
大型水轮发电机组机械电动盘车传统采用的方式为人力驱动，这种方式使机组较为缓慢的转动，需要通过百分表对机组轴线的相关部位摆度进行调整。机械盘车的主要目的是为了对机组轴线和镜板之间的垂直情况进行检查，确定轴线是否出现损坏现象，如：曲折、弯曲等；或者根据相关数据对机械盘车的机组轴线进行调整；为调整轴承轴瓦和轴领存在的间隙提供精确、可靠的数据。在大型水轮发电机组实际运行的过程中，机械电动盘车对其整体效率产生直接的影响，精确的盘车数据能够保证大型水轮发电机组运行的安全性、稳定性。盘车一般需要做好3项检查工作，判断轴线是否铅锤、水和发主轴是否处于同一中心、轴线和镜板之间是否垂直，如果满足上述三者，则能够达到盘车的目的。
1.4机械电动盘车必须具备的条件
根据大型水轮发电机组的相关设计图纸可知，为了保证盘车数据的真实性和准确性，必须保证机械电动盘车能够满足相关要求。各块推力轴承轴瓦必须保证受力具有一定的均衡性，镜板始终处于水平状态；为了避免轴线出现水平方向的移动，必须在相应的位置上固定4个轴线方向的下导瓦，并使这些下导瓦和轴领之间存在的间隙距离不能低于0.02mm，也不能超过0.05mm，还需要在二者之间涂抹干净的透平油。组装完成上机架后，在基础坑预留钢筋上固定好上机架的相关部件，并保证焊接的牢固性。驱动电机和减速机整体以上机架中心体都采用M24*70、M12*70型号的螺栓，而盘车大齿轮支座以及其上端轴顶部采用其他型号的螺栓，并保证其固定的牢固性，及时清理干净固定部位、转动部位的杂物，必须存在的异物对后续盘车产生一定的影响，对两个部位存在的间隙进行定期检查，确保转动部分和固定部分不会出现摩擦、碰撞现象。在正式开展盘车之前，需要在锁定制动器后，在推理轴承轴瓦和镜板之间均匀涂抹适量的猪油，使二者的表面形成较薄的油膜，降低二者之间存在的摩擦力。安排专业人员读取百分表的数据并及时记录，做好统一的指挥。
2.机械电动盘车工艺
2.1选择测量点和设置位置
根据大型发电机组的结构特性，在不同的位置处架设多块百分表，如：轴承轴颈的上下水导、发电机轴上下法兰、镜板下表面以及镜板外圆等10个部位，将这些部位进行盘车测量点的划分，并保证上下位置一一对应。
在每个设置的测量点处按照一定的顺序进行逆时针编号，将这些测量部位分为8等分，每个部位需要做好各个测量点的上下对应，根据计算可以得知，每个测量部位存在8个测量点，10个测量部位共有80个测量点。
2.2机械电动盘车测量
机械电动盘车最开始的转动为空转，主要是为了测量人员检查相关部位是否存在异常情况，保证电动机运转的可靠性。在确认第一圈空转不会出现异常情况以后，将设置的百分表归零，及时登记好最开始的百分表数据，并开始第一轮的盘车，每到一个测量点，停下转动并进行记录，直到转动回到最开始的位置，即完成一圈的盘车。在转动的过程中，为了保证记录的数据准确性，每当盘车转动停下来时，必须保证整个轴系与传动齿轮的脱离，需要及时点动反转电机，使传动键与大轴脱离，避免偏心力直接对整个轴系产生影响，使轴系出现倾斜的问题。在盘车的过程中，记录百分表的测点数据时，需要安排4人分别在转轮上下迷宫、定转子间等四个部位进行测量。为了保证盘车数据的准确性，第二次盘车转动开始之前，需要及时将百分表调零，记录完相关数据以后，对两次记录的数据进行对比、分析。
2.3自动盘车工艺
自动盘车装置的出现突破了传统盘车工艺的局限性，使大型水轮发电机组具备科学可靠的专用盘车工具。这种装置一般借助力学的平衡性、数学的对称性以及几何学的杠杆等原理作为理论基础，借助离合机构的作用使装置脱离主轴，并使额定的驱动力借助力偶的形式以正切向的方式作用于主轴，形成联轴离合的方式。与传统的盘车工艺相比，自动盘车工艺能够量化力的大小，明确力的具体方向，避免出现驱动的盲目性和超负荷驱动的问题，从根源上确保水轮发电机运行的安全性和稳定性，避免设备遭到严重损坏。突破传统盘车工艺的局限性，实现盘车工艺的创新，使转子在强制约束的状态下，确保旋转的自由性、均匀性，轴向和径向始终处于无干扰状态。这种工艺操作比较简便，避免出现无用的劳动，提高盘车的精度，对工作内容进行简化，降低技术人员的劳动强度，提高机组抢修的效率。
3.机械电动盘车技术功能特点
大型水轮发电机机械电动盘车装置具有一定的通用性，一般适用于多台发电机机械电动盘车。盘车装置长期运行工作状态处于稳流，处于定子柜运行的方式则可以选择“点动”“连续”两种方式，基于连续状态下，能够借助控制器进行自动化的换相，并根据盘车的实际电流变化对换相的具体时间进行判断；基于电动状态下，需要通过盘柜柜门或者远方控制盒对换相进行人为控制。在盘车的过程中，一般将转子的定位准确度设置为25mm，盘车的速度不能超过一定的阈值，盘车装置具有的反馈功能，能够保证运行过程中的电流稳定性，保护功能则能够保证在紧急状态下第一时间跳转开关，这些保护功能分别为短路保护、过载保护等。此外，具有的绕组干燥功能均能够干燥发电机定、转子绕组供电，并适当调节供电电流。
4.机械电动盘车的技术应用
在应用盘车技术的过程中，需要做好转子电源的固定绕线，并按照一定的要求有针对性地连接好定子绕组和直流电，并做好定、转子的相关回路的检查工作，控制好端口和回路的连接，以及对内部的通电情况进行检测。对于铁芯进行绝缘性处理后，根据盘车的相关技术对机械电动盘车装置的电源进行操作，使盘车控制装置处于准备状态，需要注意的是，一旦出现电流、电压过大的情况，装置立马自动跳闸，避免出现严重的安全事故。此外，在转子盘车电源柜中设置启动项目，待启动一段时间后，进入平稳的运行状态，即可开展增磁工作，将励磁电流调节到500A以上。在定子盘车电源柜中选择三种不同的项目，分别为低中高，并同时开展增磁活动，将电流调节到800A，依次开展发电机的运转和展开，一旦出现难以转动的问题，需要适当调节电流和电压，直到发电机持续运转为止，并适当增强转子，利用手持器进行基础性的操作，在定子电源柜中依次进行三个不同档次的切换，使发电机转子盘车装置按照顺时针的方式进行转动，并根据三个级别进行切换，记录好相应的测点数据。
结束语：
综上所述，随着国内大型水电站建设的不断发展，大型水轮发电机组的机械电动盘车技术的使用率也普遍提高，这项技术操作简单、节省人力和时间、精度高、易于现场操作，突破传统的盘车技术局限性，有效提升我国工业运转的质量，促进我国经济的可持续发展。
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