２０１３年第４期 （第４ｌ卷） 黑龙江水利科技 Ｈｅｉｌｏｎｇｊｉａｎｇ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ Ｗａｔｅｒ Ｃｏｎｓｅｒｖａｎｃｙ Ｎｏ．４．２０ｌ３ （Ｔｏｔａｌ Ｎｏ．４１） 文章编号：１００７—７５９６（２０１３）０４—００１３—０４ 电动盘车装置的原理与应用实例剖析 罗清萍 （新疆额尔齐斯河流域开发工程建设管理局，乌鲁木齐８３００００） 摘要：简要介绍了盘车方法和原理。在北疆某电站４×４０ＭＷ水轮机组安装过程中使用ｒ电 动盘车装置，介绍了盘车方法及其摆度分析和轴线处理。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，通用范罔大，提高了盘 ｉ ］ 作的质量、效率等优点，该装置最大电流达千Ａ级，还能同时解决定子ｒ燥问题，实 为水轮机组安装与大修时的换代＿［具。 关键词：盘，ｉｉ；电动盘车；摆度；理想轴线；调整 中图分类号： ｌ＇Ｍ３ｌ２ 文献标识码：Ａ Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ ａｎｄ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｂａｒｒｉｎｇ Ｄｅｖｉｃｅ ＬＵＯ Ｑｉｎｇ—ｐｉｎｇ （Ｅｅｒｑｉｓｉ Ｒｉｖｅｒ Ｗａｔｅｒｓｈｅｄ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ Ｐｒｏｊｅｃｔ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｂｕｒｅａｕ，Ｕｒｕｍｃｈｉ ８３００００，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｂａｒｒｉｎｇ ｄｅｖｉｃｅ ｗａｓ ｉｎｓｔａｌｌｅｄ ｗｉｔｈ ａ ｈｙｄｒａｕｌｉｃ ｔｕｒｂｉｎｅ ｓｅｔ ｏｆ ４×４０ＭＷ ｆｏｒ ａ ｈｙｄｒｏｐｏｗｅｒ ｓｔａｔｉｏｎ ｉｎ Ｘｉｎｊｉａｎｇ，ｉｎｔｒｏｄｕｃｉｎｇ ｔｈｅ ｂａｒｒｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄ，ｔｈｒｏｗ ａｎａｌｙｓｉｓ ａｎｄ ａｘｉｓ ｄｉｓｐｏｓａｌ， ｄｅｓｃｒｉｂｉｎｇ ｉｎ ｂｒｉｅｆ ｔｈｅ ｍｅｔｈｏｄ ａｎｄ ｐｒｉｎｅｉｐｉｅ ｏｆ ｂａｒｒｉｎｇ．Ｔｈｅ ｄｅｖｉｃｅ ｉｓ ｔｏ ｓａｖｅ ｔｉｍｅ ａｎｄ ｅｆｆｏｒｔ，ｓｔｏｐｐｉｎｇ ｃｏｒｒｅｃｔｌｙ，ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｄ ｌｉｔｔｌｅ ｂｙ ａｘｉｓ ｄｉｒｅｅｔｉ￣＇Ｔ１ ａｎｄ ｄｉａｍｅｔｅｒ ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ，ｈｉｇｈ ａｃｃｕｒａｃｙ，ｆｌｅｘｉｂｌｅ ｗａｙ，ｅａｓｙ ｔｏ ｏｐｅｒａｔｅ，ａｎｄ ｉｔｓ ｕｓａｇｅ ｓｃｏｐｅ ｉｓ ｌａｒｇｅ，ｈａｖｉｎｇ ａｄｖａｎｔａｇｅｓ ｏｆ ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ ｔｈｅ ｑｕａｌｉｔｙ ａｎｄ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ｏｆ ｂａｒｆｉｎｇ． Ｆｈｅ ｍａｘｉｍｕｍ ｃｕｒｒｅｎｔ ｏｆ ｔｈｅ ｄｅｖｉｃｅ ｒｅａｃｈｅｓ １ ０００ Ａ ｇｒａｄｅ，ｃａｎ ｓｏｌｖｅ ｔｈｅ ｐｒｏｂｌｅｍ ｏｆ ｓｔａｔｏｒ ｄｕｌｌ ｓｉｍｕｈａｎｃｏｕｓｌｙ．ｉｓ ａ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｔｏｏｌ ｆｏｒ ｉｎｓｔａｌｌａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｈｙｄｒａｕｌｉｃ ｔｕｒｂｉｎｅ ｓｅｔ ａｎｄ ｏｖｅｒｈａｕ１． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｂａｒｒｉｎｇ；ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｂａｒｒｉｎｇ ｄｅｖｉｃｅ；ｔｈｒｏｗ；ｉｄｅａｌ ａｘｉｓ；ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ ｌ 水轮机组的盘车 水轮发电机组存安装成人修时，盘 ，ｌ 是一道关 键Ｉ 。该１－ 要解决的 题是使发电机主轴 水 轮机 轴的儿ｆ【ＩＪ巾心线重合，使实际轴线尽町能的 组转动时轴线就会彳『摆动。过大的摆动对于机组运 行十分有害，会使导轴承的间隙不断变化，使轴瓦温 度升高，严重时导致烧瓦；也会加剧同定部件与转动 部件配合处的磨ｊ＝【ｊｉ，使得密封部件泄漏，进而引起机 组振动，影ｕ￣ＪＳＪＬ组安全运行。 ｍ Ｊ 部件加～ｆ 精度、施Ｔ安装精度、和制造材料 本身内Ｊ、 力释放等 多因素，实际轴线与理想轴线 接近 轴线。 际轴线与理想轴线如果Ｉｔ；现较大的偏差，机 ［收稿日期］２０１３—０３—０２ ［作者简介】罗清萍（１９７８一），女，四川宜宾人，工程师。 一ｌ３一 ２０１３年第４期 （第４１卷） 黑‘龙江水利科技 ＮＯ．４．２０ｌ３ Ｈｅｉｌｏｎｇｊｉａｎｇ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ Ｗａｔｅｒ Ｃｏｎｓｅｒｖａｎｃｙ （Ｔｏｔａｌ Ｎｏ．４１） 总是会有微小偏差的，水轮机组安装中，把这种的偏 差控制在允许范围内，可不致影响机组的正常运行。 水轮发电机组盘车可以检查并校正机组轴线的 倾斜和曲折情况：通过盘车测量求出摆度值，用于分 析和处理轴线，确定导轴承的巾心位置，检查推力瓦 的接触情况。检查机组轴系联接的同轴度，可以检 查和校正机组各转动部件摆度、同心度及机组轴线 垂直度，以减少机组运行摆度和振动，提高机组性 能，利于机组的长期稳定运行。机组轴线的调整质 量的优劣将会直接影响机组的安全运行稳定。 ２盘车的几种方法 盘车方法目前主要有３种：①用人力推转子盘 １ 方法，称为人厂盘车，主要在小型机组居多；②机 械包括桥机牵引的方法及电动机械盘车（：专用盘车 １－具），称为机械盘车；③电动盘车，电动盘车是分 别 定、转子巾通入相应大小的直流电流，靠产生的 电磁九矩拖动发电机转子转动。 １）人力盘车方法仅限小型机组应用，且盘车的 准确性较差及用人较多，费力费时。 ２）机械盘车需专用Ｔ具，桥机、钢绳等需多方面 配合，停点有时不准确，不易控制。电动机机械盘车 效果较好，但其造价较高，体积大，用途单一。 ３）电动盘车装置盘车，较前两种盘车方法，最大 优点人＿『 操作便捷，省力、省时，是当前较为理想的 盘车Ｔ具。 前两种盘车方法主要是存早期被使用，第 种 方法集合前两者的所有优点，近期已被逐渐推广。 ３ 电动盘车方法的原理 ３．Ｉ 电动盘车方法的原理 电动盘车装置是利用电机定转子磁场相互作用 使机组转动盘车的一种装置，使用简便，盘车精度 高。在新机组安装或大修后盘车时使用电动盘车设 备可大幅度缩短盘车时间，提高电站整体经济效益。 电动盘车原理是当转子绕组和定子任意一相绕组 Ｉ 时通以直流电流时，定子形成的电磁场和转子形成的 电磁场之间会产生相互作用力，即极性相同相排斥，极 性相片相吸引，转子被驱动旋转，见图Ｉ所示。 一ｌ４一 图Ｉ 电动盘车原理示意图 图ｌ巾，定子Ａ相绕组及转子绕组同时通入直 流电流时磁场状况。由于同极性相斥，异极性相吸， 使转子旋转，当转子磁场转到与定子Ａ相磁轴一致 时，转子暂时平衡不动。若切断Ａ相电流，使定子Ｂ 相绕组及转子绕组同时通人直流电流时，定子产生 的Ｂ相磁场，它将吸引转子／Ｊｌ￣Ｈ￣针方向转动ｌ２０。（电 角度）得到新的平衡。 以此类推，每按顺序换相一次，转子便转动１２０。 （电角度）。操作充足通电顺序或者转动巾停电，可 以使转子稳妥而连续地转动或停 任一平衡位置。 ３．２ 电动盘车装置的组成 电动盘车装置主要由２部分组成：①转子电流 柜；②定子电流柜。 使用时先在电机转子中接通一定量的直流电流 形成转子磁场；然后在电机定子 相巾分别轮流接 通一定量的直流电流形成定子磁场；电机即在转子 磁场和定子磁场的相互作用下按照定子直流电流接 通的次序旋转。合理调节定转子电流的大小和定子 电流的切换时问就可控制机组的转动速度，使其达 到最佳效果。 ３．２．１盘车装置主要构成 １）盘车主电路 电动盘车时，对电机的定子绕组和转子绕组供 电的电路，称之为盘车主电路。电机的定子 相绕 组（ＡＡＯ，ＢＢＯ，ＣＣＯ）和转子绕组（Ｌ１Ｌ２），分别由隔 离独立 相电源经可控硅整流提供直流电流。定子 主回路采用 相零式半波全控整流；转子主回路采 用 相全波全控整流。 ２）控制电路 控制电路主要南微机（ＰＬＣ）和触摸屏组成。微 罗清萍：电动盘车装置的原理与应用实例剖析 第４期 机（ＰＬＣ）通过检测输入的变化，经软件完成数据处 ，＋Ｙ方向设百分表。 理后，输 控制信号，完成控制要求。 ４）顶起转子、推力瓦面抹透平油后落下。 ３）监控回路 ５）上导抱瓦４块，瓦留间隙约０．０３ ｍｍ，下导对 监控回路由触摸屏和电压表、电流表、信号灯、 称抱瓦４块，留间隙约０．０３ ｍｍ。 继电器、开关、按钮等组成，它们能监视ｍ电源情况、 以上准备Ｔ作完成后，各百分表处派专人监护 系统Ｔ作状态、输ｌ叶Ｊ变化及通过该电路对盘车装置 记录，在统一指挥下，电盘车装置南专人操作，启动 进行操作。 转子，转子每到轴测点处切电停止转动。解除盘车 ４）检测回路 动力对转动部分的外力影响，通知各监表人记录各 检测回路主要由分流器及直流电流传感器对定 百分表的读数。如此逐点测出一罔８点的读数，并 子和转子的电流进行检测并输入到微机中，通过微 检查第８点的数量是否已回到起的“０”值，若不回 机进行判断，对非正常情况进行处理。由触摸屏显 “０”值，一般≤Ｏ．０５ ｍｍ。 示数据和进行控制操作。 根据盘车记录情况分析轴线的状态，各部位摆 一 一一 一 一一， ¨ 博 ｍ ＂ ４电动盘车运用实例 度合格后，计算出相应的导轴承问隙调整值，上、下 及水导轴承间隙调整时可根据盘车所得结果进行。 ４．１盘乍前的准备Ｔ作 ４．２ 电动盘车试验及数据分析 】）测量定、转子空气间隙及水机迷宫环间隙，将 此次在北疆某电站４×４０ＭＷ机组中，采用了３ 机组转动部分调整到中心位置。 机盘车数据，因在首次盘车过程中发现测量数据较 ２）调整好推力瓦水平，使推力瓦受力均匀。 为典型，经处理后效果较好。首次盘车数据表见 墙 堋 。 ３）在＿＿ｌ 导轴领、下导轴领、发电机法兰、水导轴 表１。 领 周方向均匀分布８个点且上下水导各点均在同 一条垂直线。并逆时针依次编号，各导轴承轴领＋ 。 螂 表１ ３ 机首次盘车数据表 ０．０ｌｍｍ ｌ 导 埘 Ｆ导 ７ 绝对摆发 法兰 一ｌ７ 水导 ２５ Ｆ导 ６ 珈 净摆度 法兰 ｌ６ 水导 ２４ 相对点 Ｆ导 伞摆度 法 水导 用Ｙ方向表值校核与Ｘ方向表侑・样，方向也 用在法兰处加垫调整，使水导与下导方向一致。 一致。 此通过所测星数据可以确定下导摆度值为 下导摆度值的计算公式为： ０．０５ ｍｍ，方向在轴号８，法 摆度方向存轴号３，最 Ｄ＝１．１ ｍ．Ｌ＝３．２ ＩＴＩ 大值０．１６ ｍｍ，水导摆度方向在轴号３，最大摆度 ＝０．５ ｔｏｎｉ， ＝￣Ｄ／２Ｌ （１） 值０．５ ｍｍ。 式巾：Ｄ为加垫处法兰直径，ｍ；Ｌ为法兰到水导轴 下导摆度值合格；根据ＧＢ／Ｔ８５６４－－２００３《水轮 长，ｍ； 为最大摆度，ｍｍ。 发电机安装技术规范》要求，需对水导进行处理。采 经计算得：６＝０．０８６ ｍｌｌｌ １ ５一 一 ２０１３年第４期 （第４１卷） 黑龙江水利科技 Ｈｅｉｌｏｎｇｊｉａｎｇ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ Ｗａｔｅｒ Ｃｏｎｓｅｒｖａｎｃｙ Ｎｏ．４．２０ｌ３ （ Ｆｏｔａｌ Ｎｏ．４１） 即加垫最大厚度在法兰轴号３处即３—７中心 言，如白钢垫则不不计 缩量而铜垫应增加垫厚 线巾Ｊ 加垫按比例计算，防止加垫厚度不均造成其 １０％左右的余量，以便压缩后值可满足符合计算 它问题。 要求。 处理时应注意：在垫时两相邻垫留１ ｅｍ间距防 通过重新加垫处理后进行重新盘车数据， 氆蓖叠，挚不 ｒ有尖角，螺孔处不可挡住应剪掉为 表２。 好。加垫讨‘算后应考虑垫的压缩量视不同材料而 表２重新加垫处理后的盘车数据表 Ｉ。导 一１ ２ １ —２ １ —３ ０ —２ ０ —１ ０ １ ０ ｌ ０ ２ 绝刈攫度 法、 ６ ｌＩ １２ １０ ０ —４ —６ ２ 水导Ｆ导 ０ 一３ ４ —３ ６ —４ １２ —２ ｌ２ —１ ９ ｌ ６ １ ２ ２ ７ 樱Ｊ垡 、 ５ ｌ０ １１ １０ ０ —４ —６ ２ 水 卡¨刈 ｌ、 一ｌ ｌ一５点 ３ ５ ２—６点 ｌ２ １２ ３—７点９ ５ ４—８ ＿ ２ 个 Ｉ譬 决、 水 ３ 机 融１ 数据经过繁卵汁箅后，发电机轴摆 度为０．Ｏｌ７ ｎｉｌ｜ｌ／Ｉｎ，水轮机轴 瞍为０．ＯＩ３ １１３ｌｎ／ＩＩ３，均 ５ 结 语 北疆某水电站在机组安装过程，ｔＩ，采川１的是天 小丁ＧＢ／ Ｉ＇８５６４－－２００３《水轮发电机安装技术规范》 第９．５．７条衷ｆＪＩ】的机纰轴线允许ｆｆＩｆ＿的规定要求：发 电机轴要求０．０２—０．０３ ｍｍ／ｍ，水轮机轴摆度为 ０．０４ ｎｌｍ／ｎｌ，通过轴线渊 质 优良。 津明硕机电设备有限公司产的ＫＧＰＤ－－－０３ 电动氍 牟装置，使用巾确实使艋车ｒ作的质量、效率大＿人 提高。 实践… ，自动畿＾｜＝装置在大巾 水轮发电机 ，Ｉｉ『１ｌ ！ＩＩｊ－并的优越忡，竹时、省力，停点准确， 轴系受轴 、径向ｒ扰小，精１ 精使高，方式灵活，易 ｊ 操作，通Ｊ１Ｊ范…大。可按转于总霞艟汁箅启动电 流以确定通ＪＩＪ￥）Ｌ￣ｔｌ错乍，该装置最人电流达下Ａ级， 能¨｝Ｉｌｆ解决定 Ｉ：燥『ｈＪ题，实为水轮机绀安装与大 修ｌｆｌｆ的换代Ｉ 参考文献： ［１］于 阶．水轮发ｆＦ＆ＳＪＬｌｆＩ．＠ 装‘ 榆修［Ｍ］．北京：水利水 电ｊ＋｛版礼．Ｉ９８５． 一 立 ： ［２］陈 什．扪水藩能发电机 船１ｌ歧轴线渊繁［Ｍ］．此京： 水利水ｆｎ…版｝ｆ：，２０１０． 图２ 下导摆度值确定过程示意图 ［３］庞子敬， 郁坨．ｆ，Ｉ幼融１ （０７）：４５． １．水利水电技术，１９９７ 一ｌ６—
