论文部分内容阅读
河北迁西潘家口水电厂
摘要：潘家口水电厂调速器换型后，原机械反馈装置发生了变化，根据新结构新要求，对调速器机械反馈系统进行了设计施工，以适应换型后调速器的技术要求。
关键词：反馈钢丝绳；转向滑轮；转向装置
潘家口水电厂于2011年12月对调速系统进行换型改造，原调速器BDT—150由东方电机厂制造，换型后的调速器为WBDT—150型，葛洲坝能达公司生产制造。BDT—150是电液调速器，其机电转换核心为电液转换器，而WBDT—150是微机步进电机调速器，机电转换核心为步进电机，它替代了原来的电液转换器，且引导阀、辅助接力器、主配压阀为一体、减少了油路，简化了结构，最大限度地降低了加工制作死区，增强了速动性，减小了不动时间，便于日常维护。调速柜内装有步进电机位移传感器和主令控制位移传感器。主令控制位移传感器代替了原调速器的主令控制器，从而使调速器的机械反馈系统发生了变化。
1 换型前调速器机械反馈系统的布置
原调速器的主令控制器安装于机械调速柜下面▽141层，由调速器反馈系统的扇形齿轮带动主令控制箱内的齿轮传动机构，从而控制相应的电气接点，发出相应的电气信号实现对机组的控制。机械反馈系统由接力器反馈钢丝绳、转向滑轮、扇形齿轮机构，调速器恢复臂、配重块等组成。其走向示意图1所示。
图1 原调速器机械反馈布置图
2 调速器换型对机械反馈系统的新要求
换型后的调速器则取消了▽141层的主令控制器，由调速器内的主令位移传感器代替，它安装于调速器下恢复臂的反馈连杆上。原机械反馈系统钢丝绳的走向和安装结构不合理，需重新设计施工。
2.1原反馈钢丝绳从调速器恢复臂垂直向下到主令控制器扇形齿轮机构，再由地面转向滑轮导向，至接力器。它基本上垂直于发电机层过道当中，造成行人和搬运设备货物不便，不美观，也不利于安全运行。
2.2反馈环节多。反馈钢丝绳由接力器到扇形齿轮带动主令控制器，经扇形齿轮到恢复机构，由恢复机构经细钢丝绳牵动旋转变压器，从而把接力器的机械位移量转变为电气位移量。由于环节多、软连接多，造成调速器死区较大，占整个调速器系统死区的70%左右，延长了调节时间致使机组并网困难，运行不稳定。
基于以上问题和步进电机调速器的特点，对换型后调速器的机械反馈系统做了重新设计，基本方案是：反馈钢丝绳由换型后机调柜下方空中转向，从调速器油管道夹缝水平至发电机风洞外墙，沿墙垂直向下经转向滑轮与接力器相连。同时取消原调速器的机械反馈系统的扇形齿轮和主令控制器及基础，并将地面铺平。
3 调速器机械反馈系统改造的技术问题
3.1反馈钢丝绳的转向高度如何确定，是否能从机调柜下部油管道的夹缝中穿过。
3.2根据新调速器的机械反馈结构空中转向最少应用几个转向滑轮。
3.3转向滑轮如何布置，布置在怎样的构架上，方位如何确定。
3.4怎样在空中牢固地固定这套转向装置。
4 调速器机械反馈改造过程中技术问题的解决办法
4.1根据WBDT—150调速器下恢复臂的上下旋转弧度的垂直距离，决定着反馈钢丝绳转向轮固定架的高度，经测量高度为450mm，同时也受限于水平线对面发电机风洞外墙上调速器的主供油管道，因为他将影响反馈钢丝绳去接力器转向轮固定架在发电机风洞外墙上的安装。所以反馈钢丝绳的水平高度除大于恢复臂旋转的垂直距离以外，还必须低于发电机定子外墙上主供油管道的一定距离，从而确定了转向轮固定架的高度，为700mm，而机械调速柜下面四根Ф140mm的油管垂直高度为1500mm左右，水平拐弯与压油槽、回油槽、事故配压阀相联接。这样反馈钢丝绳水平转向后就有可能被四根垂直分布的油管路挡住，从而增大施工难度。经定点后测量反馈钢丝绳水平瞄向接力器反馈钢丝绳向上垂直的一点，从而聚焦于发电机风洞外墙，测得反馈钢丝绳与最近的一根油管外圆有10mm的距离，这说明是可行的，由此减少了一个不必要的工作环节。调速器的工作特性告诉我们，设计施工中尽量减小反馈钢丝绳转向轮固定架的尺寸，从而保证固定架的刚度，提高调速器的调节品质。
4.2解决这个问题的出发点，是反馈钢丝绳经恢复臂沿转向滑轮的切线平滑地导向接力器，根据调速器恢复臂所牵引反馈钢丝绳的运动方向，有两个转向滑轮就可以实现反馈钢丝绳到发电机风洞外墙的导向。一个转向滑轮垂直于恢复臂安装，另一个转向滑轮则水平安装，将两滑轮尽量近距离地安装在一起固定在转向架上。
4.3我们知道用两个转向滑轮就可以完成调速器反馈钢丝绳的空中走向。但两个转向滑轮怎样布置最为合理呢？当然布置方式很多，但由于受到场地的限制和以上问题因素的制约，最终也只有一种比较好的布置方式，示意图2所示。
图2 转向滑轮安装结构图
分别把水平转向滑轮和垂直转向滑轮用M12的螺栓固定在调节钢板上，水平转向滑轮和垂直转向滑轮在不影响技术要求、安装固定的情况下，两轮越近越好，使转向装置结构更加完整牢固，确保机械反馈系统有良好的工作性能。
这种布轮方式有以下特点：
①、结构紧凑，便于安装施工，有利于整体固定。②、它能够调节钢丝绳的水平偏差和垂直偏差。③、它能够完全满足反馈钢丝绳的走向要求。
图3 换型后调速器机械反馈装置图
摘要：潘家口水电厂调速器换型后，原机械反馈装置发生了变化，根据新结构新要求，对调速器机械反馈系统进行了设计施工，以适应换型后调速器的技术要求。
关键词：反馈钢丝绳；转向滑轮；转向装置
潘家口水电厂于2011年12月对调速系统进行换型改造，原调速器BDT—150由东方电机厂制造，换型后的调速器为WBDT—150型，葛洲坝能达公司生产制造。BDT—150是电液调速器，其机电转换核心为电液转换器，而WBDT—150是微机步进电机调速器，机电转换核心为步进电机，它替代了原来的电液转换器，且引导阀、辅助接力器、主配压阀为一体、减少了油路，简化了结构，最大限度地降低了加工制作死区，增强了速动性，减小了不动时间，便于日常维护。调速柜内装有步进电机位移传感器和主令控制位移传感器。主令控制位移传感器代替了原调速器的主令控制器，从而使调速器的机械反馈系统发生了变化。
1 换型前调速器机械反馈系统的布置
原调速器的主令控制器安装于机械调速柜下面▽141层，由调速器反馈系统的扇形齿轮带动主令控制箱内的齿轮传动机构，从而控制相应的电气接点，发出相应的电气信号实现对机组的控制。机械反馈系统由接力器反馈钢丝绳、转向滑轮、扇形齿轮机构，调速器恢复臂、配重块等组成。其走向示意图1所示。
图1 原调速器机械反馈布置图
2 调速器换型对机械反馈系统的新要求
换型后的调速器则取消了▽141层的主令控制器，由调速器内的主令位移传感器代替，它安装于调速器下恢复臂的反馈连杆上。原机械反馈系统钢丝绳的走向和安装结构不合理，需重新设计施工。
2.1原反馈钢丝绳从调速器恢复臂垂直向下到主令控制器扇形齿轮机构，再由地面转向滑轮导向，至接力器。它基本上垂直于发电机层过道当中，造成行人和搬运设备货物不便，不美观，也不利于安全运行。
2.2反馈环节多。反馈钢丝绳由接力器到扇形齿轮带动主令控制器，经扇形齿轮到恢复机构，由恢复机构经细钢丝绳牵动旋转变压器，从而把接力器的机械位移量转变为电气位移量。由于环节多、软连接多，造成调速器死区较大，占整个调速器系统死区的70%左右，延长了调节时间致使机组并网困难，运行不稳定。
基于以上问题和步进电机调速器的特点，对换型后调速器的机械反馈系统做了重新设计，基本方案是：反馈钢丝绳由换型后机调柜下方空中转向，从调速器油管道夹缝水平至发电机风洞外墙，沿墙垂直向下经转向滑轮与接力器相连。同时取消原调速器的机械反馈系统的扇形齿轮和主令控制器及基础，并将地面铺平。
3 调速器机械反馈系统改造的技术问题
3.1反馈钢丝绳的转向高度如何确定，是否能从机调柜下部油管道的夹缝中穿过。
3.2根据新调速器的机械反馈结构空中转向最少应用几个转向滑轮。
3.3转向滑轮如何布置，布置在怎样的构架上，方位如何确定。
3.4怎样在空中牢固地固定这套转向装置。
4 调速器机械反馈改造过程中技术问题的解决办法
4.1根据WBDT—150调速器下恢复臂的上下旋转弧度的垂直距离，决定着反馈钢丝绳转向轮固定架的高度，经测量高度为450mm，同时也受限于水平线对面发电机风洞外墙上调速器的主供油管道，因为他将影响反馈钢丝绳去接力器转向轮固定架在发电机风洞外墙上的安装。所以反馈钢丝绳的水平高度除大于恢复臂旋转的垂直距离以外，还必须低于发电机定子外墙上主供油管道的一定距离，从而确定了转向轮固定架的高度，为700mm，而机械调速柜下面四根Ф140mm的油管垂直高度为1500mm左右，水平拐弯与压油槽、回油槽、事故配压阀相联接。这样反馈钢丝绳水平转向后就有可能被四根垂直分布的油管路挡住，从而增大施工难度。经定点后测量反馈钢丝绳水平瞄向接力器反馈钢丝绳向上垂直的一点，从而聚焦于发电机风洞外墙，测得反馈钢丝绳与最近的一根油管外圆有10mm的距离，这说明是可行的，由此减少了一个不必要的工作环节。调速器的工作特性告诉我们，设计施工中尽量减小反馈钢丝绳转向轮固定架的尺寸，从而保证固定架的刚度，提高调速器的调节品质。
4.2解决这个问题的出发点，是反馈钢丝绳经恢复臂沿转向滑轮的切线平滑地导向接力器，根据调速器恢复臂所牵引反馈钢丝绳的运动方向，有两个转向滑轮就可以实现反馈钢丝绳到发电机风洞外墙的导向。一个转向滑轮垂直于恢复臂安装，另一个转向滑轮则水平安装，将两滑轮尽量近距离地安装在一起固定在转向架上。
4.3我们知道用两个转向滑轮就可以完成调速器反馈钢丝绳的空中走向。但两个转向滑轮怎样布置最为合理呢？当然布置方式很多，但由于受到场地的限制和以上问题因素的制约，最终也只有一种比较好的布置方式，示意图2所示。
图2 转向滑轮安装结构图
分别把水平转向滑轮和垂直转向滑轮用M12的螺栓固定在调节钢板上，水平转向滑轮和垂直转向滑轮在不影响技术要求、安装固定的情况下，两轮越近越好，使转向装置结构更加完整牢固，确保机械反馈系统有良好的工作性能。
这种布轮方式有以下特点：
①、结构紧凑，便于安装施工，有利于整体固定。②、它能够调节钢丝绳的水平偏差和垂直偏差。③、它能够完全满足反馈钢丝绳的走向要求。
图3 换型后调速器机械反馈装置图