河北遷西潘家口水電廠

摘要：潘家口水電廠調(diào)速器換型后，原機(jī)械反饋裝置發(fā)生了變化，根據(jù)新結(jié)構(gòu)新要求，對(duì)調(diào)速器機(jī)械反饋系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì)施工，以適應(yīng)換型后調(diào)速器的技術(shù)要求。

關(guān)鍵詞：反饋鋼絲繩；轉(zhuǎn)向滑輪；轉(zhuǎn)向裝置

潘家口水電廠于2011年12月對(duì)調(diào)速系統(tǒng)進(jìn)行換型改造，原調(diào)速器BDT—150由東方電機(jī)廠制造，換型后的調(diào)速器為WBDT—150型，葛洲壩能達(dá)公司生產(chǎn)制造。BDT—150是電液調(diào)速器，其機(jī)電轉(zhuǎn)換核心為電液轉(zhuǎn)換器，而WBDT—150是微機(jī)步進(jìn)電機(jī)調(diào)速器，機(jī)電轉(zhuǎn)換核心為步進(jìn)電機(jī)，它替代了原來的電液轉(zhuǎn)換器，且引導(dǎo)閥、輔助接力器、主配壓閥為一體、減少了油路，簡(jiǎn)化了結(jié)構(gòu)，最大限度地降低了加工制作死區(qū)，增強(qiáng)了速動(dòng)性，減小了不動(dòng)時(shí)間，便于日常維護(hù)。調(diào)速柜內(nèi)裝有步進(jìn)電機(jī)位移傳感器和主令控制位移傳感器。主令控制位移傳感器代替了原調(diào)速器的主令控制器，從而使調(diào)速器的機(jī)械反饋系統(tǒng)發(fā)生了變化。

1 換型前調(diào)速器機(jī)械反饋系統(tǒng)的布置

原調(diào)速器的主令控制器安裝于機(jī)械調(diào)速柜下面▽141層，由調(diào)速器反饋系統(tǒng)的扇形齒輪帶動(dòng)主令控制箱內(nèi)的齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，從而控制相應(yīng)的電氣接點(diǎn)，發(fā)出相應(yīng)的電氣信號(hào)實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)組的控制。機(jī)械反饋系統(tǒng)由接力器反饋鋼絲繩、轉(zhuǎn)向滑輪、扇形齒輪機(jī)構(gòu)，調(diào)速器恢復(fù)臂、配重塊等組成。其走向示意圖1所示。

圖1 原調(diào)速器機(jī)械反饋布置圖

2 調(diào)速器換型對(duì)機(jī)械反饋系統(tǒng)的新要求

換型后的調(diào)速器則取消了▽141層的主令控制器，由調(diào)速器內(nèi)的主令位移傳感器代替，它安裝于調(diào)速器下恢復(fù)臂的反饋連桿上。原機(jī)械反饋系統(tǒng)鋼絲繩的走向和安裝結(jié)構(gòu)不合理，需重新設(shè)計(jì)施工。

2.1原反饋鋼絲繩從調(diào)速器恢復(fù)臂垂直向下到主令控制器扇形齒輪機(jī)構(gòu)，再由地面轉(zhuǎn)向滑輪導(dǎo)向，至接力器。它基本上垂直于發(fā)電機(jī)層過道當(dāng)中，造成行人和搬運(yùn)設(shè)備貨物不便，不美觀，也不利于安全運(yùn)行。

2.2反饋環(huán)節(jié)多。反饋鋼絲繩由接力器到扇形齒輪帶動(dòng)主令控制器，經(jīng)扇形齒輪到恢復(fù)機(jī)構(gòu)，由恢復(fù)機(jī)構(gòu)經(jīng)細(xì)鋼絲繩牽動(dòng)旋轉(zhuǎn)變壓器，從而把接力器的機(jī)械位移量轉(zhuǎn)變?yōu)殡姎馕灰屏俊Ｓ捎诃h(huán)節(jié)多、軟連接多，造成調(diào)速器死區(qū)較大，占整個(gè)調(diào)速器系統(tǒng)死區(qū)的70%左右，延長(zhǎng)了調(diào)節(jié)時(shí)間致使機(jī)組并網(wǎng)困難，運(yùn)行不穩(wěn)定。

基于以上問題和步進(jìn)電機(jī)調(diào)速器的特點(diǎn)，對(duì)換型后調(diào)速器的機(jī)械反饋系統(tǒng)做了重新設(shè)計(jì)，基本方案是：反饋鋼絲繩由換型后機(jī)調(diào)柜下方空中轉(zhuǎn)向，從調(diào)速器油管道夾縫水平至發(fā)電機(jī)風(fēng)洞外墻，沿墻垂直向下經(jīng)轉(zhuǎn)向滑輪與接力器相連。同時(shí)取消原調(diào)速器的機(jī)械反饋系統(tǒng)的扇形齒輪和主令控制器及基礎(chǔ)，并將地面鋪平。

3 調(diào)速器機(jī)械反饋系統(tǒng)改造的技術(shù)問題

3.1反饋鋼絲繩的轉(zhuǎn)向高度如何確定，是否能從機(jī)調(diào)柜下部油管道的夾縫中穿過。

3.2根據(jù)新調(diào)速器的機(jī)械反饋結(jié)構(gòu)空中轉(zhuǎn)向最少應(yīng)用幾個(gè)轉(zhuǎn)向滑輪。

3.3轉(zhuǎn)向滑輪如何布置，布置在怎樣的構(gòu)架上，方位如何確定。

3.4怎樣在空中牢固地固定這套轉(zhuǎn)向裝置。

4 調(diào)速器機(jī)械反饋改造過程中技術(shù)問題的解決辦法

4.1根據(jù)WBDT—150調(diào)速器下恢復(fù)臂的上下旋轉(zhuǎn)弧度的垂直距離，決定著反饋鋼絲繩轉(zhuǎn)向輪固定架的高度，經(jīng)測(cè)量高度為450mm，同時(shí)也受限于水平線對(duì)面發(fā)電機(jī)風(fēng)洞外墻上調(diào)速器的主供油管道，因?yàn)樗麑⒂绊懛答佷摻z繩去接力器轉(zhuǎn)向輪固定架在發(fā)電機(jī)風(fēng)洞外墻上的安裝。所以反饋鋼絲繩的水平高度除大于恢復(fù)臂旋轉(zhuǎn)的垂直距離以外，還必須低于發(fā)電機(jī)定子外墻上主供油管道的一定距離，從而確定了轉(zhuǎn)向輪固定架的高度，為700mm，而機(jī)械調(diào)速柜下面四根Ф140mm的油管垂直高度為1500mm左右，水平拐彎與壓油槽、回油槽、事故配壓閥相聯(lián)接。這樣反饋鋼絲繩水平轉(zhuǎn)向后就有可能被四根垂直分布的油管路擋住，從而增大施工難度。經(jīng)定點(diǎn)后測(cè)量反饋鋼絲繩水平瞄向接力器反饋鋼絲繩向上垂直的一點(diǎn)，從而聚焦于發(fā)電機(jī)風(fēng)洞外墻，測(cè)得反饋鋼絲繩與最近的一根油管外圓有10mm的距離，這說明是可行的，由此減少了一個(gè)不必要的工作環(huán)節(jié)。調(diào)速器的工作特性告訴我們，設(shè)計(jì)施工中盡量減小反饋鋼絲繩轉(zhuǎn)向輪固定架的尺寸，從而保證固定架的剛度，提高調(diào)速器的調(diào)節(jié)品質(zhì)。

4.2解決這個(gè)問題的出發(fā)點(diǎn)，是反饋鋼絲繩經(jīng)恢復(fù)臂沿轉(zhuǎn)向滑輪的切線平滑地導(dǎo)向接力器，根據(jù)調(diào)速器恢復(fù)臂所牽引反饋鋼絲繩的運(yùn)動(dòng)方向，有兩個(gè)轉(zhuǎn)向滑輪就可以實(shí)現(xiàn)反饋鋼絲繩到發(fā)電機(jī)風(fēng)洞外墻的導(dǎo)向。一個(gè)轉(zhuǎn)向滑輪垂直于恢復(fù)臂安裝，另一個(gè)轉(zhuǎn)向滑輪則水平安裝，將兩滑輪盡量近距離地安裝在一起固定在轉(zhuǎn)向架上。

4.3我們知道用兩個(gè)轉(zhuǎn)向滑輪就可以完成調(diào)速器反饋鋼絲繩的空中走向。但兩個(gè)轉(zhuǎn)向滑輪怎樣布置最為合理呢？當(dāng)然布置方式很多，但由于受到場(chǎng)地的限制和以上問題因素的制約，最終也只有一種比較好的布置方式，示意圖2所示。

圖2 轉(zhuǎn)向滑輪安裝結(jié)構(gòu)圖

分別把水平轉(zhuǎn)向滑輪和垂直轉(zhuǎn)向滑輪用M12的螺栓固定在調(diào)節(jié)鋼板上，水平轉(zhuǎn)向滑輪和垂直轉(zhuǎn)向滑輪在不影響技術(shù)要求、安裝固定的情況下，兩輪越近越好，使轉(zhuǎn)向裝置結(jié)構(gòu)更加完整牢固，確保機(jī)械反饋系統(tǒng)有良好的工作性能。

這種布輪方式有以下特點(diǎn)：

①、結(jié)構(gòu)緊湊，便于安裝施工，有利于整體固定。②、它能夠調(diào)節(jié)鋼絲繩的水平偏差和垂直偏差。③、它能夠完全滿足反饋鋼絲繩的走向要求。

圖3 換型后調(diào)速器機(jī)械反饋裝置圖