新型大调相机盘车系统在设计...运行中的问题分析及优化措施_侯纪勇.pdf
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1、ANZHUANG2023年第2期66技 术 交 流 Technology Exchange侯纪勇1杨恒杰1龙荣洪2张青年2(1.国家电网有限公司特高压分公司 北京 100000;2.中国能源建设集团天津电力建设有限公司 天津 300000)摘 要:调相机盘车作为调相机重要组成部分,直接影响到调相机启动前及停运后转子质量问题。本文以投运的调相机盘车系统为研究对象,分析其从设计到运行发现的问题并提出相关优化方案,提高了调相机盘车的安全性和可靠性。关键词:调相机 盘车 可靠性中图分类号:TM832 文献标识码:B 文章编号:1002-3607(2023)02-0066-03新型大调相机盘车系统在设计
2、与运行中的问题分析及优化措施目前在大电网领域内推行应用的新型大调相机盘车系统主要分为惰性轮啮合调相机盘车系统1和内齿啮合调相机盘车系统,这两类调相机盘车系统各有优点和缺点。本文通过分析和研究两种盘车系统工作原理,从已有调相机盘车过程中出现的问题入手,提出相关优化方案,以期提高调相机盘车投入、运行和退出安全性及可靠性。1 盘车系统设计原理根据调相机机械结构设计及运行原理,调相机盘车系统需要在调相机启动前对调相机转子进行低速盘车,保证调相机挠度满足启动要求。调相机运行时,盘车系统需退出,保证调相机和盘车系统无任何机械连接。调相机在停机后,由于转子温度高,需要盘车系统投入并对转子低速盘动,保证转子冷
3、却过程中挠度变化最小。调相机盘车系统需满足投入、分离安全可靠且对调相机本体扰动最小,同时调相机为单轴旋转设备,考虑检修方便,两种盘车系统皆设计了独立盘车箱并安装在调相机非励端。1.1惰性轮盘车设计原理及结构特点惰性轮盘车系统通过电机作为驱动力,经变速机构(蜗杆、涡轮及此轮系2)减速,气缸和可动支架支撑的惰性轮实现了啮合调相机大轴齿轮盘动大轴。当盘车系统需要退出时,盘车电机停止,调相机大轴由于惯性力作用从被动轮变为主动轮,同时气缸失去气压,在气缸内恒定弹簧作用下惰性轮啮合机构被大轴齿轮甩出(见图1)。惰性轮盘车结构特点为:(1)惰性轮盘车啮合惰性轮和安装在调相机大轴上核心机构惰性轮啮合机构轴承箱
4、支撑及散热结构蜗杆传动及齿轮系变速机构电动机原动力气缸和恒力弹簧执行机构润滑脂润滑系统空压机啮合动力啮合核心功能分离核心功能图1惰性轮盘车设计原理图图2惰性轮盘车设计简图盘车大齿轮驱动齿轮传动齿轮传动齿轮蜗轮电机蜗杆惰轮的被啮合齿轮集成在盘车箱内(见图2)。(2)惰性轮啮合时延调相机大轴齿轮齿形曲线运行,啮合作用力垂直于调相机大轴轴线,对支撑大轴瓦块只有垂直作用力,无轴向作用力。(3)啮合动力来自于空压机系统,分离动力来自于恒力弹簧和大轴惯性提供的推力。(4)盘车过程中,啮合齿数较少,啮合齿面压力很大。(5)盘车箱对应啮合部位加工通风孔,保证盘车运行及调相机正常运行时散热满足设计要求。67IN
5、STALLATION2023.2Technology Exchange 技 术 交 流态散热,未考虑该运行状态空气摩擦热量,故通风孔散热能力不足,最终造成盘车装置内部过热。惰性轮盘车系统位于调相机非励端且与非励端轴承座分开独立安装,在设计时其转动部件与盘车箱存在动静配合,留有安全间隙,其优化措施如下:(1)对于上盘车箱体,增大通风孔直径或通风孔数量,通过盘车箱内大齿旋转形成进风与出风通道,将内部热量带出盘车箱,达到降低盘车箱温度的目的。(2)惰性轮盘车安装在调相机隔音罩内,盘车系统热量较集中,对隔音罩内部通风优化设计,将盘车箱温度通过增大外部冷风热交换的形式带出,达到降低盘车箱温度的目的。(3
6、)通过重新设计,将盘车系统与非励端轴承箱融合,盘车系统安装在非励端轴承箱内,使用润滑油作为冷却介质,将其热量通过润滑油带出,达到降低盘车箱温度的目的。(4)将惰性轮啮合部位设计在盘车箱外,减速机构设计在盘车箱内。当盘车退出调相机正常运行时,调相机啮合大齿在大环境下运行,空气摩擦热直接通过大环境带出。当盘车运行时,减速机构通过润滑油将热量带出盘车箱。2.2惰性轮盘车箱甩油盘车箱与调相机励端轴承箱分开设计,造成转动部件与盘车箱体预留相应安全间隙。在盘车退出调相机运行条件下,大轴齿上润滑脂在转子3000r/min旋转时由于离心力作用被甩出,通过安全间隙渗透到箱体外。同时盘车箱温度过高润滑脂形成油烟,
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