[发明专利]一种安装水轮发电机电容式气隙传感器的方法

说明书

技术领域

本发明属于电力应用的技术领域，具体地涉及一种安装水轮发电机电容式气隙传感器的方法。

背景技术

水轮发电机是水电厂最重要的机电设备，造价昂贵，一旦发生故障经济损失巨大。发电机一般由定子、转子两部分组成(见图1)，在机组运行时，巨大的转子在水轮机的带动下高速旋转，转子外沿与定子内壁之间的空气间隙仅为数十毫米，一旦发电机转子因离心力、热力、振动力、磁力等因素发生机械变形，造成转子与定子之间距离过近甚至接触，高速旋转的转子会碰坏定子部件，产生严重后果，引发气隙事故。严重的气隙事故既会造成发电机损坏，又会由于购买和安装更新的设备的周期较长(一般可达36个月)造成停运损失，经济损失巨大。

动态气隙监测是测量凸极式水轮发电机在任何运行状态中转子与定子间距离的一种装置，主要通过监测与分析水轮发电机运行中定转子间的空气间隙变化，实现对发电机转子和定子结构的动态特性监视，有助于准确诊断异常状况、及早发现故障隐患、科学制定检修维护计划，避免被迫停机而造成损失。

现阶段，水轮发电机动态气息监测装置一般采用气隙静电电容测量技术。动态气隙监测装置由安装在发电机定转子之间的平板电容式气隙传感器、信号调理器、信号电缆和后台工控机组成。电容式气隙传感器由于体积较小，重量轻，一般采用粘合剂粘接在定子铁心表面。

由于发电机定转子之间空气隙间距很小(机组形式不同定转子之间空气间隙距离不同，一般约为20～30mm)，造成电容式气隙传感器安装施工困难。由于传感器需安装在发电机定转子之间，再加上发电机定转子之间间隙过小，没有足够的安装空间，因此，现有的安装方式为将发电机转子吊出机坑，然后再进行安装。若要吊出转子，首先需进行发电机上机帽拆除，推力轴承油槽排油，推力轴承拆除，上机架拆除，然后才能将发电机转子拆除，进行气隙传感器安装。传感器安装后，还需将发电机转子、上机架、推力轴承等部件回装，最后进行调整与试验。现有安装方式的弊端是：

工期长在作业空间得到保障的情况下，发电机气隙传感器本身的安装时间仅需2～3天。但由于为能够提供传感器安装作业空间，进行发电机吊转子，造成工作量急剧增长，整体工期一般需要30天左右。

施工费用高进行发电机转子吊装，工程量接近于发电机标准型大修，工程施工费很高。再加上发电机连续停运30天，由此造成的停运经济损失更是不可估量。

技术风险大，施工难度高发电机转子及水轮机转轮等上千吨重的金属部件在发电机运行时高速旋转，其重量仅靠上部推力轴承承担。由于发电机转子体积巨大、质量较高，进行整体拆装后能否保障发电机转子的动平衡不被破坏，能否保证轴系稳定，确保转子在高速旋转时的轴向摆度在0.1～0.3mm之内，技术复杂性高，存在一定的技术风险。

发明内容

本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供一种安装工期短、施工费用低、施工工艺简单的安装水轮发电机电容式气隙传感器的方法。

本发明的技术解决方案是：这种安装水轮发电机电容式气隙传感器的方法，包括以下步骤：

(1)将水轮发电机的转子上的一个磁极拆除，以便在水轮发电机的定子和转子之间形成作业空间；

(2)在作业空间内安装作业平台，该作业平台的一端固定在转子支臂上，另一端是供作业人员施工的平台；

(3)作业人员在平台上完成第一个电容式气隙传感器的安装；

(4)拆除作业平台，安装步骤(1)拆除的磁极。

由于只将转子的一个磁极拆除，而不用将整个转子吊出，所以施工工期短、费用低，而因为不用再重新安装转子，所以转子的动平衡未破坏，就不需再检测轴系的稳定性，简化了施工工艺。

附图说明

图1示出了水轮发电机的结构示意图；

图2示出了根据本发明的作业平台的结构示意图。

具体实施方式

这种安装水轮发电机电容式气隙传感器的方法，包括以下步骤：

(1)将水轮发电机的转子上的一个磁极2拆除，以便在水轮发电机的定子1和转子之间形成作业空间；

(2)在作业空间内安装作业平台4，该作业平台的一端固定在转子支臂3上，另一端是供作业人员施工的平台；

(3)作业人员在平台上完成第一个电容式气隙传感器的安装(一般采用粘合剂粘接)；

(4)拆除作业平台，安装步骤(1)拆除的磁极。

图2示出了根据本发明的作业平台4的结构示意图。该作业平台可为金属制成，一侧固定在转子支臂上，能够随转子一起转动。平台侧面焊接梯蹬，以便作业人员上下方便。平台底面尺寸略小于拆除磁极后形成的空间，为作业人员安装传感器时提供基础。