一种用于汽轮发电机的负荷分配方法

技术领域

本发明属于发电机负荷调平技术领域，尤其涉及一种用于汽轮发电机的负荷分配方法。

背景技术

汽轮发电机是一种同步发电机，其主要由转子与定子组成。在火力发电厂内，汽轮发电机作为火电厂的三大关键设备之一，其主要是由汽轮机作原动机拖动转子旋转，利用电磁感应原理把机械能转换成电能的电气设备。

在汽轮发电机的运行过程中，汽轮发电机轴承座的振动过大可能会加速汽轮发电机内某些部件的磨损，从而造成轴瓦的疲劳损坏、基础二次灌浆松裂，发电机定子氢冷器冷却水管被振裂等不良影响，甚至在某一特殊工况下可能会致使汽轮发电机组发生跳机等事故，这严重影响机组的安全性、经济性。

在机组进行大修时，由于基础沉降等原因，经常需要对转子中心进行调整。因为汽轮发电机组前箱内有主油泵等设备，调整时较复杂，为保证检修工期等，大部分机组检修人员会把较大的调整量放在了汽轮发电机定子本身。在检修调整的过程中，发电机定子的底脚垫片不可避免地会被打乱。由于汽轮发电机的两侧与中部并非一体成形，其两侧也具有一定的不平衡度，这些因素会导致检修之后汽轮发电机定子的负荷分配产生较大偏差。由于汽轮发电机的重量可达上百吨，设备安装检修不当后，机组在其运行过程中在微小的激振力作用下也会产生较大的振动。

发明内容

为了解决背景技术中所述的汽轮发电机在设备安装检修不当后，机组在其运行过程中在微小的激振力作用下也会产生较大的振动的问题，本发明提出了如下技术方案：

一种用于汽轮发电机的负荷分配方法，包括：

分别设置负荷测量点和偏位测量点，并在每个所述偏位测量点处安装百分表；

选取多个所述负荷测量点为稳定测量点，剩余的所述负荷测量点为调整测量点；

在各个稳定测量点处安装带有压力表的千斤顶；

重复进行负荷量测试，并根据测试结果对与所述稳定测量点相应的底脚垫片厚度进行初次调整；

根据所述汽轮发电机的负荷表对所述稳定测量点处的所述千斤顶进行加压调整；

在所述调整测量点处安装带有压力表的所述千斤顶；

维持所述稳定测量点处的所述千斤顶的状态，同时对所述调整测量点处的各个所述千斤顶进行负荷量测试；

根据测试结果对所述调整测量点处相应的底脚垫片厚度进行再次调整。

其中，所述负荷量测试包括：将每个所述千斤顶均加压相同的压力值；

多次进行上述加压操作，直至每个所述负荷测量点中高度最低的一个升高设定的高度；

记录每次所述负荷测量点中高度最低的一个升高设定高度时各个所述压力表的数据并形成压力表数组；

记录每次所述偏位测量点中高度最低的一个升高设定高度时各个所述百分表的数据并形成百分表数组；

将每个所述千斤顶和所述百分表还原至初始状态。

进一步地，在初次调整过程中，需要先选取百分表数组中数据偏差最小的两组，再根据两组百分表数组中所述稳定测试点所对应位置的数据差的均值对相应位置的底脚垫片进行厚度调整。

进一步地，每个所述偏位测量点均沿所述汽轮发电机的边缘分布，并且所述偏位测量点分别位于两条相互平行的弧线之一上。

进一步地，所述负荷测量点分别位于两条相互平行的直线上，并且位于每条直线上的所述负荷测量点之间一一对应。

进一步地，在对所述调整测量点处相应的底脚垫片厚度进行调整时，可在维持所述稳定测量点处的所述千斤顶的状态下，重复进行多次负荷量测试直至每个所述百分表之间的数据差值均小于设定偏差范围。

进一步地，在根据所述负荷表对所述稳定测量点出的所述千斤顶进行加压时，所述千斤顶的加压值等于第一次负荷测量过程中形成的所述压力表数组的均值减去负荷表中所述汽轮发电机端部的负荷值。

有益效果：本发明通过设置与底脚垫片一一对应负荷测量点和偏位测量点，在各个负荷测量点和偏位点处利用负荷量测试调整汽轮发电机定子部分的稳定后，稳定相应底脚垫片的厚度并对汽轮发电机端罩部分的底脚垫片进行厚度调整，快速完成汽轮机组检修之后的发电机负荷调平，从而消除发电机的振动。

附图说明

图1为根据本发明实施例提供的一种用于汽轮发电机的负荷分配方法的流程图；

图2为根据本发明实施例的一种负荷量测试过程中百分表放置位置示意图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步详细地描述。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利的限制。

图1为根据本发明实施例提供的一种用于汽轮发电机的负荷分配方法的流程图。

为了更好地描述整个负荷分配过程，现对汽轮发电机的结构进行简单的描述。汽轮发电机的整体呈三段式的结构，汽轮发电机的两端为端罩，中部为发电机定子。其中，汽轮发电机的端罩之一为汽端，其与汽轮机相连。汽轮发电机的端罩之另一励端，其与励磁机相连。

参照图1，根据本发明实施例的一种用于汽轮发电机的负荷分配方法包括：

S010、在汽轮发电机上分别设置负荷测量点和偏位测量点，并在每个所述偏位测量点处安装百分表。

具体地，在该步骤中，汽轮发电机的检修工作完成之后，在汽轮发电机靠近底脚垫片的位置上分别设置负荷测量点和偏位测量点。其中，本实施例中所采用的汽轮发电机的底脚垫片共有八处，每处底脚垫片分别位于支撑汽轮发电机的底板上靠近边缘的位置，并且八处底脚垫片均匀分布，共同支撑汽轮发电机。相应地，负荷测量点和偏位测量点均有八个，每个偏位测量点均设于汽轮发电机上，并且每个偏位测量点分别位于两条相互平行的弧线之一上。在其他实施例中，负荷测量点和偏位测量点的数量与底脚垫片的数量相同，可以根据不同型号的汽轮发电机进行设置。

其中，每个负荷测量点分别位于支撑汽轮发电机各底脚的底板上，并且每个负荷测量点均位于靠近边缘的直线L1和直线L2之一上。直线L1和直线L2之间相互平行，并且直线L1和直线L2上分别设有四个负荷测量点。直线L1和直线L2上的负荷测量点一一对应。偏位测量点分别位于汽轮发电机上与底面相邻的两个侧面上，并且每个偏位测量点均与一个负荷测量点相对应。每个偏位测量点均设有一个百分表，以此在负荷量测试过程中进行偏移量监视。其中，负荷测量点的每个百分表示数值可以侧面反应相应位置所对应的底脚垫片厚度。

S020、选取多个所述负荷测量点为稳定测量点，剩余的所述负荷测量点为调整测量点。

图2为根据本发明实施例的一种负荷量测试过程中百分表放置位置示意图。

具体地，参照图2，在直线L1上的负荷测量点按图示方向从左到右依次为：第六负荷测量点、第二负荷测量点、第四负荷测量点、第八负荷测量点。在直线L2上的负荷测量点按图示方向从左到右依次为：第五负荷测量点、第一负荷测量点、第三负荷测量点、第七负荷测量点。根据负荷量测试需要，选取八个负荷测量点之中的数个可以稳定整个汽轮发电机的数个负荷测量点作为稳定测量点。

优选地，在本实施例中，选取第一负荷测量点、第二负荷测量点、第三负荷测量点、第四负荷测量点作为稳定测量点。其中，每个稳定测量点均位于汽轮发电机的定子部分。稳定测量点之间的连线形成矩形，以便在安装千斤顶后在负荷量测试阶段稳定整个汽轮发电机。

S030、在各个稳定测量点处安装带有压力表的千斤顶。

S040、重复进行负荷量测试，并根据测试结果对与所述稳定测量点相应的底脚垫片厚度进行初次调整。

具体地，在进行负荷量测试之前，需要将每个百分表和压力表进行调零处理，以方便后续记录数据。在多次负荷量测试完成之后，根据测试结果对每个稳定测量点相应的底脚垫片的厚度进行初次调整。

其中，每次负荷量测试均包括：

S041、将每个所述千斤顶均加压相同的压力值；

S042、多次进行上述加压操作，直至每个所述负荷测量点中高度最低的一个升高设定的高度；

S043、记录每次所述负荷测量点中高度最低的一个升高设定高度时各个所述压力表的数据并形成压力表数组；

S044、记录每次所述偏位测量点中高度最低的一个升高设定高度时各个所述百分表的数据并形成百分表数组；

具体地，每个压力表数组内均包括每个稳定测量点处压力表的示数值，每个百分表数组内均包括每个偏位测量点处百分表的示数值。其中，每个压力表的示数值反应此时汽轮发电机在该负荷测量点处的负荷量，每个百分表的示数值反应此时汽轮发电机底面各点之间的水平关系。

在初次调整过程中，需要选取每次负荷量测试结果中百分表数组数据最接近的两组进行均值化处理。均值化处理完成之后，每个稳定测试点对应的底脚垫片需要根据均值化的结果进行厚度调整。

在初次调整之后将每个千斤顶卸压，每个稳定测量点处的底脚的垫片厚度可支撑汽轮发电机定子部分的底部保持稳定状态。由于管道力等的影响，顶起发电机的力和发电机负荷分配表中的数值出现偏差，且三段式发电机定子底脚因各种因素影响出现翘头现象(汽轮发电机的定子部分为拱顶，汽轮发电机的端罩部分为拱脚，在定子部分稳定之后，汽轮发电机的端罩两端可能出现高低不平的情况)。因此，在初次调整之后仍需要继续对端罩部分的底脚垫片厚度进行调整。

S050、根据所述汽轮发电机的负荷表对所述稳定测量点处的所述千斤顶进行加压调整。

具体地，在该步骤中，稳定测量点处的每个千斤顶需要根据汽轮机发电机的负荷表(出厂的设定负荷值)进行加压，直到每个千斤顶的负荷量与负荷表中的额定负荷量相等。其中，每个千斤顶的加压值等于初次调整过程中，每个压力表数组的均值减去额定负荷量。

S060、在所述调整测量点处安装带有压力表的所述千斤顶；

S070、维持所述稳定测量点处的所述千斤顶的状态，同时对所述调整测量点处的各个所述千斤顶进行负荷量测试。

具体地，在该步骤中，每个稳定测量点处的千斤顶需要维持加压调整后的状态，调整测量点处的各个千斤顶需要进行如步骤S041～S044中相同的负荷量测试过程。

S080、根据测试结果对所述调整测量点处相应的底脚垫片厚度进行再次调整。

具体地，在该步骤中，通过稳定汽轮发电机的定子部分，在多次负荷量测试完成之后取百分表数组中数据最接近的两组进行均值化处理，并根据均值化处理后调整测量点所对应的百分表数据对调整测量点所对应的底脚垫片进行厚度调整。在上述过程中，稳定测量点所对应的底脚垫片厚度保持不变。其中，负荷量测试的次数不少于两次，具体次数根据百分表数组的数据来判断。当百分表数组中同一偏位测试点对应数据小于额定误差值时，可以停止负荷量测试。

综上所述，本发明通过设置与底脚垫片一一对应负荷测量点和偏位测量点，在各个负荷测量点和偏位点处利用负荷量测试调整汽轮发电机定子部分的稳定后，稳定相应底脚垫片的厚度并对汽轮发电机端罩部分的底脚垫片进行厚度调整，快速完成汽轮机组检修之后的发电机负荷调平，从而消除发电机的振动。

上述对发明的特定实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。

在整个本说明书中使用的术语“示例性”、“示例”等意味着“用作示例、实例或例示”，并不意味着比其它实施例“优选”或“具有优势”。出于提供对所描述技术的理解的目的，具体实施方式包括具体细节。然而，可以在没有这些具体细节的情况下实施这些技术。在一些实例中，为了避免对所描述的实施例的概念造成难以理解，公知的结构和装置以框图形式示出。

以上结合附图详细描述了本发明的实施例的可选实施方式，但是，本发明的实施例并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的实施例的技术构思范围内，可以对本发明的实施例的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的实施例的保护范围。

本说明书内容的上述描述被提供来使得本领域任何普通技术人员能够实现或者使用本说明书内容。对于本领域普通技术人员来说，对本说明书内容进行的各种修改是显而易见的，并且，也可以在不脱离本说明书内容的保护范围的情况下，将本文所定义的一般性原理应用于其它变型。因此，本说明书内容并不限于本文所描述的示例和设计，而是与符合本文公开的原理和新颖性特征的最广范围相一致。