一种换流站阀内冷主泵拆装装置的设计

2019-01-17刘辛裔常东旭韩龙飞刘华臣

通信电源技术 2018年11期

刘辛裔，常东旭，韩龙飞，刘华臣

(国家电网有限公司运行分公司郑州管理处，河南郑州 450000)

0 引言

阀水冷系统带走换流阀运行时所产生的热量,主循环泵为内水冷系统提供循环动力，可以说是内水冷系统的核心设备，每个阀组阀内冷系统配置两台主泵，一用一备，两台主泵故障都不可用时，将会直接造成阀组闭锁[1]。主泵多发故障为机械密封漏水、轴封渗油，遇到这种情况，现场直接更换主泵备品为最快消缺方案，而特高压直流系统承担着电网大容量输送任务，一般情况下，主循环泵故障处理方式为在线处理[1-2]。

按照常规方式更换主循环泵(如图1)，会存在诸多问题:①更换速度较慢，现场更换一台主泵需10 h左右，期间将只有一台主泵运行，主泵失去冗余，导致单阀组、单极闭锁的风险极大。②人工拆卸和恢复泵体过程中，施工人员距离运行主泵太近，极易造成人身伤害和误碰误撞内冷带压管道。③阀冷系统主泵都采用卧式离心泵，泵身较长，更换主泵时需要借用设备间屋顶行车，而行车行走方向垂直于泵体方向，且行车布置一般位于泵体和电机中间，不能垂直起吊泵体，泵体与吊钩存在一个大角度，泵体质量约有350 kg，每次起吊过程中需要5～6人稳定泵体，防止泵体受力过猛磕碰电机。

综上所述，常规的更换方法需要多人长时间维修，且会造成系统失去冗余，稳定性降低；长时间的维修过程中不免会造成对周围设备的误触，使维修范围扩大。为了解决以上问题，本文设计了一种换流站阀内冷主泵拆装装置，可以将检修时间缩短到2 h以内，减少了系统失去冗余的时间，提高了系统稳定性，同时减少人力，提高工作效率。

图1 常规主泵拆装方法

1 拆装装置工作原理

该工具主要由支撑组件、滑动组件、升降组件、装夹组件和固定组件5部分组成，将泵体拆卸过程分为六个步骤，总用时约40～50分钟即可实现主泵拆除。安装主泵时，方式类似。其相关步骤及流程如图2所示。

2 各组件结构

主泵拆装工具由支撑组件、滑动组件、升降组件、装夹组件和固定组件5部分组成，整体结构如图3所示。

支撑组件的左侧搭建于主机底座之上，如图4所示，右侧设置有6个立柱固定于地面上。立柱和横梁承载泵体的全部重量，载重达到5 000 kg以上，而泵自身质量为350 kg。

滑动组件采用德国技术的方形滚轴钢导轨如图5，其在滑动过程中具有稳定、高速度、自动调心等优势。滑动组件纵向并列三条长组件，可以两两组合使用，也可以同时使用，横向两条短组件，分别可用于主泵整体纵向拆装、主泵泵腔横向拆装和纵向移动拆装。

图2 阀冷主泵装置拆卸流程图

图3 整体结构示意图

图4 支撑组件

图5 滑动组件

升降组件采用单个载重1 000 kg的机械式升降组件，如图6。升降组件固定于导轨滑块之上并可以随着滑块一同移动。升降组件顶部和泵头固定后，通过旋转式升降机构，可以将升降组件缓缓抬起，使泵头离开原来位置。

装夹组件是安装在升降组件上的主泵固定组件附件，它能够将固定后的主泵通过装夹组件牢固的固定在固定件上。装夹组件能够有效解决主泵固定不稳定的问题。装夹组件有三种样式，如图7所示。

固定组件是安装在升降组件上的主泵固定件，它是按照主泵的结构特点定制的固定件，如图8所示。

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图6 升降组件

图7 装夹组件

图8 固定组件

3 拆装装置优点

本文设计的装置具有安全、高效、可推广性强等优点。(1)在安全方面：采用泵体托举的方式，将主泵从主机基础上滑向主机外侧并放置到叉车上，彻底解决了行车起吊泵体时吊带倾斜将泵头甩出的风险，并大量减少了现场施工人员，保证运行主泵和管道安全运行；该工具各部件选材、连接方式、操作方式等符合《安规》相关要求。(2)在高效方面：老式的拆卸主泵方法一般耗时10 h左右，采用新的拆装工具后仅耗时2 h，效率提高了5倍，且在操作时由原来的5～6人减少到2～3人，人力方面减少一倍。(3)在推广性方面：本次研究的成果，是结合中州换流站主泵的特点进行研制的，稍微改动夹具组件类型，即可适用于其它换流站的内水冷主泵拆装。