CN216016670U - 一种超大型水轮发电机定子绕组可视化全封闭环境自控式安装装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种超大型水轮发电机定子绕组可视化全封闭环境自控式安装装置，它包括固定在定子顶部基座上的T型支撑结构，所述T型支撑结构的顶部固定安装有用于对整个定子的施工区域进行封闭的封闭式防尘棚结构；所述封闭式防尘棚结构的一侧设置有进入口，所述进入口的内部安装有用于除尘的风淋系统；还包括设置在密闭施工区域内部的环境自动调节系统；在定子的外围设置有环形施工平台。该装置能够在极端恶劣环境下全自动的营造一个局部的恒温、恒压、恒湿、清洁的环境，用来满足超大型水轮发电机组发电机定子绕组吊装、安装的施工环境要求。

Description

一种超大型水轮发电机定子绕组可视化全封闭环境自控式安 装装置

技术领域

本实用新型涉及超大型水轮发电机组发电机设备安装技术，特别是涉及超大型水轮发电机组发电机定子绕组安装技术。

背景技术

目前，超大型水轮发电机组发电机定子绕组安装技术，一般采用防尘棚、施工平台、环形吊和换气风机等设备、设施制作成定子绕组安装装置来完成安装，该装置仅适用于防尘棚外部环境较好的施工区域，对于乌东德水电站和白鹤滩水电站这种超深洞室型地下厂房，在洞室开挖未完工、地下厂房装修和机组机架结构件装焊施工同时进行，且洞室及地下厂房通风系统未安装完成、未启动使用的的情况下，防尘棚外部环境极端恶劣，上述设备、设施无法满足超大型水轮发电机组发电机定子绕组安装所需要的恒温、恒湿、无尘环境。

针对乌东德、白鹤滩水电站这种超深洞室型地下厂房而言，原定子绕组安装装置还存在以下缺点：

（1）定子绕组安装作为对温度、湿度和环境清洁度要求较高的电气设备安装，一般均采用全封闭式施工模式，原安装装置防尘棚不透明、且进出无风淋系统，业主、设计、监理、施工方技术、质量、安全等管理人员，进出次数多，对内部安装环境造成一定影响，影响定子绕组安装质量。

（2）对于超深洞室型地下厂房，在洞室开挖未完工、地下厂房装修和机组机架结构件装焊施工同时进行，且洞室及地下厂房通风系统未安装完成、未启动使用的的情况下，洞室内空气质量很差；原定子绕组安装装置仅配备换气风机，不能保证防尘棚内的空气质量、达到定子绕组安装所需的清洁度。

（3）对于超深洞室型地下厂房在其通风系统、排水系统未形成、房顶防渗漏装修未完成的情况下，洞室内湿度很大不满足定子绕组安装湿度要求，原安装装置未设置除湿装置，不能控制环境湿度。

（4）对于超深洞室型地下厂房在其通风系统未形成、房顶防渗漏装修未完成的情况下，洞室内温度一般低于20℃，该温度不满足定子绕组安装环境温度，原安装装置未设置空调设备，不能控制环境温度。

（5）原定子绕组安装装置，其防尘棚内部环境靠人工去判断，人为控制，很容易因为工作忙而忘记开启换气风机或其他调节环境的设备。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了克服上述背景技术的不足，提供一种超大型水轮发电机定子绕组可视化全封闭环境自控式安装装置，该装置能够在极端恶劣环境下全自动的营造一个局部的恒温、恒压、恒湿、清洁的环境，用来满足超大型水轮发电机组发电机定子绕组吊装、安装的施工环境要求。

为了实现上述的技术特征，本实用新型的目的是这样实现的：一种超大型水轮发电机定子绕组可视化全封闭环境自控式安装装置，它包括固定在定子顶部基座上的T型支撑结构，所述T型支撑结构的顶部固定安装有用于对整个定子的施工区域进行封闭的封闭式防尘棚结构；所述封闭式防尘棚结构的一侧设置有进入口，所述进入口的内部安装有用于除尘的风淋系统；

还包括设置在密闭施工区域内部的环境自动调节系统；

在定子的外围设置有环形施工平台。

所述T型支撑结构的顶部支撑横梁底端固定安装有环形轨道，所述环形轨道上通过滑轨小车配合安装有多台环形吊，所述环形吊与线棒吊装专用工具相配合，并完成线棒的吊装以及定子绕组零部件的吊装、安装。

所述T型支撑结构的底端通过螺栓与定子的顶部基座固定相连，所述T型支撑结构的上部外侧通过加强杆与混凝土地面可靠固定连接，所述T型支撑结构的内侧上部呈悬臂结构，并用于安装环形轨道。

所述封闭式防尘棚结构包括固定在T型支撑结构顶部的顶部支撑横梁，顶部支撑横梁的底部固定有支撑立柱，支撑立柱的底端固定在混凝土地面，支撑立柱围绕定子呈环形布置，并在支撑立柱之间安装有透明密封板；所述顶部支撑横梁的顶部固定有纵向布置的纵向横梁，所述纵向横梁的顶部铺设有密封篷布，密封篷布由上而下敷设底部直至接触到下机架安装基础的地面，以此形成全封闭空间。

所述环境自动调节系统包括用于调节密闭施工区域内部温度的微正温设备；用于调节密闭施工区域内部压力的微正压设备；用于对密闭施工区域进行除湿的除湿设备；用于净化密闭施工区域内部空气的空气净化装置；用于自动检测密闭施工区域内部环境的自动检测控制系统；通过自动检测控制系统自动检测密闭施工区域内温度、湿度、空气颗粒度和气压数据，并在对数据分析处理后，自动判断、控制是否启/关微正温设备、微正压设备、除湿设备以及空气净化装置，从而全自动控制、治理局部环境，使其满足定子绕组安装所需的恒温、恒压、低湿、微尘的工艺要求。

所述环形施工平台采用三层施工平台，包括支撑在下机架安装基础顶部的下层施工平台，在下层施工平台的顶部通过第一爬梯支撑有顶层施工平台，所述顶层施工平台的顶部设置有用于和混凝土地面相连的第二爬梯；在定子的外侧壁和混凝土侧墙体之间设置有中层施工平台。

所述进入口所在位置设置有线棒堆放区。

所述透明密封板采用透明PVC板材；所述密封篷布采用防火加厚篷布。

所述环形施工平台上设置有防护围栏，并采用分瓣现场安装的方式进行组装。

本实用新型有如下有益效果：

1、本实用新型在防尘棚外围采用透明PVC板材作为防尘棚外墙，达到了外围可视效果，减少了管理人员进出防尘棚的频次，有利于保持定子绕组安装区域的内部环境。

2、本实用新型布置了微正温、微正压、除湿机、空气净化器等设备、设施，能够独立营造全封闭恒温、恒压、恒湿、清洁环境，有利于提高定子绕组安装质量。

3、本实用新型布置了电子温、湿度计、电子气压计、电子空气质量检测仪等电子检测设备，可以随时根据电子屏显示的数据准确的知道目前定子绕组安装区域的环境是否满足定子绕组安装工艺要求。

4、本实用新型引进了自动化控制系统，将电子温、湿度计、电子气压计、电子空气质量检测仪等电子检测设备，和微正温、微正压、除湿机、空气净化器等设备、设施，连接至一个集中自动控制柜内，由集中自动控制系统根据各检测系统反馈的数据情况，分析判断是否开启/关闭相应设备，从而达到智能化环境自动调节功能。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

图1是定子绕组可视化全封闭环境自控式安装装置俯视图。

图2是图1的A-A剖视图。

图中：封闭式防尘棚结构1、风淋系统2、环境自动调节系统3、环形施工平台4、环形吊5、T型支撑结构6、线棒堆放区7、进入口8、绕组9、定子10、吊装孔11、墙壁12、线棒13、下机架安装基础14、环形轨道15；

支撑立柱101、顶部支撑横梁102、纵向横梁103、密封篷布104；

下层施工平台401、第一爬梯402、中层施工平台403、顶层施工平台404、第二爬梯405。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的实施方式做进一步的说明。

如图1-2所示，一种超大型水轮发电机定子绕组可视化全封闭环境自控式安装装置，它包括固定在定子10顶部基座上的T型支撑结构6，所述T型支撑结构6的顶部固定安装有用于对整个定子10的施工区域进行封闭的封闭式防尘棚结构1；所述封闭式防尘棚结构1的一侧设置有进入口8，所述进入口8的内部安装有用于除尘的风淋系统2；还包括设置在密闭施工区域内部的环境自动调节系统3；在定子10的外围设置有环形施工平台4。通过采用上述结构的安装装置能够给水轮发电机定子绕组的安装提供可视化的施工环境，并能够满足其在安装过程中所需要的恒温、恒压、低湿、微尘的工艺要求，最终保证了其安装质量和效率。

进一步的，所述T型支撑结构6的顶部支撑横梁底端固定安装有环形轨道15，所述环形轨道15上通过滑轨小车配合安装有多台环形吊5，所述环形吊5与线棒吊装专用工具16相配合，并完成线棒13的吊装以及定子绕组零部件的吊装、安装。通过上述的环形吊5能够用于在安装过程中，用于对零部件进行吊装，进而提高了施工效率，降低了作业人员的劳动强度。通过滑轨小车，便于对环形吊5进行移动，进而使用不同位置的吊装作业。

进一步的，所述T型支撑结构6的底端通过螺栓与定子10的顶部基座固定相连，所述T型支撑结构6的上部外侧通过加强杆与混凝土地面可靠固定连接，所述T型支撑结构6的内侧上部呈悬臂结构，并用于安装环形轨道15。通过T型支撑结构6能够用于对整个封闭式防尘棚结构1进行可靠的支撑，进而保证了整个封闭式防尘棚结构1的稳定性。

进一步的，所述封闭式防尘棚结构1包括固定在T型支撑结构6顶部的顶部支撑横梁102，顶部支撑横梁102的底部固定有支撑立柱101，支撑立柱101的底端固定在混凝土地面，支撑立柱101围绕定子10呈环形布置，并在支撑立柱101之间安装有透明密封板；所述顶部支撑横梁102的顶部固定有纵向布置的纵向横梁103，所述纵向横梁103的顶部铺设有密封篷布104，密封篷布104由上而下敷设底部直至接触到下机架安装基础14的地面，以此形成全封闭空间。通过采用上述结构的封闭式防尘棚结构1能够将整个施工区域形成相对密闭的施工区域。而且通过采用透明密封板保证了外部能够观察内部的安装情况。通过采用密封篷布104能够有效的降低整个结构的重量。

进一步的，所述环境自动调节系统3包括用于调节密闭施工区域内部温度的微正温设备；用于调节密闭施工区域内部压力的微正压设备；用于对密闭施工区域进行除湿的除湿设备；用于净化密闭施工区域内部空气的空气净化装置；用于自动检测密闭施工区域内部环境的自动检测控制系统；通过自动检测控制系统自动检测密闭施工区域内温度、湿度、空气颗粒度和气压数据，并在对数据分析处理后，自动判断、控制是否启/关微正温设备、微正压设备、除湿设备以及空气净化装置，从而全自动控制、治理局部环境，使其满足定子绕组安装所需的恒温、恒压、低湿、微尘的工艺要求。通过上述的环境自动调节系统3能够用于对环境进行自动控制，进而使其满足定子绕组安装的需求。

进一步的，所述环形施工平台4采用三层施工平台，包括支撑在下机架安装基础14顶部的下层施工平台401，在下层施工平台401的顶部通过第一爬梯402支撑有顶层施工平台404，所述顶层施工平台404的顶部设置有用于和混凝土地面相连的第二爬梯405；在定子10的外侧壁和混凝土侧墙体之间设置有中层施工平台403。通过采用上述的多层施工平台，能够满足施工过程中定子绕组的安装，为绕组施工提供作业平台。

进一步的，所述进入口8所在位置设置有线棒堆放区7。通过上述的方位布置，能够便于线棒的拾取，进而提高了施工效率。

进一步的，所述透明密封板采用透明PVC板材；所述密封篷布104采用防火加厚篷布。通过采用上述的材料，起到了可视化的目的。

进一步的，所述环形施工平台4上设置有防护围栏，并采用分瓣现场安装的方式进行组装。通过采用防护围栏增强了施工的安全性。

实施例2：

本实施例中的环形施工平台4需要根据水轮发电机及机坑的尺寸设计、制造，实施例中的平台为组合式钢平台，分为12个固定分瓣结构，现场用连接板连接组装成整园，共制作平台12个，连接板36个，该平台不是承重平台。平台外径为17400mm，内径15400mm，平台宽1000mm。平台距定子铁芯平均距离为220mm；距离下机架最大尺寸处的径向距离为100mm，可满足在下线期间下机架吊入机坑的尺寸要求。所有同层平台之间的连接板、围栏均具有互换性。同时为了便于定子绕组安装及环境自动调节系统3的布置，需在三层平台的最上层平台同一高度处，定子外围与机坑墙壁间增设一施工平台，该平台以定子机座和机坑墙壁为基础设置。

实施例3：

本实施例中的T型支撑结构6需要根据水轮发电机及机坑的尺寸设计、制造，实施例中的支撑结构为T型结构，是整个防尘棚和2台环形吊的主要支撑结构，共有16个，高4.4米，宽3.5米，一端用强结构与发电机层地面锚筋连接，一端悬臂作为环形吊的支撑，用环形轨道和防尘棚支撑结构连接成环形；为了确保其具有一定的强度和刚度一般采用工字钢制作

实施例4：

本实施例中的环形轨道和2台环形吊5是安装在T型支撑结构6悬臂端下方的2台环行自驱式电动葫芦，电动葫芦的环形轨道中心线与水轮发电机定子绕组线棒的安装中心在同一垂直圆柱面上，电动葫芦的设计吨位根据定子绕组零部件中重量最大的线棒重量来确定，一般采用2吨变频自驱式电动葫芦，轨道规格根据电动葫芦规格匹配即可。

本实施例中的封闭式防尘棚结构1在T型支撑结构外环侧、顶部和三层环形施工平台结构的基础上在增加一些横的、竖的支撑结构，并在整个支撑结构外侧暨机坑边缘侧布置透明PVC板材，在顶部及支撑结构靠近机坑中心侧布置防火加厚篷布，并用胶水将所有接头进行密封，从而形成从发电机层地面可以直接观察定子绕组的吊装、安装情况的可视化全封闭防尘棚。该防尘棚的外侧可视化，可以有效减少管理人员的进出，从而减小对防尘棚内部环境的影响。

风淋系统2是在可视化全封闭防尘棚的入口处布置风淋系统，入口处设置安保人员，进入定子绕组防尘棚内需要登记造册，经过风淋系统吹扫后换上鞋套方可进入施工区域，从而减小人员进出对防尘棚内部环境的影响。

实施例5：

本实施例中的环境自动调节系统3是在封闭式防尘棚结构1的内部依次均匀、对称布置两层8套电子温、湿度计、电子气压计、电子空气质量检测仪等电子检测设备，和两层8套微正温、微正压、除湿机、空气净化器等设备、设施，并连接至智能化环境自动调节装置的集中控制柜内，由集中控制系统根据各检测系统的数据情况，分析判断是否开启/关闭相应设备，从而达到智能化环境自动调节功能。本实施例中根据850MW水轮发电机定子绕组安装工艺、技术要求，将封闭式防尘棚结构1内的空气粉尘浓度控制在小于75微克/立方米水平内，设定控制系统判定条件：粉尘浓度≥75μg/m³时启动空气净化器，≤35μg/m³时关闭；封闭式防尘棚结构1内昼夜温差不大于7，昼夜平均温度一般不低于25°C，将空调温度设置为自动模式，并与集控系统联合调控防尘棚内的温度，确保微正温效果；封闭式防尘棚结构1内空气相对湿度应在70%以下，设定控制系统判定条件：湿度≥70%时开启除湿机，≤45%时关闭；封闭式防尘棚结构1内设置微正压设备，正压风机进风口通过管道引出洞室外，直接抽取洞室外部的洁净空气，防尘棚的出风口设计为倾斜向上抬25°左右，使空气流动方向按密封环境呈螺旋形循环向上流动，防止外界含有水分、污物的空气进入防尘棚，设定控制系统判定条件：内部气压≤200Pa时启动正压风机，≥500Pa时关闭。经试验表明该装置可以全自动营造一个恒温、恒压、低湿、清洁的局部环境，为在恶劣环境下保障定子绕组的安装质量提供了可能。

Claims (9)

1.一种超大型水轮发电机定子绕组可视化全封闭环境自控式安装装置，其特征在于：它包括固定在定子（10）顶部基座上的T型支撑结构（6），所述T型支撑结构（6）的顶部固定安装有用于对整个定子（10）的施工区域进行封闭的封闭式防尘棚结构（1）；所述封闭式防尘棚结构（1）的一侧设置有进入口（8），所述进入口（8）的内部安装有用于除尘的风淋系统（2）；

还包括设置在密闭施工区域内部的环境自动调节系统（3）；

在定子（10）的外围设置有环形施工平台（4）。

2.根据权利要求1所述的一种超大型水轮发电机定子绕组可视化全封闭环境自控式安装装置，其特征在于：所述T型支撑结构（6）的顶部支撑横梁底端固定安装有环形轨道（15），所述环形轨道（15）上通过滑轨小车配合安装有多台环形吊（5），所述环形吊（5）与线棒吊装专用工具（16）相配合，并完成线棒（13）的吊装以及定子绕组零部件的吊装、安装。

3.根据权利要求2所述的一种超大型水轮发电机定子绕组可视化全封闭环境自控式安装装置，其特征在于：所述T型支撑结构（6）的底端通过螺栓与定子（10）的顶部基座固定相连，所述T型支撑结构（6）的上部外侧通过加强杆与混凝土地面可靠固定连接，所述T型支撑结构（6）的内侧上部呈悬臂结构，并用于安装环形轨道（15）。

4.根据权利要求1所述的一种超大型水轮发电机定子绕组可视化全封闭环境自控式安装装置，其特征在于：所述封闭式防尘棚结构（1）包括固定在T型支撑结构（6）顶部的顶部支撑横梁（102），顶部支撑横梁（102）的底部固定有支撑立柱（101），支撑立柱（101）的底端固定在混凝土地面，支撑立柱（101）围绕定子（10）呈环形布置，并在支撑立柱（101）之间安装有透明密封板；所述顶部支撑横梁（102）的顶部固定有纵向布置的纵向横梁（103），所述纵向横梁（103）的顶部铺设有密封篷布（104），密封篷布（104）由上而下敷设底部直至接触到下机架安装基础（14）的地面，以此形成全封闭空间。

5.根据权利要求1所述的一种超大型水轮发电机定子绕组可视化全封闭环境自控式安装装置，其特征在于：所述环境自动调节系统（3）包括用于调节密闭施工区域内部温度的微正温设备；用于调节密闭施工区域内部压力的微正压设备；用于对密闭施工区域进行除湿的除湿设备；用于净化密闭施工区域内部空气的空气净化装置；用于自动检测密闭施工区域内部环境的自动检测控制系统；通过自动检测控制系统自动检测密闭施工区域内温度、湿度、空气颗粒度和气压数据，并在对数据分析处理后，自动判断、控制是否启/关微正温设备、微正压设备、除湿设备以及空气净化装置，从而全自动控制、治理局部环境，使其满足定子绕组安装所需的恒温、恒压、低湿、微尘的工艺要求。

6.根据权利要求1所述的一种超大型水轮发电机定子绕组可视化全封闭环境自控式安装装置，其特征在于：所述环形施工平台（4）采用三层施工平台，包括支撑在下机架安装基础（14）顶部的下层施工平台（401），在下层施工平台（401）的顶部通过第一爬梯（402）支撑有顶层施工平台（404），所述顶层施工平台（404）的顶部设置有用于和混凝土地面相连的第二爬梯（405）；在定子（10）的外侧壁和混凝土侧墙体之间设置有中层施工平台（403）。

7.根据权利要求1所述的一种超大型水轮发电机定子绕组可视化全封闭环境自控式安装装置，其特征在于：所述进入口（8）所在位置设置有线棒堆放区（7）。

8.根据权利要求4所述的一种超大型水轮发电机定子绕组可视化全封闭环境自控式安装装置，其特征在于：所述透明密封板采用透明PVC板材；所述密封篷布（104）采用防火加厚篷布。

9.根据权利要求6所述的一种超大型水轮发电机定子绕组可视化全封闭环境自控式安装装置，其特征在于：所述环形施工平台（4）上设置有防护围栏，并采用分瓣现场安装的方式进行组装。

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