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水轮发电机组振动过大的原因分析及处理_论文

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第 37 卷增刊 2 2 018 年7 月 四  川  水  力  发  电 Sichuan  Water  Power Vol. 37? Supplement2     Jul. 2 0 1 8 水轮发电机组振动过大的原因分析及处理 徐  彬?  李 志 文 ( 四川美姑河水电开发有限公司?四川 成都  610041) 摘  要:针对柳洪水电站 1#机组运行振动值、摆度值异常增大的实际情况?从电气因素、水力因素、机械因素及机组工况等方 面全面探寻了振摆增大的原因?由简至繁?对整个机组逐步进行排查?最终通过盘车调整机组的旋转水*?有效地消除了振 摆过大的现象? 针对电站机组的实际情况?为保证机组安全可靠运行提出了相应的改进措施? 关键词:柳洪水电站?振动?摆度?推力轴瓦?机组水* 中图分类号:TV7?TV735?TV737 文献标识码:  B 文章编号:1001 ̄2184(2018) 增 2 ̄0110 ̄03 1  概  述 柳洪水电站位于四川省凉山彝族自治州美姑 县境内的美姑河干流?是美姑河干流“ 一库五级” 梯级开发中的第四级电站? 采用引水式布置型 式?装机容量为 3 × 60 MW?额定水头 358 m?额定 转速 500 r / min? 机组为立式布置的“ 三导轴承” 悬式结构?推力轴承为弹簧簇支撑的氟塑料瓦?上 导、下导轴承均为支柱螺钉支撑的分块式巴氏合 金瓦?水导轴承为稀油润滑筒式轴承? 柳洪水电站属于典型的高水头、多泥沙水电 站?机组运行振动、摆度大以及轴瓦温度高是经常 遇到的难题?对机组安装、检修的工艺要求较高? 目前三台机组采取 4 a 周期 A 修?期间每年枯水 期安排 C 修?并视运行状况安排 B 修的检修模 式? 1#机组于 2014 年底进行了 A 修?各项指标 合格?检修后一直处于良好的运行状态? 2016 年 8 月 7 日?1#机组带有功负荷 40 MW 正常运行?夜间 23 点 36 分?值班人员在巡检过程 中发现 1#机组振感异常强烈?在发电机风罩处明 显感觉“ 跳 动” ?上 机 架 振 动 值 显 示 越 限? 遂 汇 报 集控中心紧急停机并通知维护人员检查处理? 故障表现 的 主 要 现 象: 上 机 架 振 动 越 限? 上 导、水导处的摆度明显增大?推力轴瓦和导轴瓦温 度出现不同程度的升高现象? 2  针对故障原因进行的分析 2. 1  思路及原则 获悉这一异常情况后?我们的初步处理思路 及原则是: 收稿日期:2018 ̄04 ̄25   110  Sichuan Water Power 第一?分析可能引起振动、摆度增大的原因? 在不拆卸机组主要部件的情况下?对机组进行全 面检查?如果不能发现问题则做升速试验?进一步 分析、检查? 第二?由于 当 时 处 于 汛 期? 机 组 急 需 恢 复 出 力?显然?“ 由简至繁” 的处理原则较为适合? 2. 2  原因分析 总体来说?引起机组运行振动、摆度增大的原 因主要有三个方面:电磁因素、水力因素以及机械 因素? (1)分析电磁因素? 监控记录显示机组运行 时负荷正常?定子三相电压、电流正常?转子电压、 电流正常?整体无故障、报警信号?因而排除了电 磁方面的因素? (2)机械因素? 对于水轮发电机组来说?机 械是其主要部件? 从水轮机至发电机?在不拆卸 部件的情况下?对可视、可触部件进行了全面地检 查?未发现异常? (3) 水力因素?当时机组处于负荷 40 MW 正 常运行?导叶无错位信号?水力测量各处压力值无 异常? 鉴于以上检查分析未能发现明显的问题?我 们又进行了机组升速试验?进一步观察机组振动、 摆度情况? 升速试验过程及结果: 当升速范围为 0 ~ 400 rpm 时?顶盖振动及水 导、上导的摆度无明显异常?水轮机和下导部位无 明显异音? 但是?上机架水*振动和垂直振动随 着转速的升高明显增大?在 400 rpm 时?水*振动 徐  彬等:水轮发电机组振动过大的原因分析及处理 2018 年增刊 2 达 0. 24 mm( 规程上限为 0. 07 mm) ?垂直振动达 0. 32 mm( 规程上限为 0. 05 mm) ?而在实际运行 中?上机架水*振动一般不超过 0. 05 mm?垂直振 动一般为 0. 02 mm? 鉴于这种情况?考虑到机组 继续运转将造成损坏扩大?故停止了升速? 在升速试验的情况下?进一步分析了问题产 生的原因?并在原来检查的基础上进行了更深入 的排查? 为排除水轮机机械及水力不*衡的影响?对 水轮机内部及导叶进行了检查:各部件完好?流道 无杂物?转轮上、下止漏环间隙合格?水导轴承检 查完好?间隙合格?故排除了水力因素以及机械因 素( 水轮机部分) 的原因? 根据升速试验时“ 单是上机架振动增大” 这 一现象?我们把重心转移到推力、上导轴承部位? 主要有以下几种情况: (1) 上导轴瓦支柱螺栓松动? 在这种情况 下?上导轴瓦间隙变化导致的摆度变大不致于使 机组产生垂直振动? (2) 转动部件轴线发生变化? 在这种情况 下?机组运行振动、摆度的变化也不致于使机组产 生垂直振动?而且机组轴线变化?导轴瓦温度应会 产生变化?这与实际现象不符? (3) 推力轴瓦出现了问题? 在这种情况下? 机组水*变差?此时转动部件旋转时处于一个不 *面上?会产生所谓“ 摆头” 现象?从而引起机组 机架水*、垂直振动增大?“ 摆头” 亦将导致上导 轴瓦温度升高? 相比较而言?这种原因对下导、水导的影响则 较为复杂:如果推力瓦面只是倾斜?但仍然是一个 *面?那么?转动部件的下半部应往一边靠?瓦温 会出现一边升高的现象?如果推力瓦面不仅是倾 斜?而且有波浪面现象?那么瓦温整体应会出现升 高现象? 3  所采取的处理方案 拆开上导、推力油槽进行检查? 检查发现上 导轴瓦完好?支柱螺栓无松动?各瓦间隙在合格范 围内?机组轴线(位于推力头与镜板之间) 调整垫 片无位移、脱落现象?推力轴瓦及



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