南水電廠機(jī)組振動擺度偏大及導(dǎo)瓦瓦溫偏高的處理

王義國

（廣東粵電南水發(fā)電有限責(zé)任公司，廣東 韶關(guān) 512700）

南水電廠機(jī)組振動擺度偏大及導(dǎo)瓦瓦溫偏高的處理

王義國

（廣東粵電南水發(fā)電有限責(zé)任公司，廣東 韶關(guān) 512700）

南水電廠3號機(jī)組自增容改造投運(yùn)以來，由于機(jī)組動不平衡的問題，導(dǎo)致下導(dǎo)擺度偏大和各導(dǎo)瓦瓦溫偏高，通過幾次配重試驗(yàn)，解決了上述問題，確保了機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

南水電廠；振動；擺度；瓦溫；配重試驗(yàn)

0 引言

南水電廠位于廣東韶關(guān)乳源縣境內(nèi)北江支流南水河上。裝機(jī)容量93 MW，是一座以發(fā)電為主，兼調(diào)峰、防洪、灌溉為一體的水電廠。南水大壩是全國第一個采用定向爆破堆積而成的粘土斜墻堆石壩。1971年4月三臺機(jī)全部投入運(yùn)行。

南水電廠3號機(jī)組由于投運(yùn)多年，存在較多缺陷，于是2008年對其進(jìn)行了增容改造，改造后水輪機(jī)型號：HL685-LJ-200，發(fā)電機(jī)型號：SF34-16/4100（改造前水輪機(jī)型號 HL638-LJ-200發(fā)電機(jī)型號：TS410/312-16）。改造后水輪機(jī)的最大出力由以前的26.15MW增大到34.8MW，發(fā)電機(jī)額定功率由以前的25MW增大到34MW。機(jī)組于2008年1月22日交系統(tǒng)運(yùn)行，但一直存在著下導(dǎo)擺度偏大和各導(dǎo)瓦瓦溫偏高的安全隱患。為此南水電廠對3號機(jī)組進(jìn)行了動平衡試驗(yàn)和幾次配重，最終解決了上述問題，消除了安全隱患。

1 配重前機(jī)組振動試驗(yàn)

2008年4月19日測量了在額定負(fù)荷下各導(dǎo)瓦的瓦溫見表1；同時還分別進(jìn)行了3號機(jī)組變勵磁、變轉(zhuǎn)速、變負(fù)荷三種工況下的振動試驗(yàn)，振動、擺度測量數(shù)據(jù)見表2。

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表2 處理前的振動、擺度（單位：μm）

從以上數(shù)據(jù)可以看出各導(dǎo)瓦瓦溫都偏高，均接近報警溫度；機(jī)組下導(dǎo)擺度偏大，在上述試驗(yàn)工況下下導(dǎo)最大擺度達(dá)556 μm。通過對試驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析以及對機(jī)組以往缺陷處理記錄的查詢（3號機(jī)組增容改造過程中盤車數(shù)據(jù)顯示下導(dǎo)軸頸偏心），經(jīng)大家討論一致認(rèn)為機(jī)組擺度大的根源在于下導(dǎo)軸頸偏心，試驗(yàn)結(jié)果也表明，不平衡力的方向與下導(dǎo)軸頸偏心的方向一致。因此處理原則是改變下導(dǎo)軸頸偏心與下導(dǎo)軸承的相對位置，以消除或減少偏心帶來的不利影響。具體采用的方法是通過配重來改變不平衡力的方向，從而改變下導(dǎo)軸頸相對于下導(dǎo)軸承偏心的位置。

2 配重過程

配重方位主要是根據(jù)下導(dǎo)擺度來確定，整個配重過程進(jìn)行了4次。配重的主要思路是先在轉(zhuǎn)子下端面配重，直到下導(dǎo)擺度方向向反方向偏轉(zhuǎn)，然后根據(jù)配重效果和上機(jī)架的水平振動值來決定轉(zhuǎn)子上端面的配重量。每次配重的位置示意圖見圖1。

2.1 各次配重情況

第一次配重：在轉(zhuǎn)子下端面處從軸編號7起逆時針轉(zhuǎn)200°角加配重塊10.5kg。（根據(jù)計(jì)算結(jié)果顯示：針對上導(dǎo)的配重方位是在150°，針對下導(dǎo)的配重方位是在210°，為了兼顧上導(dǎo)便選擇在200°處進(jìn)行配重）。開機(jī)空轉(zhuǎn)后其運(yùn)行狀況如下：上機(jī)架振動69μm（為通頻幅值，以下均同），下機(jī)架振動30μm，均有明顯降低。

第二次配重：在轉(zhuǎn)子下端面處從軸編號7起逆時針轉(zhuǎn)180°角加配重塊9kg。（由于第一次配重針對下導(dǎo)的效果較好，但是上導(dǎo)擺度還是較大，于是為了減小上導(dǎo)擺度而將配重塊朝上導(dǎo)的方位移動20°）。開機(jī)空轉(zhuǎn)后其運(yùn)行狀況如下：上機(jī)架振動61 μm，上導(dǎo)擺度252μm，下導(dǎo)擺度有明顯減小，變?yōu)?83μm。

第三次配重：在轉(zhuǎn)子下端面處從軸編號7起逆時針轉(zhuǎn)170°角再加配重塊12 kg。（本次配重主要是針對下導(dǎo)）。開機(jī)空轉(zhuǎn)后其運(yùn)行狀況如下：上機(jī)架振動76μm，上導(dǎo)擺度280μm，下導(dǎo)擺度變?yōu)?13μm。

第四次配重：在轉(zhuǎn)子上風(fēng)扇處從軸編號7起逆時針轉(zhuǎn)90°角再加配重塊7 kg。（本次配重主要是針對上導(dǎo)）。開機(jī)空轉(zhuǎn)后其運(yùn)行狀況如下：上機(jī)架振動30 μm，上導(dǎo)擺度163 μm，下導(dǎo)擺度184 μm。以上4次配重試驗(yàn)的振動擺度見表3。

表3 配重時機(jī)組運(yùn)行參數(shù)的變化（單位：μm）

2.2 4次配重后機(jī)組的振擺及瓦溫狀況

第四次配重完成后，機(jī)組空轉(zhuǎn)運(yùn)行參數(shù)良好，于是繼續(xù)做了空載和帶負(fù)荷的穩(wěn)定性試驗(yàn)。具體試驗(yàn)結(jié)果如表4和表5。

表4 配重后機(jī)組的振動、擺度（單位：μm）

表5 配重后機(jī)組各部位瓦溫（單位：℃）

對比表5和表1可知，同是額定負(fù)荷工況下，配重試驗(yàn)后各導(dǎo)瓦瓦溫均下降了10℃以上；對比表4和表2可知同是30 MW負(fù)荷和通頻情況下，上機(jī)架振動由82μm減少為20μm，下機(jī)架振動由83μm減少為10μm，上導(dǎo)擺度由153μm減少為146μm，下導(dǎo)擺度由523μm減少為202μm。導(dǎo)瓦瓦溫的降低和機(jī)組振動和擺度的減少效果明顯。

3 結(jié)束語

從南水電廠3號機(jī)組的動平衡試驗(yàn)過程及結(jié)果來看，南水電廠3號機(jī)組改造后振動和擺度偏大以及導(dǎo)瓦瓦溫偏高的主要原因是由于下導(dǎo)軸頸偏心引起的。由于增容改造后的試驗(yàn)階段忽視了對下導(dǎo)及下機(jī)架的運(yùn)行監(jiān)測，致使問題一直沒有得到解決，為消除隱患，南水電廠對3號機(jī)組增容改造后重新進(jìn)行了配重試驗(yàn)，解決了由于下導(dǎo)軸頸偏心引起的各種問題，效果是顯著的，確保了機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

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TM305.3

B

1672-5387（2010）04-0055-03

2010-05-13

王義國,男,助理工程師，從事水電廠機(jī)械設(shè)備維護(hù)及檢修工作。