某抽水蓄能電站3F機組擺度偏大問題分析與處理

樊玉林，孫慧芳，桂中華，胡玉梅

（國網(wǎng)新源控股有限公司技術(shù)中心，北京市 100161）

某抽水蓄能電站3F機組擺度偏大問題分析與處理

樊玉林，孫慧芳，桂中華，胡玉梅

（國網(wǎng)新源控股有限公司技術(shù)中心，北京市 100161）

某抽水蓄能電站3F機組存在上、下導(dǎo)持續(xù)升高且超標現(xiàn)象，影響機組的安全穩(wěn)定運行。本文對該問題進行現(xiàn)場檢查及分析，對松動的磁極鍵進行打緊，并對存在的轉(zhuǎn)子不平衡問題進行了動平衡配重試驗，處理后機組的運行數(shù)據(jù)顯示擺度和振動測值正常，機組恢復(fù)了穩(wěn)定運行狀態(tài)。

混流可逆式機組；擺度大；原因分析；處理

1 概述

某抽水蓄能電站安裝4臺250MW單級、立軸、混流可逆式水泵水輪發(fā)電機組，為日調(diào)節(jié)純抽水蓄能電站。水輪機額定轉(zhuǎn)速為250r/min；額定水頭為517.4m；額定容量：水輪機為250MW，水泵為272MW。發(fā)電機型號為SAV470/292/12；額定電壓為18（±5%）kV；額定頻率為（50±1）HZ；額定容量：發(fā)電工況為334MVA，電動工況為330MW；功率因數(shù)：發(fā)電工況為0.90（滯后），電動工況為0.95；額定轉(zhuǎn)速為250r/min。

2013年12月至2014年7月，3號機組上、下導(dǎo)擺度均呈現(xiàn)持續(xù)升高現(xiàn)象，發(fā)電工況1h后，上導(dǎo)擺度在205～250μm、下導(dǎo)擺度在300～350μm，下導(dǎo)擺度已超出正常運行允許范圍，成為影響機組安全穩(wěn)定運行的重要隱患。

本文針對該電站3F機組上、下導(dǎo)擺度大的問題進行了全面的檢查分析和試驗，經(jīng)過處理后機組擺度恢復(fù)正常運行。

2 故障分析及處理

2.1 機組擺度評價技術(shù)依據(jù)

該機組此次振動測試數(shù)據(jù)采用ISO7919－5《非往復(fù)式機器的機械振動 對旋轉(zhuǎn)軸的測量和評定 第5部分：水力發(fā)電中的機械和泵站》標準進行評價。該標準下，250r/min的水輪機組在穩(wěn)態(tài)運行時的軸系振動等級分區(qū)見表1。

（1）區(qū)域A：振動數(shù)值在此范圍內(nèi)的設(shè)備可認為是良好的并可不加限制地運行，新機一般在區(qū)域A內(nèi)進行考核。

（2）區(qū)域B：振動數(shù)值在此范圍內(nèi)的設(shè)備可以接受長期運行。

（3）區(qū)域C：振動數(shù)值落入此范圍內(nèi)，提請注意安排維修。一般，該機器還可以運行一段有限時間，直到合適機會進行檢修。

（4）區(qū)域D：振動數(shù)值落入該范圍的設(shè)備被認為極有可能導(dǎo)致?lián)p毀事故。

2.2 機組擺度超標分析及處理

2.2.1 現(xiàn)場檢查

對機組轉(zhuǎn)動部件進行現(xiàn)場檢查，發(fā)現(xiàn)磁極鍵存在松動現(xiàn)象，對松動的磁極鍵進行打緊處理。

2.2.2 轉(zhuǎn)子質(zhì)量不平衡

2013年12月～2014年7月，3號機組上、下導(dǎo)擺度均呈現(xiàn)持續(xù)升高現(xiàn)象，2014年7月16～17日對3F機組進行了動平衡配重處理。表2和表3為配重前該機組發(fā)電方向空轉(zhuǎn)和帶負荷運行時的數(shù)據(jù)。表4為配重后發(fā)電方向空轉(zhuǎn)運行時的數(shù)據(jù)，由于當天沒有發(fā)電負荷和抽水負荷安排，無法獲取機組配重后滿負荷發(fā)電和抽水工況下的振擺數(shù)據(jù)，但根據(jù)以往該機組運行規(guī)律，滿負荷后，該機組上導(dǎo)和下導(dǎo)擺度還將下降約50μm，機架振動下降約0.1mm/s。

從表4中的數(shù)據(jù)來看，該機組經(jīng)過現(xiàn)場動平衡處理后，軸系受到的不平衡力已下降約50%，說明發(fā)電機轉(zhuǎn)子存在一定的質(zhì)量不平衡問題。

表2 配重前發(fā)電方向空轉(zhuǎn)工況下各測點振擺數(shù)據(jù)

表3 配重前發(fā)電工況下各測點振擺數(shù)據(jù)

續(xù)表

表4 配重后發(fā)電方向空轉(zhuǎn)工況下各測點振擺數(shù)據(jù)

2014年6～8月，3號機組發(fā)電工況所帶負荷集中在230MW附近區(qū)間，抽水工況負荷集中在–265MW附近區(qū)間，因此下面重點對以上負荷區(qū)間的機組振擺進行趨勢分析，如圖1～圖4所示，以評價配重效果。

3號機組發(fā)電工況下，機組上導(dǎo)、下導(dǎo)軸承擺度配重前基本都處在GB/T 11348.5標準B區(qū)，少數(shù)情況下導(dǎo)擺度處在C區(qū)，配重后基本都處在GB/T 11348.5標準A區(qū)，水導(dǎo)X、Y向擺度處在GB/T 11348.5標準A區(qū)。

圖1 230MW工況上導(dǎo)、下導(dǎo)、水導(dǎo)擺度趨勢

圖2 -265MW工況上導(dǎo)、下導(dǎo)、水導(dǎo)擺度趨勢

圖3 230MW工況上機架、下機架、頂蓋振動趨勢

圖4 265MW工況上機架、下機架、頂蓋振動趨勢

上機架、下機架和頂蓋振動均在DL/T 507標準范圍以內(nèi)。機組振動、擺度幅值均在機組運行報警值以下。上機架水平振動配重前超過國家標準和電站運行規(guī)程要求值，配重后降低至國家標準和電站運行規(guī)程要求值以下。

3 結(jié)論

對該電站3F機組上、下導(dǎo)擺度超標的原因進行分析，并提出了具體的處理措施，通過處理使機組恢復(fù)了正常運行。本次機組上、下導(dǎo)擺度大問題的分析及處理研究，可為其他電站現(xiàn)場處理類似問題起到借鑒作用。

[1]桂中華，樊玉林，常玉紅，等. 某抽水蓄能電站1F機組上導(dǎo)擺度大及推力瓦溫高問題的處理[J]. 水電與抽水蓄能，2015，1（1）：16-20.

[2]何定全. 洛古水電站2號機組擺度超標處理[J]. 四川水力發(fā)電，2011，30（4）：116-118.

[3]高梅英，程書官. 三門峽水電廠2號發(fā)電機上導(dǎo)擺度大原因分析處理[J]. 華中電力，2010，23（5）：63-65.

[4]王以軍，王小建，劉云鵬. 沙河抽水蓄能電站2號機上導(dǎo)擺度超標的分析與處理[J]. 水力發(fā)電，2007，33（9）：69-70，72.

樊玉林（1972—），男，本科，高級工程師，主要研究方向：水電生產(chǎn)自動化與技術(shù)管理。

孫慧芳（1988—），女，碩士，助理工程師，主要研究方向：水電設(shè)備故障診斷及狀態(tài)評價。E-mail：huifang-sun@sgxy.sgcc.com.cn

桂中華（1976—），男，博士，高級工程師，主要研究方向：水電設(shè)備故障診斷與狀態(tài)評價。E-mail：zhonghua-gui@sgxy.sgcc.com.cn

胡玉梅（1969—），女，本科，工程師，主要研究方向：電氣二次設(shè)備自動化技術(shù)。E-mail：yumei-hu@sgxy.sgcc.com.cn

Analysis and Treatment of Over-throw of Guide Bearing of 3F Unit of Pumped-Storage Power Station

FAN Yulin，SUN Huifang，GUI Zhonghua，HU Yumei
（Technology center State Grid Xinyuan Company Ltd.，Beijing 100161，China）

Upper and lower guide bearing throw of 3F unit of pumped-storage power station are continuous rising and above standard，it is dangerous for safe operation of the pumpedstorage generating unit. The fault were on-site inspection and analyzed in this paper，then loose pole keys were impacted and dynamic balance test was carried. After the unit was repaired，the value of throw and vibration are normal.

pumped-storage generating unit；over-throw of guide bearing；reason analysis；solution