西溝電站水輪發(fā)電機(jī)振動(dòng)問題解決方案.pdf

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2010年第5期 第38卷 黑龍江水利科技 Heilongjiang Science and Technology of Water Conservancy No 5 2010 Todal No 38 文章編號(hào) 1007 7596 2010 05 0032一Ol 西溝電站水輪發(fā)電機(jī)振動(dòng)問題解決方案 關(guān)永貴 崔新明 黑河辰能西溝水電有限責(zé)任公司 黑龍江黑河164300 摘要 水輪發(fā)電機(jī)組產(chǎn)生振動(dòng)是因轉(zhuǎn)動(dòng)部件不平衡造成的 綜合起來主要有機(jī)械力不平衡 電磁力不平衡和水力不平衡等 實(shí)踐 證明 水輪發(fā)電機(jī)組的振動(dòng)大多數(shù)是由于發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子重量不平衡造成的 西溝電站機(jī)組屬高水頭 高轉(zhuǎn)速機(jī)組 因此發(fā)電機(jī) 轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡問題尤為突出 文章對(duì)就西溝2 機(jī)組如何通過試驗(yàn)方法進(jìn)行轉(zhuǎn)子加配重以減小機(jī)組振動(dòng)進(jìn)行了一些探索和嘗 試 關(guān)鍵詞 西溝水電站 水輪發(fā)電機(jī)組 振動(dòng) 解決方案 配重 中圖分類號(hào) TM312 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 B 西溝水電站位于黑河市愛輝區(qū)境內(nèi) 電站總裝機(jī)容量 36 MW 年均發(fā)電量1億kW h 是我國(guó)北部高寒地區(qū)投產(chǎn)較 早裝機(jī)容量最大的電站 在北黑電網(wǎng)中擔(dān)任調(diào)峰任務(wù) 西溝 水電站于1991年正式投入生產(chǎn)發(fā)電 設(shè)備由武漢汽輪發(fā)電 機(jī)廠制造 額定轉(zhuǎn)速600轉(zhuǎn) min 至今已運(yùn)行20多年 投產(chǎn) 以來 西溝電站機(jī)組共進(jìn)行過3次大修 每次都不同程度的 解決了存在的缺陷 保證了安全生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)效益的發(fā)揮 1 問題提出與分析 2004年2 機(jī)組按規(guī)程規(guī)定進(jìn)行大修處理 檢修完回裝 后進(jìn)行空轉(zhuǎn)試驗(yàn)時(shí)出現(xiàn)較大振動(dòng) 實(shí)際檢測(cè)上機(jī)架水平振 動(dòng)為0 10 mm 嚴(yán)重超出國(guó)家規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn) 導(dǎo)致機(jī)組無法正常 運(yùn)行發(fā)電 通過查找資料進(jìn)行初步分析 技術(shù)人員認(rèn)為機(jī)組 振動(dòng)可能是來自水力機(jī)械振動(dòng)和動(dòng)不平衡振動(dòng) 在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn) 行檢測(cè)和試驗(yàn)時(shí) 發(fā)現(xiàn)機(jī)組振動(dòng)振幅與轉(zhuǎn)速的平方成正比 因此我們確定是由于轉(zhuǎn)子的動(dòng)不平衡而產(chǎn)生的振動(dòng) 依據(jù)以上的分析 對(duì)2 機(jī)組進(jìn)行了轉(zhuǎn)速試驗(yàn) 從30 到 100 再?gòu)?00 降到50 種種跡象表明機(jī)組振動(dòng)變化不 明顯 經(jīng)過認(rèn)真的檢查 排查 反復(fù)試驗(yàn)檢測(cè) 沒有發(fā)現(xiàn)其他 的問題 同時(shí)也基本上排除了水力不平衡和電磁拉力不均的 問題 再一次對(duì)2 機(jī)組進(jìn)行轉(zhuǎn)速測(cè)試 發(fā)現(xiàn)機(jī)組振動(dòng)是隨著 機(jī)組轉(zhuǎn)速升高而加大 相反隨著轉(zhuǎn)速的降低而減少 振動(dòng) 與機(jī)組轉(zhuǎn)速關(guān)系見表1 表1 振動(dòng)與機(jī)組轉(zhuǎn)速的關(guān)系基本數(shù)據(jù)表轉(zhuǎn) min 測(cè)量部位 機(jī)組轉(zhuǎn)速 上機(jī)架振動(dòng) 300 4O0 500 6OO 500 4O0 300 轉(zhuǎn)速上升時(shí)0 4 8 10 轉(zhuǎn)速下降時(shí)0 3 8 8 3 0 2解決方案和處理過程 通過試驗(yàn)結(jié)果分析認(rèn)定2 機(jī)組振動(dòng)是由轉(zhuǎn)子動(dòng)不平衡 造成的 決定對(duì)2 機(jī)組轉(zhuǎn)子試加配重 以解決動(dòng)不平衡問題 根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況和轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu) 確定方案為 計(jì)算確定配重方位 和配重塊重量 加工好配重塊 同時(shí)在適當(dāng)?shù)奈恢霉潭ê?原 則是安全 可靠 第一次加工安裝的配重塊是2 4 kg 加完 配重經(jīng)過機(jī)組試驗(yàn) 表明上機(jī)架水平振動(dòng)為0 04 mm符合標(biāo) 準(zhǔn) 但不理想 加上的配重后振動(dòng)降低效果非常明顯 因此 認(rèn)定加配重的方位是正確的 只不過是重量多少問題 經(jīng)過 測(cè)算0 10 mm的振動(dòng)加2 4 kg抵消了0 06 mm的振動(dòng) 折算出 0 ol mln的的振動(dòng)應(yīng)該加配重0 4 kg 經(jīng)過計(jì)算在2 4 kg配 重的基礎(chǔ)上又多加了0 8 kg 共計(jì)3 2 kg配重 經(jīng)過機(jī)組的 試驗(yàn)測(cè)量 2 機(jī)組上機(jī)架水平振動(dòng)僅為0 02 mIn 效果非常 明顯 解決了機(jī)組振動(dòng)的問題 保證了機(jī)組的正常運(yùn)轉(zhuǎn)和安 全高效發(fā)電 水輪發(fā)電機(jī)組的振動(dòng)原因很多 有水力不平衡 迷宮環(huán) 間隙不均 間隙氣蝕等 轉(zhuǎn)子動(dòng)不平衡 機(jī)組軸線 軸承有缺 陷 上導(dǎo)下導(dǎo)不同心 導(dǎo)軸瓦松動(dòng) 間隙過大 固定止漏環(huán)與 大軸不同心等 電磁因素磁拉力不均 空氣間隙不均等等很 多復(fù)雜的原因 但經(jīng)過實(shí)際證明 通過仔細(xì)的分析和現(xiàn)場(chǎng)的 試驗(yàn)綜合比較 抓住主要問題 經(jīng)逐步處理 一步一步排除 然后再試驗(yàn)看效果 直到消除所有原因和問題 就會(huì)得到解 決 轉(zhuǎn)子的動(dòng)不平衡在測(cè)試時(shí)特別是振幅與轉(zhuǎn)速的平方成 正比并不是很明顯 但實(shí)際證明只要有振幅隨著轉(zhuǎn)速升高 而加大 相反振幅隨著轉(zhuǎn)速降低而減小的現(xiàn)象 基本上就可 以確定是轉(zhuǎn)子的動(dòng)不平衡造成的機(jī)組振動(dòng) 所以對(duì)水輪發(fā) 電機(jī)組的轉(zhuǎn)子做動(dòng)不平衡試驗(yàn)是非常重要的 尤其是高轉(zhuǎn)速 機(jī)組就更為重要 另外在給轉(zhuǎn)子試加配重時(shí) 一般都用3次 試加配重的方法 實(shí)踐證明也可經(jīng)過2次或者1次配重就可 成功 關(guān)鍵是方位的確定和配重重量的計(jì)算 最主要取決 于第一次 通過第一次配重試驗(yàn)可以測(cè)算出方位和配重重 量 但必須注意在第一次加配重時(shí)為了避免發(fā)生劇烈振動(dòng) 不宜加的太重 一般根據(jù)額定轉(zhuǎn)速和配重塊產(chǎn)生的離心力 振動(dòng)大小而定 盡可能采用保守做法才能取得可靠 理想的 效果 收稿日期 2010 08 02 作者簡(jiǎn)介 關(guān)永貴 1953一 男 黑龍江黑河人 技師 主要從事設(shè)備檢修及檢修管理工作 崔新明 1968一 男 黑龍江湯原 人 高級(jí)工程師 主要從事水電廠技術(shù)管理及檢修維護(hù) 運(yùn)行調(diào)度管理等工作 一32