西溝電站水輪發(fā)電機振動問題解決方案.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 1007 7596 2010 05 0032一Ol 西溝電站水輪發(fā)電機振動問題解決方案 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)電機組產(chǎn)生振動是因轉(zhuǎn)動部件不平衡造成的 綜合起來主要有機械力不平衡 電磁力不平衡和水力不平衡等 實踐 證明 水輪發(fā)電機組的振動大多數(shù)是由于發(fā)電機轉(zhuǎn)子重量不平衡造成的 西溝電站機組屬高水頭 高轉(zhuǎn)速機組 因此發(fā)電機 轉(zhuǎn)子動平衡問題尤為突出 文章對就西溝2 機組如何通過試驗方法進行轉(zhuǎn)子加配重以減小機組振動進行了一些探索和嘗 試 關(guān)鍵詞 西溝水電站 水輪發(fā)電機組 振動 解決方案 配重 中圖分類號 TM312 文獻標(biāo)識碼 B 西溝水電站位于黑河市愛輝區(qū)境內(nèi) 電站總裝機容量 36 MW 年均發(fā)電量1億kW h 是我國北部高寒地區(qū)投產(chǎn)較 早裝機容量最大的電站 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 機廠制造 額定轉(zhuǎn)速600轉(zhuǎn) min 至今已運行20多年 投產(chǎn) 以來 西溝電站機組共進行過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)濟效益的發(fā)揮 1 問題提出與分析 2004年2 機組按規(guī)程規(guī)定進行大修處理 檢修完回裝 后進行空轉(zhuǎn)試驗時出現(xiàn)較大振動 實際檢測上機架水平振 動為0 10 mm 嚴(yán)重超出國家規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn) 導(dǎo)致機組無法正常 運行發(fā)電 通過查找資料進行初步分析 技術(shù)人員認為機組 振動可能是來自水力機械振動和動不平衡振動 在現(xiàn)場進 行檢測和試驗時 發(fā)現(xiàn)機組振動振幅與轉(zhuǎn)速的平方成正比 因此我們確定是由于轉(zhuǎn)子的動不平衡而產(chǎn)生的振動 依據(jù)以上的分析 對2 機組進行了轉(zhuǎn)速試驗 從30 到 100 再從100 降到50 種種跡象表明機組振動變化不 明顯 經(jīng)過認真的檢查 排查 反復(fù)試驗檢測 沒有發(fā)現(xiàn)其他 的問題 同時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2 機組進行轉(zhuǎn)速測試 發(fā)現(xiàn)機組振動是隨著 機組轉(zhuǎn)速升高而加大 相反隨著轉(zhuǎn)速的降低而減少 振動 與機組轉(zhuǎn)速關(guān)系見表1 表1 振動與機組轉(zhuǎn)速的關(guān)系基本數(shù)據(jù)表轉(zhuǎn) min 測量部位 機組轉(zhuǎn)速 上機架振動 300 4O0 500 6OO 500 4O0 300 轉(zhuǎn)速上升時0 4 8 10 轉(zhuǎn)速下降時0 3 8 8 3 0 2解決方案和處理過程 通過試驗結(jié)果分析認定2 機組振動是由轉(zhuǎn)子動不平衡 造成的 決定對2 機組轉(zhuǎn)子試加配重 以解決動不平衡問題 根據(jù)現(xiàn)場情況和轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu) 確定方案為 計算確定配重方位 和配重塊重量 加工好配重塊 同時在適當(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)過機組試驗 表明上機架水平振動為0 04 mm符合標(biāo) 準(zhǔn) 但不理想 加上的配重后振動降低效果非常明顯 因此 認定加配重的方位是正確的 只不過是重量多少問題 經(jīng)過 測算0 10 mm的振動加2 4 kg抵消了0 06 mm的振動 折算出 0 ol mln的的振動應(yīng)該加配重0 4 kg 經(jīng)過計算在2 4 kg配 重的基礎(chǔ)上又多加了0 8 kg 共計3 2 kg配重 經(jīng)過機組的 試驗測量 2 機組上機架水平振動僅為0 02 mIn 效果非常 明顯 解決了機組振動的問題 保證了機組的正常運轉(zhuǎn)和安 全高效發(fā)電 水輪發(fā)電機組的振動原因很多 有水力不平衡 迷宮環(huán) 間隙不均 間隙氣蝕等 轉(zhuǎn)子動不平衡 機組軸線 軸承有缺 陷 上導(dǎo)下導(dǎo)不同心 導(dǎo)軸瓦松動 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)過實際證明 通過仔細的分析和現(xiàn)場的 試驗綜合比較 抓住主要問題 經(jīng)逐步處理 一步一步排除 然后再試驗看效果 直到消除所有原因和問題 就會得到解 決 轉(zhuǎn)子的動不平衡在測試時特別是振幅與轉(zhuǎn)速的平方成 正比并不是很明顯 但實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)子的動不平衡造成的機組振動 所以對水輪發(fā) 電機組的轉(zhuǎn)子做動不平衡試驗是非常重要的 尤其是高轉(zhuǎn)速 機組就更為重要 另外在給轉(zhuǎn)子試加配重時 一般都用3次 試加配重的方法 實踐證明也可經(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算 最主要取決 于第一次 通過第一次配重試驗可以測算出方位和配重重 量 但必須注意在第一次加配重時為了避免發(fā)生劇烈振動 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 高級工程師 主要從事水電廠技術(shù)管理及檢修維護 運行調(diào)度管理等工作 一32