南水電廠機組振動擺度偏大及導瓦瓦溫偏高的處理

王義國

（廣東粵電南水發電有限責任公司，廣東 韶關 512700）

南水電廠機組振動擺度偏大及導瓦瓦溫偏高的處理

王義國

（廣東粵電南水發電有限責任公司，廣東 韶關 512700）

南水電廠3號機組自增容改造投運以來，由于機組動不平衡的問題，導致下導擺度偏大和各導瓦瓦溫偏高，通過幾次配重試驗，解決了上述問題，確保了機組的安全穩定運行。

南水電廠；振動；擺度；瓦溫；配重試驗

0 引言

南水電廠位于廣東韶關乳源縣境內北江支流南水河上。裝機容量93 MW，是一座以發電為主，兼調峰、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月三臺機全部投入運行。

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

1 配重前機組振動試驗

2008年4月19日測量了在額定負荷下各導瓦的瓦溫見表1；同時還分別進行了3號機組變勵磁、變轉速、變負荷三種工況下的振動試驗，振動、擺度測量數據見表2。

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表2 處理前的振動、擺度（單位：μm）

從以上數據可以看出各導瓦瓦溫都偏高，均接近報警溫度；機組下導擺度偏大，在上述試驗工況下下導最大擺度達556 μm。通過對試驗數據的分析以及對機組以往缺陷處理記錄的查詢（3號機組增容改造過程中盤車數據顯示下導軸頸偏心），經大家討論一致認為機組擺度大的根源在于下導軸頸偏心，試驗結果也表明，不平衡力的方向與下導軸頸偏心的方向一致。因此處理原則是改變下導軸頸偏心與下導軸承的相對位置，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，從而改變下導軸頸相對于下導軸承偏心的位置。

2 配重過程

配重方位主要是根據下導擺度來確定，整個配重過程進行了4次。配重的主要思路是先在轉子下端面配重，直到下導擺度方向向反方向偏轉，然后根據配重效果和上機架的水平振動值來決定轉子上端面的配重量。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：在轉子下端面處從軸編號7起逆時針轉200°角加配重塊10.5kg。（根據計算結果顯示：針對上導的配重方位是在150°，針對下導的配重方位是在210°，為了兼顧上導便選擇在200°處進行配重）。開機空轉后其運行狀況如下：上機架振動69μm（為通頻幅值，以下均同），下機架振動30μm，均有明顯降低。

第二次配重：在轉子下端面處從軸編號7起逆時針轉180°角加配重塊9kg。（由于第一次配重針對下導的效果較好，但是上導擺度還是較大，于是為了減小上導擺度而將配重塊朝上導的方位移動20°）。開機空轉后其運行狀況如下：上機架振動61 μm，上導擺度252μm，下導擺度有明顯減小，變為383μm。

第三次配重：在轉子下端面處從軸編號7起逆時針轉170°角再加配重塊12 kg。（本次配重主要是針對下導）。開機空轉后其運行狀況如下：上機架振動76μm，上導擺度280μm，下導擺度變為313μm。

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

表3 配重時機組運行參數的變化（單位：μm）

2.2 4次配重后機組的振擺及瓦溫狀況

第四次配重完成后，機組空轉運行參數良好，于是繼續做了空載和帶負荷的穩定性試驗。具體試驗結果如表4和表5。

表4 配重后機組的振動、擺度（單位：μm）

表5 配重后機組各部位瓦溫（單位：℃）

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

3 結束語

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

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TM305.3

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1672-5387（2010）04-0055-03

2010-05-13

王義國,男,助理工程師，從事水電廠機械設備維護及檢修工作。