安谷水電站尾水平臺主變減振措施探討

寧萬超

(四川圣達水電開發有限公司，四川樂山 614900)

1 工程概述

安谷水電站為大渡河干流梯級開發的最后一級，上接沙灣水電站。電站采用混合式開發，裝機容量為4×190MW+1×12MW(生態機組)，水輪機均為軸流轉槳式水輪機。安裝4臺SFP10—220000/220主變壓器及1臺 SF10—15000/220主變壓器。

2 變壓器結構抗振分析及加強措施

安谷水電站與沙灣水電站為同類型機組，利用實測沙灣水電站尾水平臺振動建立模型，根據模型所得參數分析了安谷水電站主變減振措施。

2．1 建立模型

在沙灣水電站尾水平臺上實測最大振動加速度信號的波形，峰值約為2．2m/s2，見圖1。利用三維繪圖軟件Pro/E建立變壓器的三維模型，以沙灣水電站實測的尾水平臺最大振動狀態(振動加速度信號)作為變壓器的輸入激勵信號，求解變壓器關鍵部位振動響應(圖2、3、4)。

圖1 沙灣水電站尾水平臺振動波形圖

圖2 高壓套管底部響應示意圖

圖3 中性點套管底部響應示意圖

圖4 低壓套管底部響應示意圖

圖5 儲油柜底部響應示意圖

2．2 沙灣水電站尾水平臺振動的實測結果

(1)變壓器加速度峰值基本維持在1．1m/s2以下(峰值2．2m/s2以下)。

(2)實測振動激勵下變壓器的響應計算表明，變壓器關鍵部位振動輸入的動力放大系數基本上不超過2，與國家標準GB/T50260中規定的變壓器本體對地震波作用的動力放大系數2非常接近;變壓器本體沒有對實測激振源形成共振。

(3)GB1094．1規定的變壓器正常設計可以承受的地面地震波加速度峰值為水平方向3m/s2、垂直方向1．5m/s2。尾水平臺振動對變壓器的影響與地震波作用對變壓器影響的數量級接近。

(4)將變壓器在實測振動激勵下的動力響應與國家標準對地震波作用下變壓器抗震能力的計算方法進行比對得知，變壓器對尾水平臺實測振動響應的數值均在規定地震波響應的40%以下。

2．3 加強措施

考慮到電站經常調整負荷，頻繁發生振動，為確保變壓器能夠滿足安全運行要求，須對變壓器結構采取補強措施。

2．3．1 變壓器油箱內部器身結構

(1)增加鐵芯圓撐條數量，增大線圈內紙筒與鐵芯的有效接觸面積;控制套裝間隙，保證套裝緊實。(2)增加鐵芯片聚酯帶的綁扎數量。(3)線圈油道墊塊進行密壓工藝處理，以保證線圈軸向緊實。(4)加強引線夾持木件強度，縮短懸臂梁木件的長度。

2．3．2 油箱以及外部組件

(1)提高油箱強度，調整并加強受力部位的結構和數量，減小應力集中，提高油箱焊縫強度。(2)盡量減少聯管中的連接法蘭數量。(3)加強套管升高座、儲油柜以及柜腳的結構強度。(4)加強冷卻系統固定支架強度。(5)套管式電流互感器采用正裝方式安裝，保證安裝緊實。(6)所有的套管均采用玻璃鋼干式套管，以增加其抗振能力。

2．3．3 螺栓連接

變壓器的引線夾持件和許多鋼制結構件均由螺栓連接和固定。所有連接螺栓采取適當合理的防松措施。

2．3．4 二次設備的抗振

(1)套管式電流互感器采用正裝方式安裝。

(2)對于各種儀器儀表采取必要的措施，如采用防震型氣體繼電器和壓力釋放閥，為溫控器增加防震固定支架等。

3 結語

考慮到安谷水電站尾水平臺的振動情況和沙灣水電站尾水平臺的振動情況可能存在差別，加之計算條件的限制、模型簡化，分析計算結果與實際情況也會存在一定差異，需要長期利用傳感器、數據采集卡以及計算機組建立振動測試系統，對設備振動狀況進行更全面深入的分析與了解，以保證主變的長期穩定運行。

［1］ 電力設施抗震設計規范，GB50260［S］．

［2］ 電力變壓器 第1部分 總則，GB1094．1［S］．