臺蘭河電站發電機組動平衡試驗改進技術

張國華（中國水利水電第四工程局機電安裝分局，甘肅 蘭州 730060）

臺蘭河電站發電機組動平衡試驗改進技術

張國華
（中國水利水電第四工程局機電安裝分局，甘肅 蘭州 730060）

摘要：目前高水頭、高轉速的水輪發電機組由于機組制造工藝的日趨完善，以及此類機組的訂貨成本、運輸尺寸、布置廠房的要求都較低轉速水輪發電機組低，成為水電站機組優先選型對象。但高轉速水輪發電機組也有一定的不足之處，比如機組振動相對較大，因此，需要重視機組動平衡試驗。

關鍵詞：水電站；發電機組；動平衡；改進技術

0　概述

臺蘭河一級電站位于新疆阿克蘇地區，電站為徑流式電站，主要任務為發電，裝機規模為2×19.2MW+2 ×4.8MW。電站額定水頭為97m，大機（2×19.2 MW）額定轉速為333.3r/min，小機（2×4.8MW）額定轉速為600r/min。機組布置形式為并列布置，1、2號機組為大機，3、4號機組為小機。

臺蘭河一級電站2號機組在有水調試過程中，監測到上機架振動值超標（水平振動0.17mm，垂直振動0.04mm），根據國標必須現場進行動平衡試驗。目前國內有幾家公司有專業儀器進行機組振動測量，可方便快速地明確需要增加配重的位置及重量。但出于機組調試進度考慮，且電站位于新疆偏遠地區，如從內地找專業人員和儀器進行機組振動測量，則影響機組調試進度。因此，項目部與業主建議協商后，由項目部進行動平衡試驗。

經過技術人員和安裝人員討論，并根據現場條件，優先選用百分表測振法，用廠房橋機吊著靜止重物，重物上吸一只帶有磁力表座的百分表，表的量桿垂直頂在被測物上。首先在機組運行至額定轉速時監測原始振動值，并計算出試重塊的重量。用3次試加重法測振動值，就是將試重塊加裝在轉子同一半徑同一平面互成120°的任意三點A、B、C上，分別記錄3次加裝試重塊后的振動值，再根據公式計算出配重塊的大小和角度。試重塊的選擇根據公式進行計算得出。

1　試重塊重量

公式如下：

未加試重塊及加裝試重塊后上機架振動值數據如表1：

表1

2　配重塊重量

加裝完3次試重塊后，根據3次的監測記錄，計算出配重塊加裝角度及質量。配重塊計算公式如下：

把上表中數據代入公式得：（mm）

3　夾角計算

夾角α即從最小振動值點向中間振動值點偏移的夾角：

把上表中數據代入公式得：

α=22.648778770≈230

根據計算所得配重塊重量和角度，對配重塊進行加裝，上機架水平振動值從原來的0.17mm降至0.09mm，還超出國標。根據經驗，在原有重量上增加了8kg，再進行動平衡試驗，測得水平振動值0.02mm，配重效果明顯，達到了預期的結果。

4　結語

在實際情況中，機組振動不可能由單一的動平衡所引起，電磁和水力不平衡影響也或多或少地起作用，是一種綜合性的因素。無論采取哪種方法，都會產生計算誤差，其值與其他方面干擾的大小及所測數值的精確度有很大關系，也不可能完全消除振動現象。此種動平衡試驗方法，雖然有些偏離理論計算，但是依據充分，簡單實用，是許多中小水電站值得借鑒的方法，相比大中型電站而言，中小型電站受現場條件的限制，實地測試條件相對較差，雖然此種試驗測試中可能次數多一點，但是仍然能夠有效地解決運行中的發電機轉子不平衡問題，在今后小型水輪發電機組安裝調試過程中，對于轉子不平衡問題可廣泛應用。

中圖分類號：TK730.7

文獻標識碼：B

文章編號：1672-5387（2015）01-0014-02

DOI：10.13599/j.cnki.11-5130.2015.01.004

收稿日期：2014-10-12

作者簡介：張國華（1979-），男，助理工程師，從事水電設備安裝工作。