某抽水蓄能電站3F機(jī)組擺度偏大問(wèn)題分析與處理

樊玉林，孫慧芳，桂中華，胡玉梅

（國(guó)網(wǎng)新源控股有限公司技術(shù)中心，北京市 100161）

某抽水蓄能電站3F機(jī)組擺度偏大問(wèn)題分析與處理

樊玉林，孫慧芳，桂中華，胡玉梅

（國(guó)網(wǎng)新源控股有限公司技術(shù)中心，北京市 100161）

某抽水蓄能電站3F機(jī)組存在上、下導(dǎo)持續(xù)升高且超標(biāo)現(xiàn)象，影響機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行。本文對(duì)該問(wèn)題進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢查及分析，對(duì)松動(dòng)的磁極鍵進(jìn)行打緊，并對(duì)存在的轉(zhuǎn)子不平衡問(wèn)題進(jìn)行了動(dòng)平衡配重試驗(yàn)，處理后機(jī)組的運(yùn)行數(shù)據(jù)顯示擺度和振動(dòng)測(cè)值正常，機(jī)組恢復(fù)了穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)。

混流可逆式機(jī)組；擺度大；原因分析；處理

1 概述

某抽水蓄能電站安裝4臺(tái)250MW單級(jí)、立軸、混流可逆式水泵水輪發(fā)電機(jī)組，為日調(diào)節(jié)純抽水蓄能電站。水輪機(jī)額定轉(zhuǎn)速為250r/min；額定水頭為517.4m；額定容量：水輪機(jī)為250MW，水泵為272MW。發(fā)電機(jī)型號(hào)為SAV470/292/12；額定電壓為18（±5%）kV；額定頻率為（50±1）HZ；額定容量：發(fā)電工況為334MVA，電動(dòng)工況為330MW；功率因數(shù)：發(fā)電工況為0.90（滯后），電動(dòng)工況為0.95；額定轉(zhuǎn)速為250r/min。

2013年12月至2014年7月，3號(hào)機(jī)組上、下導(dǎo)擺度均呈現(xiàn)持續(xù)升高現(xiàn)象，發(fā)電工況1h后，上導(dǎo)擺度在205～250μm、下導(dǎo)擺度在300～350μm，下導(dǎo)擺度已超出正常運(yùn)行允許范圍，成為影響機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行的重要隱患。

本文針對(duì)該電站3F機(jī)組上、下導(dǎo)擺度大的問(wèn)題進(jìn)行了全面的檢查分析和試驗(yàn)，經(jīng)過(guò)處理后機(jī)組擺度恢復(fù)正常運(yùn)行。

2 故障分析及處理

2.1 機(jī)組擺度評(píng)價(jià)技術(shù)依據(jù)

該機(jī)組此次振動(dòng)測(cè)試數(shù)據(jù)采用ISO7919－5《非往復(fù)式機(jī)器的機(jī)械振動(dòng) 對(duì)旋轉(zhuǎn)軸的測(cè)量和評(píng)定 第5部分：水力發(fā)電中的機(jī)械和泵站》標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)價(jià)。該標(biāo)準(zhǔn)下，250r/min的水輪機(jī)組在穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)的軸系振動(dòng)等級(jí)分區(qū)見(jiàn)表1。

（1）區(qū)域A：振動(dòng)數(shù)值在此范圍內(nèi)的設(shè)備可認(rèn)為是良好的并可不加限制地運(yùn)行，新機(jī)一般在區(qū)域A內(nèi)進(jìn)行考核。

（2）區(qū)域B：振動(dòng)數(shù)值在此范圍內(nèi)的設(shè)備可以接受長(zhǎng)期運(yùn)行。

（3）區(qū)域C：振動(dòng)數(shù)值落入此范圍內(nèi)，提請(qǐng)注意安排維修。一般，該機(jī)器還可以運(yùn)行一段有限時(shí)間，直到合適機(jī)會(huì)進(jìn)行檢修。

（4）區(qū)域D：振動(dòng)數(shù)值落入該范圍的設(shè)備被認(rèn)為極有可能導(dǎo)致?lián)p毀事故。

2.2 機(jī)組擺度超標(biāo)分析及處理

2.2.1 現(xiàn)場(chǎng)檢查

對(duì)機(jī)組轉(zhuǎn)動(dòng)部件進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢查，發(fā)現(xiàn)磁極鍵存在松動(dòng)現(xiàn)象，對(duì)松動(dòng)的磁極鍵進(jìn)行打緊處理。

2.2.2 轉(zhuǎn)子質(zhì)量不平衡

2013年12月～2014年7月，3號(hào)機(jī)組上、下導(dǎo)擺度均呈現(xiàn)持續(xù)升高現(xiàn)象，2014年7月16～17日對(duì)3F機(jī)組進(jìn)行了動(dòng)平衡配重處理。表2和表3為配重前該機(jī)組發(fā)電方向空轉(zhuǎn)和帶負(fù)荷運(yùn)行時(shí)的數(shù)據(jù)。表4為配重后發(fā)電方向空轉(zhuǎn)運(yùn)行時(shí)的數(shù)據(jù)，由于當(dāng)天沒(méi)有發(fā)電負(fù)荷和抽水負(fù)荷安排，無(wú)法獲取機(jī)組配重后滿負(fù)荷發(fā)電和抽水工況下的振擺數(shù)據(jù)，但根據(jù)以往該機(jī)組運(yùn)行規(guī)律，滿負(fù)荷后，該機(jī)組上導(dǎo)和下導(dǎo)擺度還將下降約50μm，機(jī)架振動(dòng)下降約0.1mm/s。

從表4中的數(shù)據(jù)來(lái)看，該機(jī)組經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)平衡處理后，軸系受到的不平衡力已下降約50%，說(shuō)明發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子存在一定的質(zhì)量不平衡問(wèn)題。

表2 配重前發(fā)電方向空轉(zhuǎn)工況下各測(cè)點(diǎn)振擺數(shù)據(jù)

表3 配重前發(fā)電工況下各測(cè)點(diǎn)振擺數(shù)據(jù)

續(xù)表

表4 配重后發(fā)電方向空轉(zhuǎn)工況下各測(cè)點(diǎn)振擺數(shù)據(jù)

2014年6～8月，3號(hào)機(jī)組發(fā)電工況所帶負(fù)荷集中在230MW附近區(qū)間，抽水工況負(fù)荷集中在–265MW附近區(qū)間，因此下面重點(diǎn)對(duì)以上負(fù)荷區(qū)間的機(jī)組振擺進(jìn)行趨勢(shì)分析，如圖1～圖4所示，以評(píng)價(jià)配重效果。

3號(hào)機(jī)組發(fā)電工況下，機(jī)組上導(dǎo)、下導(dǎo)軸承擺度配重前基本都處在GB/T 11348.5標(biāo)準(zhǔn)B區(qū)，少數(shù)情況下導(dǎo)擺度處在C區(qū)，配重后基本都處在GB/T 11348.5標(biāo)準(zhǔn)A區(qū)，水導(dǎo)X、Y向擺度處在GB/T 11348.5標(biāo)準(zhǔn)A區(qū)。

圖1 230MW工況上導(dǎo)、下導(dǎo)、水導(dǎo)擺度趨勢(shì)

圖2 -265MW工況上導(dǎo)、下導(dǎo)、水導(dǎo)擺度趨勢(shì)

圖3 230MW工況上機(jī)架、下機(jī)架、頂蓋振動(dòng)趨勢(shì)

圖4 265MW工況上機(jī)架、下機(jī)架、頂蓋振動(dòng)趨勢(shì)

上機(jī)架、下機(jī)架和頂蓋振動(dòng)均在DL/T 507標(biāo)準(zhǔn)范圍以?xún)?nèi)。機(jī)組振動(dòng)、擺度幅值均在機(jī)組運(yùn)行報(bào)警值以下。上機(jī)架水平振動(dòng)配重前超過(guò)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和電站運(yùn)行規(guī)程要求值，配重后降低至國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和電站運(yùn)行規(guī)程要求值以下。

3 結(jié)論

對(duì)該電站3F機(jī)組上、下導(dǎo)擺度超標(biāo)的原因進(jìn)行分析，并提出了具體的處理措施，通過(guò)處理使機(jī)組恢復(fù)了正常運(yùn)行。本次機(jī)組上、下導(dǎo)擺度大問(wèn)題的分析及處理研究，可為其他電站現(xiàn)場(chǎng)處理類(lèi)似問(wèn)題起到借鑒作用。

[1]桂中華，樊玉林，常玉紅，等. 某抽水蓄能電站1F機(jī)組上導(dǎo)擺度大及推力瓦溫高問(wèn)題的處理[J]. 水電與抽水蓄能，2015，1（1）：16-20.

[2]何定全. 洛古水電站2號(hào)機(jī)組擺度超標(biāo)處理[J]. 四川水力發(fā)電，2011，30（4）：116-118.

[3]高梅英，程書(shū)官. 三門(mén)峽水電廠2號(hào)發(fā)電機(jī)上導(dǎo)擺度大原因分析處理[J]. 華中電力，2010，23（5）：63-65.

[4]王以軍，王小建，劉云鵬. 沙河抽水蓄能電站2號(hào)機(jī)上導(dǎo)擺度超標(biāo)的分析與處理[J]. 水力發(fā)電，2007，33（9）：69-70，72.

樊玉林（1972—），男，本科，高級(jí)工程師，主要研究方向：水電生產(chǎn)自動(dòng)化與技術(shù)管理。

孫慧芳（1988—），女，碩士，助理工程師，主要研究方向：水電設(shè)備故障診斷及狀態(tài)評(píng)價(jià)。E-mail：huifang-sun@sgxy.sgcc.com.cn

桂中華（1976—），男，博士，高級(jí)工程師，主要研究方向：水電設(shè)備故障診斷與狀態(tài)評(píng)價(jià)。E-mail：zhonghua-gui@sgxy.sgcc.com.cn

胡玉梅（1969—），女，本科，工程師，主要研究方向：電氣二次設(shè)備自動(dòng)化技術(shù)。E-mail：yumei-hu@sgxy.sgcc.com.cn

Analysis and Treatment of Over-throw of Guide Bearing of 3F Unit of Pumped-Storage Power Station

FAN Yulin，SUN Huifang，GUI Zhonghua，HU Yumei
（Technology center State Grid Xinyuan Company Ltd.，Beijing 100161，China）

Upper and lower guide bearing throw of 3F unit of pumped-storage power station are continuous rising and above standard，it is dangerous for safe operation of the pumpedstorage generating unit. The fault were on-site inspection and analyzed in this paper，then loose pole keys were impacted and dynamic balance test was carried. After the unit was repaired，the value of throw and vibration are normal.

pumped-storage generating unit；over-throw of guide bearing；reason analysis；solution