宝珠寺电站2#机振动摆度异常处理

电力18讯：    作者：王　竹　

摘要：文章分析了宝珠寺电站2#机组振动摆度异常的现象和机理，并介绍了相关检修处理的工艺、方法。
关键词：振动　摆度　工艺
     1　机组概况
     宝珠寺电站2#机为水轮发电组，发电机为立轴半伞式结构，具有一个上导轴承，推力轴承安置于下机架上，推力轴承采用外加泵强迫循环方式。发电机轴系由上端轴、转子中心体及主轴组成，发电机转子装有纵轴横阻尼绕组。水轮机按其结构和功能大致可分为埋入、导水、转动、接力器、布置等部分。其中转动部分由转轮、主轴、轴承、密封等组成。
     2　机组运行情况
1997年7月2#机投入运行，至2003年2月累计运行2306.54小时，机组开停达1147次，强迫停运累计15次，由于系统原因，机组经常处于不良工况下运行，由此导致机组转轮汽蚀以及各部振动摆度日趋严重。至机组扩修前，空转运行时，发导处摆度明显增大，发导+X、+Y方向摆度为0.80mm，带额定负荷175MW运行时，上导+X、+Y方向摆度为0.50mm-0.60mm。上机架水平方向振动最大值达1mm以上，水导摆度基本正常。介于上述情况，我厂决定对2#机进行一次扩大性大修，以解决振动摆度异常问题。
     3　检修处理过程
     3.1　修前试验
为了准确的分析2#机振动摆度的起因，检修前我们记录了机组在不同工况下的振动摆度，详细数据如下：

         上述试验数据表明：
（1） 2#机组上机架水平振动值（100%励磁）超标（GB8546-88），其最大值为1.08mm。
（2） 机组上导摆度值（双幅值）超过轴承间隙值（0.60mm），不符合GB8546-88要求。
（3） 机组转速试验所得数据表明，机组振动摆度幅值与转速基本无关，无法确定机组转动部分是否存在静（动）不平衡。
（4） 机组在加励磁过程中，各部振动摆度均有增大。特别是推力摆度剧增，由此表明2#机存在比较严重的电磁力不平衡。
     3.2　常规检查
（1）外观检查：拆除上机架、吊出发电机转子，检查发现：
a.机架12个弹性支撑剪断销未剪断，弹性支柱基础混凝土完好，支柱基础螺栓未见松动。有4组弹性支柱的叠簧压扁，变形严重，需要更换。
b.定子地脚螺栓未松动，基础板、连接螺栓等点焊完好。组合面合缝间隙正常。
c.固定上机架的基础板接合面间普遍存在较锈蚀现象。
（2）电气平衡检查：对定子、转子和发电机气隙的检查发现：
a.个别定子线棒有不同程度的松动，其中14#线棒有整体松动现象。两处上端部压指的表面半导体漆有烧损痕迹。进一步检查发现这两个压指均有导磁特性。
b.转子磁极键未见松动。扇形磁轭未见异常。
c.定、转子上端部气隙基本均匀。符合标准。
（3）发导检查：
a.发导瓦安放位置极不对称，有些瓦已完全落到挡油圈上，而有些瓦的安装位置还很高。
b.瓦面基本完好。
c.发导瓦双面间隙有所增大，最大值为0.8mm。
d.发导瓦本体1mm球头、楔子板及支持座无明显损伤。
（4）水导及过流部件查检：
a.水导瓦双间隙正常，挡油圈间隙基本均匀，瓦面完好。
b.过流部件无任何杂物、伤痕，泄水锥、叶片完好。
c.上下止漏环及顶盖间隙基本均匀。
（5）推力瓦受力查检：将机组推至中心，在X、Y方向抱紧水、上导瓦，抱紧间隙为0.02mm-0.05mm，顶转子或落转子时测量弹性油箱的伸缩量。测量显示弹性油箱受力符合规范。
  通过上述项目的检查基本可以得出以下认识：
（1）上导瓦安装高程位置极不对称，其偏离方向与上机架支柱叠簧压扁方位基本一致，由此可以推断上机架中心与定子、大轴中心存在偏心，应进一步进行测试和调整。
（2）以上常规检查项目无法确定机组在加励后推力和上机架摆度激剧增大的原因，需作进一步的分析和测试，主要手段有：测转子磁极垂直度、转子圆度、定子圆度以及测转子磁极交、直流电阻。
（3）检查转子中心体上下阀兰同心度，以消除轴系不同心的影响。
     3.3　专项测试、检查
（1）转子垂直度及圆度测量：
测量方法及步骤：
a.安装转子磁极测圆架，使其与转子下阀兰凹止口中心同心。
a.1.将测圆架安装基础阀兰套入转子中心体上阀兰凸止口处。
a.2.在转子中心体上法兰处架设求心器，吊下钢琴线，找出转子中心体下法兰凹止口中心位置。
a.3.以下阀兰中心求出转子上阀兰中心（实际是测圆架安装基础阀兰凹止口中心）
a.4.将测圆架转动部分吊装就位，使其落入基础阀兰凹止口内。
a.5.推测圆架转动部分连接阀兰，使其位于测圆架安装基础阀兰凹止口中心。
a.6.调整连接阀兰水平，使其倾斜度<0.02