关于九峰电厂3号发电机轴承温升过高诊断和处理

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1、关于九峰电厂3号发电机轴承温升过高诊断和处理摘要：检查和分析九峰电厂3号发电机机组轴瓦温升过高的原因，确定处理方案。处理后，机组经满负荷试验，运行状态良好。关键词：水电站运行；发电机；轴承；温升；改良措施中图分类号：TM31文献标识码：A文章编号：发现故障金华市九峰水库位于钱塘江上游衢江的支流厚大溪上，地属金华市婺城区汤溪镇，坝址位于陶寺村上游50m处，距金华城区35km,发电主厂房位于大坝下游约500m处的右岸。为了满足下游农田灌溉和村民日常生活用水，故设计九峰辅助电站，由九峰水库发电引水隧洞放水支洞提供发电用水，下游灌

2、溉农田3700亩，发电厂在主厂房左侧，辅助电站装机容量为1X400千瓦，其最大水头58.11米，最小水头21.34米，额定水头42.5米，电站流量1.14米3/秒，年利用小时3270小时，配置自动调速器1台，励磁变1台，配电屏2块和5吨手动行车。这台机组于2011年6月份经过了空载试验后，进行带负荷，甩负荷试验，机组带10%，25%,50%负荷时一切正常，当待75%，100%负荷时，发现发电机轴承温度慢慢上升，机组作完100%甩负荷试验后，开始带满负荷72小时试运行，运行5小时左右机组发出发电机轴承温度过高的警报，而后温度

3、超过允许极限而停机。二、检查（一）、打开轴承，发现油盆内有大量的铁屑及发电机转子往一侧靠的现象，靠水轮机侧的发电机轴一轴肩及轴瓦端面有严重磨损现象，筒瓦个部分间隙经压铅丝法检查符合规范要求，无明显磨损现象。清理轴承，换上新润滑油后复位，再开机进行空载试转，用百分表监视发电机轴头窜动情况。结果轴无窜动现象，同时轴承温度能稳定在40摄氏度多。（二）、空运正常情况下并网10%,25%,50%额定负荷，发电机轴也无轴向窜动，轴承温度略高于空载时的稳定温度，但任能稳定在报警极限温度下。当负荷增加到70%额定负荷时，发电机轴出现窜动，

4、同时轴承温度出现慢慢升高的现象。三、故障原因分析经查找，故障出现在连接发电机输入轴及行星增速器输出轴的联轴器上。该轴为HL型弹性销联轴器，柱销由MC尼龙6制成，直径为56毫米，共12只，沿圆周均匀分布。MC尼龙6制成的柱销极富弹性，在此成了产生轴向的主要原因。现分析如下：①当水轮机通过联轴器柱销带动发电机运转时，MC尼龙6销柱即受剪力，又由于弹性柱销联轴器间存在端面间隙（规范要求调整4毫米〜5毫米），造成柱销沿切向产生“之”型的变形。②尼龙柱销将水轮机产生的扭矩传送给发电机，并由此产生垂直于柱销的切向的力F切，其大小为？切

5、=!^1+令12r令（M为水轮机产生的扭矩，r=Dl/2为柱销轴线所处的中心圆半径，12为柱销的数量）。③柱销在传递扭矩时，其自身也产生了“之”字型变形，现令其变形量为e,则e随着F切的增加而增大，又因F切与扭矩M成正比，即与水轮机的输出功率令机组负荷令成正比，而变形量e的大小又决定了轴向力F轴的大小。④当水轮机输出功率大到一定程度令实际测量为70%额定负荷令时，致使柱销变形而产生的F轴大到足以克服运转中的发电机转子与轴承等设备之间的摩擦力，此时发电机转子就产生了轴向窜动，使发电机导轴承处的大轴轴肩与轴承端面相磨，继续增大

6、负荷，发电机导轴承处的大轴轴肩对轴承端面的正压力增加，磨损加剧，致使温升加快。四、处理方案用钢柱销代替MC尼龙6制成的柱销，以达到柱销传递最大设计扭矩时产生“之”字型变形量较小，才能确保机组满负荷运行时发电机转子不产生轴向位移。发电机和水轮机厂家技术人员根据以往的经验，提出了只改动同一直径上的两只柱销结构。先将该两只MC尼龙6制成的柱销中心加工出直径20毫米的中心孔，在该中心孔中穿入直径20毫米，材质为Q235-A的钢柱销，钢柱销与中心孔之间采用间隙配合，其间隙小于MC尼龙6柱销与联轴器销孔之配合间隙。钢柱销两端用螺母锁定

7、，以防左右窜动过大。五、机组满负荷试验3号发电机与增速器之间联轴器的MC尼龙6柱销改进后，进行了机组满负荷试验，发电机前后导轴瓦的温度经约3小时的攀升，最终稳定在报警温度之下。自2011年7月投运以来，未发生过因发电机前后导轴承瓦温过高而停机的事故，运行状况良好。六、结束语九峰电厂3号发电机导轴承温升过高及事后发电机与增速器间的联轴器柱销的改进，说明了联轴器柱销选择的重要性，要充分考虑柱销弹性变形而产生的轴向力与运转中的发电机转子之间轴向摩擦力，要以机组带满负荷时，发电机转子不发生轴向位移为原则。我们建议这类机组最好采用钢

8、性联轴器。