立式水轮发电机组上机架振动过大原因分析及处理

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1、立式水轮发电机组上机架振动过大原因分析及处理周刚(南方电网调峰调频发电公司天生桥水力发电总厂贵州兴义562400)(CSGPowerGenerationCompanyTianshengqiaoHydropowerStation,Xingyi562400,Guizhou,China)摘要：立式水轮发电机组振动式普遍存在的，通过对中山包机组机架振动的案例，探讨分析了造成水轮发电机组振动的原因，并提出了解决问题的方法。关键词：机组振动、摆度；原因分析1．概述中山包水轮发电机组为三导悬式结构。推力轴承位于转子上方并布置在上机架中心体上，上导轴承设置在上机架中心体内，

2、下导轴承设置在下机架中心体内，在水轮机中设一水导轴承。其基本参数如下：额定容量：40MW∕47.06MVA额定电压：10.5KV额定电流:2587A额定频率：50HZ额定转速/飞逸转速：500/935r/min2003年，中山包机组向当地电网供电，机组长期处于低负荷运行。2004年初，中山包机组出现上机架振动过大现象，多次出现上机架下层盖板螺钉被振松，上机架发出异常声响，－Y方向上机架千斤顶窜动明显，对机组安全运行造成了严重威胁。为了找到造成振动的原因，对机组进行了全面分析和检查。2．振动原因分析2.1上、下及水导轴承检查情况机组小修时，对机组上、下及水导轴

3、承间隙进行检查，发现上、下及水导瓦间隙不均匀，不能满足设计要求，见表2、图1。因此对上、下导瓦间隙进行调整，并将导瓦瓦面进行修刮。在上导瓦调整过程中发现铬钢垫有破碎情况，出现在机组上下游侧Y轴线上的三块瓦上，破碎的主要是0.05mm铬钢垫共五片，磨损较大或破裂有0.20mm两片、0.50mm的两片、1.0mm一片，可见上机架振动过大是铬钢垫损坏的原因。而水导瓦因无备品不能对其进行更换和调整。1编号1＃2＃3＃4＃5＃6＃7＃8＃间隙调整调整前0.050.130.150.100.300.500.530.05上导瓦间隙调整后0.100.100.110.100.1

4、00.100.100.11调整前0.160.350.370.320.220.530.640.35下导瓦间隙调整后0.120.120.120.130.130.120.130.13上、下导瓦设计间隙：δ＝0.10－0.15mm表2：机组上、下导间隙调整（单位：mm）+Y0.170.46。.460.350.33+X0.150.17δ单位：mm设计要求：总间隙为0.26－0.36mm图1水导瓦间隙测量2.2推力轴承体检查对机组的推力轴承抗重螺拴及其锁锭装置进行了全面的检查，没有松动现象。检查机组推力镜板水平情况，沿X和Y轴对称4个方向进行测量，测量值均小于0.01m

5、m/m，从测量数据来看，符合《水轮发电机组安装技术规范》要求（0.02mm/m）。2.3上机架检查情况2首先对上机架进行了全面的外观检查，机架螺栓未见松动，焊缝未见脱焊，千斤顶剪断销未见断裂。在机组X、Y支背架设百分表，退上机架千斤顶，每个千斤顶有五片碟形弹簧，发现＋Y方向碟形弹簧片有4块损坏，其中一块碎裂，三块断裂；在－Y方向发现两块损坏，一块碎裂，一块断裂。可见，上机架振动过大造成碟形弹簧损坏，同时由于碟形弹簧的损坏加大了上机架的振动。2.4大轴联接螺栓检查考虑到大轴联接螺栓折断也可能造成上机架振动，将大轴保护罩拆开后对大轴联接螺栓进行外观检查，大轴联接

6、螺栓外观完整，焊缝未发现裂纹，从外观情况判断大轴联接螺栓未发生折断。2.5过流部件检查对转轮叶片及泄水锥进行检查，转轮叶片完整，有叶片背面靠出水边处有一定汽蚀，中山包泄水锥与转轮为整体结构，泄水锥外观完整。同时，也对转轮的上、下止漏环间隙进行测量，其间隙较均匀，满足技术要求。2.6机组转动部分检查对机组转子顶部、配重块、转子支臂和下端部进行了检查。转子励磁引线卡稳固，引线未见位移滑动；配重块焊接牢固，螺栓锁锭完好；支臂内无异物，铁芯未受损伤；空气间隙符合设计要求，见图2。单位：mm磁极号上部下部备注＋y125.7224.4210325.94911425.50

7、526.42设计间隙：27mm812626.48726.74平均间隙＝26.1871+x827.10上偏差＝3.5%926.50下偏差＝－6.7%621026.661126.60531226.104图2空气间隙测量2.7造成振动的原因从上述检查情况来看，可以排除推力轴承、水力不平衡、轴系不平衡等可能造成上机架振动过大的因素。中山包上机架振动过大的直接原因是上机架千斤顶碟形弹簧损坏，从而致使－Y方向上机架千斤顶窜动明显，并发出异常声响。其间接原因是，导瓦间隙不均匀，并且不符合技术要求，使上机架各支臂受力不均，从而加速了碟形弹簧疲劳损坏。对导轴承间隙重新进行调整

8、、对上机架千斤顶碟形弹簧重新更换后，机组投运，对机组