水轮发电机机组改造后振动处理与原因分析

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1、小水电2014年第4期(总第178期)运行与维护水轮发电机机组改造后振动处理及原因分析陈亚月(杭州市青山水库管理处浙江杭州311305)【摘要】水轮机组在改造或大修后，重新装配引起了振动。先采用电气试验未发现磁极有匝间短路现象，进而从机械角度修正转子的外圆和同轴度，并对联轴后主轴轴线进行调整分析，最后通过在现场额定工况下做低速动平衡试验，增加平衡块，从而成功减小机组振动。图6幅，表7个。【关键词】水轮发电机振动电气试验轴线动平衡分析1概述3电气试验青山水库电站位于浙江省杭州市，水轮机组型3．1转子各状态时交流阻抗测量号为ZDT03C-U一175A，在改造过程中对转轮水1)在静止状态下，主

2、出线短路时的交流阻抗力性能进行了优化，使得转轮结构与原来相比尺寸如下所示(见表1)。变化大，径向方向正负差值增加；这些变化导致机表1主出线短路时的交流阻抗组安装后振动大、摆度大。涉及原因非常多，主要是部件的变更和重新装配，改变了机组固有频率，从而引起振动。根据经验确定如下处理方案：对转子做电气试验，检测磁拉力，调整气隙间距；机械方面人手，转子外圆同轴度的测量和修正；对机组联轴后轴线进行调整分析；现场整体做低速动平衡试验，增减平衡块，从外因上减小振动，降低轴瓦温度。2)在静止状态下，主出线开路时的交流阻抗如下所示(见表2)。2机组相关参数表2主出线开路时的交流阻抗水轮机型号ZDT03C-U

3、一175A，发电机型号S卜J2000—12／1250。基本参数如下：额定转速n=300r／min，机组转环直径Dh=700mill，联轴法兰直径D480lll／n，转环至法兰长度f=3150in／n，转环至水导轴承长度Ld=：5400ml／l。按照《水轮发电机组安装技术规范》(GB8564-1988)的规3)主出线短路，在各导叶开度下，动态交流定，250～350r／min的机组，发电机上、下导轴承阻抗如下所示(见表3)。处轴颈及法兰处允许的相对摆度为0．02mm／m，水表3动态交流阻抗导轴承处轴颈允许的相对摆度为0．04mm／m。故对于本机组，法兰处允许最大摆度为=3．150×0．02=

4、0．063mln，水导允许最大摆度为=5．400×0．04≈0．22mill收稿日期：2014—03—31作者简介：陈亚月(1977一)，女，工程师，主要从事水电站设备的制造、安装、运行维护等工作。Email：eyy20070208@hz．an·57·运行与维护SMALLHYDROPOWER2014No4，TotalNol784)主出线短路，在导叶开度28％的条件下升根据表1数据得上导处的全摆度：高转子电压如下所示(见表4)。a5—1=一1—1=一2、一2：一2—1=一3表4转子电压87—3=一1—1=一2、a8—4=0—0=0法兰处的全摆度：b5一l=0一(一12)：12、j5b6—2

5、=8一(一24)=32j5b7—3=一1一(一19)=18、一4=一7一(一11)=4法兰处的净摆度：j5ha5—1=12一(一2)=14、ha6—2=32一(一3)=35b一3=18一(一2)=20、声b胡一4=4—0：4如果没有其他因素干扰，则法兰8点净摆度数值是1条正弦曲线，并可以在正弦曲线中找到最大摆度及其方位(见图1)。但在这次测量中，有许从上述测试数据来看，未发现磁极有匝间短路多其他因素干扰，使正弦曲线不规则。第一次正弦现象，故排除电气原因引起振动。由于定子、转子曲线发生较大变化，说明数值不可靠。有两种原因间隙只有31／11／1，从转子外圆直径方向看，出厂前加导致：一是测量错

6、误，二是盘车时轴线发生变化。工尺寸已是设计值的公差下限。如果定子有圆度偏在排除测量错误后，发现推力卡环有松动，紧固后差或定转子的同心度存在偏差，将会造成磁场拉力重盘车得到表l数据，并绘出法兰净摆度坐标曲分布不均匀，从而产生振动。鉴于目前转子圆度已线，此图基本上为正弦曲线，最大摆度在“6”点，很好，下一步调整定子的圆度和同心度是关键。其值为：_『=声一2／2=O．035／2=0．175nlln。4转子各配合档及外圆同轴度的测量^目+O．3}和修正目l+o．2}将发电机转子返厂定位在12mini"车上，测定推罩9{{+O．1力头档和法兰止口数据后，发现下导滑转子外圆和转子外圆确有偏心，重新加

7、工处理；其中编号5、—0一轴号6、7、8极没有车出，4、9极刚擦到，其余极车去一0．1最大0．4m。目前尺寸为声1423．6i／lln，滑转子外圆一O．2重新加工。—0．35机组轴线的测量及调整图1法兰净摆度坐标曲线5．1发电机单盘车时主轴轴线的测量5．2绝缘垫的刮削量对发电机主轴轴线进行测量，检查主轴与镜板轴线的处理方法是刮削调整推力头与镜板之间的不垂直度，测出它的大小数值和方向，便于通过的绝缘垫(也可加薄铜片)(见图2)。根据2