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水轮发电机组开机时猛烈振动的处置惩罚
更新工夫:2019-05-30 公布:

1 电站概略

  浙江省新昌县长诏水库是一座以防洪为主,连络灌溉、发电、城市供水、航运、淡水养殖等综合利用的年夜型水库。集雨面积为276km2,总库容1.89亿m3,少诏电站是长诏水库的一级电站,装机为3×2000kW。

  (1) 水轮机主要参数:

  水轮机型号:1#、2#机为HLA112-LJ-100;3#机为HL263-LJ-100。设想水头40m;最高水头60m;最低水头25m;额定流量6.7m3/s;额定功率2000kW;额定转速500r/min;飞劳转速1160r/min;最年夜吸出高度-1.5m。

  (2) 发电机主要参数:

  发电机型号:SF-J2000-12/2150;额定功率2000kW;额定电压6300V;额定电流229A;额定功率因数cos?=0.8(滞后)。

  2 1#机组振动的发作

  1#机组自1979年安装发电以来,因为电站加强科学经管,已安然运转十多年。但1996年3月,有一天运转职员开启1#机导叶,主轴从一起头迁移转变即发作猛烈的振动,并伴随非常的轰啼声,轰呜声正在离厂房100m外都能听到。厂房空中特别是离1#机周围地区振感较为猛烈。如许振动约连续10s阁下后机组规复一般,至带足负荷以至超负荷(2200kW)运转历程中再无振动征象出现。自那日起,每次开机都要发生机组振动。从1996~1998年曾考试测验过刮磨尽缘垫等多种方法,并没有处理机组振动题目。

  3 能够激发机组振动启事的剖析取措置

  水轮发电机组出现振动一样平常可有机器、水力、电气这三方的启事。因为1#机组振动发作正在刚启动时,此时并没有励磁电流投进,更没有带上负荷,以是能够排除电气振动的因素。正在下水头和低水头时分别做开机实行,发明振动依旧。那阐明水头凹凸也不是影响因素。本来曾思疑推力轴瓦干摩擦激发1#机振动及非常声音,但1996~1998年度检验时皆发明推力轴瓦瓦里光亮,无较着磨蚀,更无烧瓦征象,以是那一身分也可以或许排除。

  机组主轴密封接纳机械式弹簧主动调解端面密封。密封镜板(动件)取密封支承体(不动件)之间相碰且互相摩擦可激发振动。但检验时拆开主轴密封装配,发明镜板取相邻的密封主承体上并没有摩擦陈迹。以是,机组振动也不是由主轴密封装配激发的。

  经过历程以上剖析和磨练,排除了多种能够。1998年的年度检验中,经过历程测量各导轴承及迷宫间隙值,并经过历程缩小火导轴承和上导轴承间隙去调解机组摆度后,完整天处理了1#机开机时猛烈振动并伴随非常声音那一题目。

  调解上导轴承间隙是经过历程调解支承螺栓的方法去实现的。火导轴承因为多年运转的磨损,间隙值较年夜,以是接纳打磨连络里的方法去调解其轴瓦间隙。如许措置固然对轴瓦圆度有肯定影响,但鉴于火导轴承间隙许可值局限较上导、下导轴承宽,以是如许措置不致过于影响火导轴承上油量及油膜的构成。正在1998年调解前后,上导取火导轴承间隙值(双边)以下表1:

  表1              单位:MM

  

  调解前

  调解后

  本设想许可值

  

  上导

   X标的目标

  0.24

  0.19

  0.12-0.20

  

   Y标的目标

  0.19

  0.12

  0.12-0.20

  

  水导

   X标的目标

  0.42

  0.33

  0.17-0.27

  

   Y标的目标

  0.53

  0.33

  0.17-0.27

  

  从上表可知,调解前的上导、火导轴承的间隙较着比设想值偏偏年夜,特别是上导轴瓦,因为距推力轴瓦远,因为类似于杠杆的放年夜感化,上导轴瓦间隙删年夜时对转轮上冠取顶盖、下环取底环处迷宫的间隙平均水平发作很年夜影响。因为过年夜间隙的存在,正在机组刚开启时,圆周标的目标久不稳定的水流很容易使转轮连着主轴偏幸受力,倒向一边。那便使得转轮上冠瞬时碰撞顶盖(因为下环取底环间的间隙比上冠取顶盖的间隙年夜,所以下环取底环间碰撞的可能性不年夜)。同时,因为主轴的倾斜,从而使主轴取各导轴承轴瓦发作瞬时摩擦。机组开启时,转轮上冠取顶盖的瞬时碰撞及主轴取各导轴承的瞬时摩擦是1#机激发振动的启事之一。

  别的一个启事是,转轮偏幸运转以致转轮上冠处的水力脉动。转轮和顶盖之间存在微小密封间隙,若转轮偏幸运转,那间隙正在圆周标的目标上便变得不均匀,从而使经过历程间隙流进转轮上冠后背空腔的漏水量也变成不均匀。漏水量小的中央间隙压降增添,发作侧向压力,以致间隙中水压力脉动形成转轮(亦即机组)振动。

  跟着导叶逐步开启,水流均匀进水,机组转速从整逐步删年夜,各导轴承透平油离心力逐步删年夜,而逐步上油。跟着上油量删年夜,导轴承轴瓦取主轴间隙被圆环形压力油所围困,各导轴承油膜起头蒙受因为转轮自激弓状回旋扭转及不均匀水力矩等激发的径向力,拉动全部轴向中央位置靠拢,转轮迷宫环处间隙变得较刚开机时均匀,从而使经过历程迷宫间隙的漏水量正在圆周标的目标上漫衍较为均匀,对侧面的侧向压力差减小,迷宫环处水的压力脉动减弱,猛烈振动征象消逝。

  闭机时则取开机时的状况不合。导叶逐步封闭至零后,机组解列,转速迟缓下落,此时转轮室取外界的高压火已割断,如许纵然迷宫处间隙压降存在,亦不是很年夜,并且导轴承的油膜直至机组完整停止并未完整损坏,仍可蒙受肯定的径向力。以是,闭机时不会激发猛烈振动。

  4 竣事语

  经过历程调解上导轴承及火导轴承的间隙值,使机组开机时猛烈振动并伴随非常声音的老题目得以处理,机组已安稳、安然运转至今。
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