海南雅通电力探讨大型水轮发电机组动平衡

1 概述 近几年以来我省大型水力发电厂建设发展十分迅速,新建大型水力发电机组大量投入运行。由于近几年电站建设投资方众多,电厂机电设备的制造、安装、调试及竣工验收等各方面存在很多问题,使某些机组投入运行后机组运行稳定性差,振动摆度超标,导致机组机架、主轴、轴瓦等方面的机械损伤,影响机组的安全稳定运行。特别是新机组,大多存在质量不平衡,通过动平衡试验可以极大的降低机组的振动摆度。质量不平衡引起的机组振动摆度值随转速的平方成正比,如果机组存在明显的质量不平衡,在机组甩负荷和过速过程中,机组振动和摆度会急剧增大,对机组产生极大危害。因此在机组首次启动后要进行动平衡配重,消减机组不平衡重量,来降低机组振动摆度,使机组能够长时间安全稳定运行。 2 大型水轮发电机组动平衡 大型水轮发电机组一般属于刚性转子,一般用刚性转子单平面配重法。刚性转子配重一般使用单平面配重影响系数法。大型水轮发电机组一般转速较低,大量实践证明,转速小于300rpm的机组,机械滞后角一般小于15度,动平衡配重时可以不考虑机械滞后角,按照测量振动相位的对侧(180度)直接加配重,不需要先加试重,可以实现一次配重解决动平衡问题。大型水轮发电机组不平衡问题的典型特征: 1)具有较高的径向振动。 2)时域图和频谱图上均有稳定的一倍频3)在一倍频上的幅值随转速稳定的增加。4)在二倍频、三倍频上的幅值较低。5)具有较低的轴向振动。 6)不平衡引起的振动跟转速的平方成正比。7)立式机组同一轴承处水平X方向和水平Y方向振动相位成约90度。 8)振动相位相对稳定(15～20度)。 9)不平衡振动在相位上保持不变,与转速 同步。 加配重量的计算: 计算公式:P=(30～40)Gn2 ・
r 其中:P-加配重量(kg) G-转子重量(kg)n-机组转速(rpm)r-加重半径(m) 影响系数法配重计算公式: P=(5～25) Gn2 ・
r 原公式中的系数5～25倍太保守,大量实践 证明,公式中的系数取30～40倍是合适的。 3 配重实例 某水电站总装机容量175万千瓦,最大坝高108米,坝顶总长70415米,单机容量35万千瓦。5# 机组进入试验运行阶段,在机组启动试运行期间,根据5号机组启动运行情况进行动平衡配重工作。 机组主要技术参数: 水轮机型号:HLA904a-LJ
好,用小钢锯把钢铠剥除,留内护层5cm长,其余内护层剥除,把里边铜屏蔽层用PVC透明胶带把端口缠绕好。 3)铜屏蔽层恢复:利用铜网作铜屏蔽修复 材料,用小的横力弹簧把铜网的一端固定在铜屏蔽上搭接2-3公分,顺着电缆每一相进行缠绕,一直缠绕到另一端的铜屏蔽上,铜网之间连接用小恒力弹簧固定或绝缘自粘带绑扎,最后端也要用小的横力弹簧固定上,三相方法一样。 4)三相固定:三相铜屏蔽恢复后,接下来
用PVC透明胶带把三相线芯绑扎在一起,用PVC透明胶带从内户层断口从一端搭接20-50%缠绕到另一端。 5)内护层恢复:用防水绝缘复合带从一端 内护层搭接20-50%缠绕到另一端,再从另一端缠绕回来,缠绕过程中要拉紧压接好
钢铠接地恢复:用地线把两端钢铠连接 起来,用大的横力弹簧绑扎钢铠地线和钢铠固定好。 7)二次防水处理:钢铠连好后,再用防水 绝缘复合带从一端外护层搭接20-50%缠绕到另一端,再从另一端缠绕回来,缠绕过程中要拉紧压接好。
8)外护层恢复:最后用工业装甲缠绕带从 一端外护层搭接50%缠绕到另一端,反复两次。修复完毕,30分钟内不移动修复电缆。 3 修复效果 修复后对电缆进行耐压及泄漏试验,试验结论为合格,修复后电缆的电气性能及基本防护性能得到恢复,保护了电缆的使用寿命。
830 设计水头:60m设计流量:66719m3 /s额定转速:75rpm飞逸转速:150rpm 发电机型号:SF350-80/18900额定功率:350MW额定电压:18000V额定电流:12474A首先计算加配重量: P=(30～40) 950000 752 ×811
取30倍系数,P≈
600(kg) 根据变转速试验振动检测结果,机组振动满足不平衡典型特征,振动相位85度,因此在鉴相位逆转
向265度(85度加180度)处加配重600kg,不做相位角修正,机组振动摆度明显下 降,上机架振动值下降到0103mm
以内。 根据配重前、后的测试数据来看,机组配重
后振动摆度大幅度下降,配重角度在实测振动相位的对侧,未做滞后修正,配重量计算时取30倍系数,配重后振动没有反向,说明计算配重量时 取30至40倍的系数是合适的。 表1 配重前后的测试振动摆度数据(单位μm)测点工况配重前 100%Ne加配重600kg后 100%Ne上导X向摆度401260上导Y向摆度360246上机架X向水平振动6829上机架Y向水平振动 55 26 4 结束语 以上通过对现场动平衡试验实例,阐述了大型水轮发电机组动平衡试验的一次配重法。此方法在实际应用中证明是成功的。随着新一轮水电建设的高峰来临,动平衡试验将得到越来越多的应用。而大型水轮发电机组动平衡配重的一次完成,可以为机组按时或提前投产发电赢得时间。动平衡试验一次配重法将得到越来越广泛的应用。