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发电机组振动摆度异常机理剖析和处理措施(续) |
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发电机组振动摆度异常机理剖析和处理措施(续) |
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作者:佚名 文章来源:不详 点击数: 更新时间:2008-9-23 16:08:52 |
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度及垂直度无明显偏差,符合国标。 (2)测量转子磁极交、直流电阻:有个别磁极交流阻抗偏小,但并未发现相应磁极与磁轭之间存在间隙。有2个磁极连接线直流电阻较大,检查发现相应连接线表面粗糙不平。 (3)用液压扭矩搬手定量锁紧发电机主轴与水轮机主轴法兰连接螺栓。(扭矩设为3380Kgm) (4)检查测量定子铁芯圆度,具体步骤如下: a.将上机架放回定子基座上,求心器置于上导油槽上。 b.用内径千分尺测量定子圆度,每瓣定子分上中下三层测6个点,共计24点,以此确定定子中心及校核定子圆度。测量结果表明定子圆度满足要求。 (5)检查测量定子与上机架同心度,具体步骤如下: a.考虑到上机架与定子中心偏差较大,必须推上机架使其与定子中心同心,于是将定子机座上端部的固定上机架的基础板刨掉。 b.修补定子机座上端部电刨部位及上机架基础板,要求光滑平整。 c.在机坑外将基础板与上机架进行预装,插入定位销,组装时要求清理干净基础板结合面上的油污及铁锈。 d.将预装好的上机架放回定子基座上,预紧螺栓。 e.以上导油槽上端面为基准调整上机架水平,要求<0.1mm/m。 f.将预制的15m钢构架横放于机抗上,并采取加固措施使其尽可能稳定。求心器安装于构架上,吊下钢琴线。 g.按(4)所述方法找出定子中心位置。 h.根据定子中心找出上机架中心位置的偏差,然后调整弹性支撑连接螺栓使上机架与定子同心。 i.将基础板点焊固定于定子机座。 j.吊去上机架,完全焊接基础板。 (6)盘车检查:立式水轮发电机的轴线是由上端轴、转子中心体、中间轴、水轮机主轴等组成。轴线好坏直接影响到机组的稳定运行。盘车的目的就是测量检查机组轴线。盘车前后应检查记录定转子上下气隙、水导油槽挡油环间隙以及上止漏环间隙。2#机盘车的具体步骤如下: a.盘车前准备 a.1.在镜板、上导轴承、主轴法兰、推力轴承、水导轴承处,按逆时针方向分成8等分并顺序编号。上、下号数要对齐,各部对应等分点应在一垂直线上。 a.2.调整推力瓦受力及镜板水平度。 a.3.仔细检查各固定与转动部分的间隙。确保无杂物。 a.4.在上导、推力、水导、主轴法兰处,按x、y方向各设两只千分表用作测量各个部位的摆度及相校核 a.5.在推力镜板上架一支千分表,用来读镜板的垂直跳动值。 b.机组轴线的测量 机组轴线的测量,包括发电机主轴轴线的测量,发电机与水轮机主轴连接后总轴线的测量。本次大修未解开发电机主轴与水轮机主轴的联接,因而仅作总轴线测量。 c.电动盘车过程中的注意事项: c.1.尽可能将转子推至中心位置,减少不均匀磁拉力使转子偏向一侧。 c.2.上、水导轴承对称方向抱紧4块瓦,间隙在0.03-0.05。 c.3.上下导轴承瓦抱紧过程中,应注意监视大轴中心位置,不得使其发生移动。 c.4.操作电动盘车时,应保证转子匀速顺时针方向转运。 c.5.上导、水导处测摆百分表应架在轴领处,以排除非精加工面带来的测量误差。 3.4 主要处理工艺及分析 经过上述检查,我们着重进行了以下分析和工艺处理: (1)针对转子有2个磁极连接线直流电阻偏大,且对应连接线接触面粗糙,将这2处连线拆下重新按工艺标准处理完好。 (2)针对转子中心体中上下法兰止口中心沿-X方向夹角49.6度偏差0.40mm,打磨转子中心体上法兰凸止口边沿,使其与下圆盘止口同心。打磨时应采用分段打磨方式(至少分5个区以上)以保证打磨效果。 (3)定子中心与上机架沿-X方向夹角-52.27度偏差0.53mm,这就导致了上机架瓦架中心与大轴不同心,而上导瓦为同心瓦,故作用于每块瓦的向心力不等,且不在同一中心线上,我们认为这是导致上机架水平振动增大的一个重要原因。现场通过调整上机架弹性支撑,使其与定子同心。 (4)首次盘车,推力最大摆度为0.47mm,标准<0.24mm道,对应镜板跳动加大。分析原因大致如下: a.1.镜板水平事先已调整到合格范围,由于上、下导轴承均被抱紧,其摆度通过轴系钢体反映到推力处,因此我们可以认为,推力摆度的增大是镜板水平跳动加大的直接原因。此外弹性油箱弹簧钢度不一致,也会造成镜板跳动增大,但并非本案的主要影响因素。 a.2.对于大机组言,一般可以不考虑主轴变形弯曲对摆度的影响, a.3.由于发电机主轴与水轮机主轴法兰连接螺栓已采用液压扭矩搬手精确加力。因此可以认为此处连接没有曲折,不构成影响摆度的主要因素。 a.4.从图2、图3、图4可以看出:
图1 图2
图3 上端轴凹止口配车间隙:Φ1000(0+0。09)mm 中心体上圆盘凸止口配车间隙:Φ1000(-0。090)mm 中心体下圆盘凸止口和发电机主轴凹止口配车间隙为:0.02~0.06mm
上述两组数据表明:最严重情况下由此产生的上导摆度为:0.18+0.06=0.24mm。由此,我们可以推断:推力摆度超标的主要原因是上端轴与转子中心体上圆盘止口,以及转子中心体下圆盘止口和发电机主轴上止口不同心造成的。 根据上述分析,向摆度偏大的方向推上端轴0.24mm使其与转子中心体圆盘上止口同心再次盘车各部所测数据符合标准要求。 4 修后试验运行情况 经过以上处理,机组盘车数据(见附表一)合格,机组空转、空载及带负荷时各部振动摆度(见附表二)正常。 从附表二可以看出机组检修后上导瓦温较检修前有所偏高,最初析可能是上导瓦间隙及上导油槽挡油板间隙调整偏小所致,重新调整放大后,状况未见明显改善,再次分析认为原因可能是:上机架弹性支撑楔止板调整过紧, 使其不能很好地消除机组振动所产生的能量,导致这部分能量大量集中于上导瓦与大轴间,从而使上导瓦温偏高。由于瓦温保持稳定且符合运行标准,因此决定暂不作处理。 5 结束语 从检修前后运行情况来看,宝珠寺电站2#机振动摆度的处理基本上是成功的。通过这次分析、处理我们可以得出以下经验: (1) 根据目前机械制造水平来看,机组运行时间超过5年以上,确有进行扩大性大修的必要。 (2) 新投运机组在第一次扩大性大修时,应检查转子中心体圆盘上下止口的同心度,这是因为转子中心体上下圆盘止口在磁轭冷打键过程中会产生不同程度的变形和位移。 (3) 机组振动摆度出现异常变化,必然存在隐患,一定要认真对待分析。通常引起机组振动摆度异常的原因有:机械不平衡、电磁不平衡、水力不平衡。机械不平衡一般反映为振动频率与转速一致且与转速平方成正比;电磁不平衡一般反映为振动随励磁电流增大而明显增大;水力不平衡主要反映为振幅随负荷或接力器行程增减而增减。有条件时可以通过调相试验可以排除水力不平衡对机组振动摆的影响。然而,从2#机振动摆度的分析检查和处理我们也可以看出:实际情况要复杂得多,以本案为例,修前试验数据`表明机组明显存在电磁不平衡,但检查发电机上下定转子空气间隙、转子圆度、转子磁极垂直度、定子圆度、转子磁极交直流电阻、以及磁极背部与磁轭间的二次气隙等均未发现特别异常。事实问题出在发电机定子与上机架不同心、转子中心体上下圆盘止口不同心、上端轴与转子圆盘上止口不同心等机械问题上,这说明机械上的不平衡同样也会影响电气不平衡,反映为电气不平衡的现象。因此针对机组振动摆度问题,除了按一般规律进行分析试验,还必须充分考虑机械、电气等因素的相互作用相互影响。 (4) 从2#机组修前定转子气隙检查正常,但运行中明显表现出电磁不平衡特征,我们可以认为机组的静态气隙不一定任何时候都能准确反映出机组存在电磁不平衡问题,但可以肯定机组在转动过程中的动态气隙一定不均匀,因此设法监视机组动态定转子气隙将会为机组运行和故障分析带来方便。
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