張國華（中國水利水電第四工程局機(jī)電安裝分局，甘肅 蘭州 730060）

臺蘭河電站發(fā)電機(jī)組動平衡試驗(yàn)改進(jìn)技術(shù)

張國華
（中國水利水電第四工程局機(jī)電安裝分局，甘肅 蘭州 730060）

摘要：目前高水頭、高轉(zhuǎn)速的水輪發(fā)電機(jī)組由于機(jī)組制造工藝的日趨完善，以及此類機(jī)組的訂貨成本、運(yùn)輸尺寸、布置廠房的要求都較低轉(zhuǎn)速水輪發(fā)電機(jī)組低，成為水電站機(jī)組優(yōu)先選型對象。但高轉(zhuǎn)速水輪發(fā)電機(jī)組也有一定的不足之處，比如機(jī)組振動相對較大，因此，需要重視機(jī)組動平衡試驗(yàn)。

關(guān)鍵詞：水電站；發(fā)電機(jī)組；動平衡；改進(jìn)技術(shù)

0　概述

臺蘭河一級電站位于新疆阿克蘇地區(qū)，電站為徑流式電站，主要任務(wù)為發(fā)電，裝機(jī)規(guī)模為2×19.2MW+2 ×4.8MW。電站額定水頭為97m，大機(jī)（2×19.2 MW）額定轉(zhuǎn)速為333.3r/min，小機(jī)（2×4.8MW）額定轉(zhuǎn)速為600r/min。機(jī)組布置形式為并列布置，1、2號機(jī)組為大機(jī)，3、4號機(jī)組為小機(jī)。

臺蘭河一級電站2號機(jī)組在有水調(diào)試過程中，監(jiān)測到上機(jī)架振動值超標(biāo)（水平振動0.17mm，垂直振動0.04mm），根據(jù)國標(biāo)必須現(xiàn)場進(jìn)行動平衡試驗(yàn)。目前國內(nèi)有幾家公司有專業(yè)儀器進(jìn)行機(jī)組振動測量，可方便快速地明確需要增加配重的位置及重量。但出于機(jī)組調(diào)試進(jìn)度考慮，且電站位于新疆偏遠(yuǎn)地區(qū)，如從內(nèi)地找專業(yè)人員和儀器進(jìn)行機(jī)組振動測量，則影響機(jī)組調(diào)試進(jìn)度。因此，項(xiàng)目部與業(yè)主建議協(xié)商后，由項(xiàng)目部進(jìn)行動平衡試驗(yàn)。

經(jīng)過技術(shù)人員和安裝人員討論，并根據(jù)現(xiàn)場條件，優(yōu)先選用百分表測振法，用廠房橋機(jī)吊著靜止重物，重物上吸一只帶有磁力表座的百分表，表的量桿垂直頂在被測物上。首先在機(jī)組運(yùn)行至額定轉(zhuǎn)速時監(jiān)測原始振動值，并計(jì)算出試重塊的重量。用3次試加重法測振動值，就是將試重塊加裝在轉(zhuǎn)子同一半徑同一平面互成120°的任意三點(diǎn)A、B、C上，分別記錄3次加裝試重塊后的振動值，再根據(jù)公式計(jì)算出配重塊的大小和角度。試重塊的選擇根據(jù)公式進(jìn)行計(jì)算得出。

1　試重塊重量

公式如下：

未加試重塊及加裝試重塊后上機(jī)架振動值數(shù)據(jù)如表1：

表1

2　配重塊重量

加裝完3次試重塊后，根據(jù)3次的監(jiān)測記錄，計(jì)算出配重塊加裝角度及質(zhì)量。配重塊計(jì)算公式如下：

把上表中數(shù)據(jù)代入公式得：（mm）

3　夾角計(jì)算

夾角α即從最小振動值點(diǎn)向中間振動值點(diǎn)偏移的夾角：

把上表中數(shù)據(jù)代入公式得：

α=22.648778770≈230

根據(jù)計(jì)算所得配重塊重量和角度，對配重塊進(jìn)行加裝，上機(jī)架水平振動值從原來的0.17mm降至0.09mm，還超出國標(biāo)。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，在原有重量上增加了8kg，再進(jìn)行動平衡試驗(yàn)，測得水平振動值0.02mm，配重效果明顯，達(dá)到了預(yù)期的結(jié)果。

4　結(jié)語

在實(shí)際情況中，機(jī)組振動不可能由單一的動平衡所引起，電磁和水力不平衡影響也或多或少地起作用，是一種綜合性的因素。無論采取哪種方法，都會產(chǎn)生計(jì)算誤差，其值與其他方面干擾的大小及所測數(shù)值的精確度有很大關(guān)系，也不可能完全消除振動現(xiàn)象。此種動平衡試驗(yàn)方法，雖然有些偏離理論計(jì)算，但是依據(jù)充分，簡單實(shí)用，是許多中小水電站值得借鑒的方法，相比大中型電站而言，中小型電站受現(xiàn)場條件的限制，實(shí)地測試條件相對較差，雖然此種試驗(yàn)測試中可能次數(shù)多一點(diǎn)，但是仍然能夠有效地解決運(yùn)行中的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子不平衡問題，在今后小型水輪發(fā)電機(jī)組安裝調(diào)試過程中，對于轉(zhuǎn)子不平衡問題可廣泛應(yīng)用。

中圖分類號：TK730.7

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

文章編號：1672-5387（2015）01-0014-02

DOI：10.13599/j.cnki.11-5130.2015.01.004

收稿日期：2014-10-12

作者簡介：張國華（1979-），男，助理工程師，從事水電設(shè)備安裝工作。