趙 冉

（四川省能投攀枝花水電開發(fā)有限公司，四川 攀枝花617000）

1 測試目的

龍江水電廠于2017年1月上旬完成4號生態(tài)機組新機投產(chǎn)工作，根據(jù)云南電網(wǎng)調(diào)度“加強水電機組振動區(qū)管理，確保電網(wǎng)安全運行的指導意見”等要求，實測龍江水電廠4號機組帶負荷后在各運行工況下的振動、擺度、壓力脈動等特征參數(shù)，確定機組運行穩(wěn)定性指標是否滿足規(guī)程或廠家性能保證值的要求，確定機組在試驗水頭下的振動區(qū)域和運行穩(wěn)定區(qū)域，檢驗機組帶負荷后在各運行工況下的運行穩(wěn)定性指標及變化情況，為以后的機組運行、檢修提供技術(shù)依據(jù)。在機組安裝、調(diào)試完成后對龍江水電廠4號機組進行了振動區(qū)域測試。

2 電站及機組概況

龍江水電站是云南省龍江流域重要的防洪控制性工程，總裝機容量3×80MW+1×20MW。水庫正常蓄水位872m，死水位845m，總庫容為12.17億m3，為年調(diào)節(jié)水庫，電廠在電力系統(tǒng)中擔負調(diào)峰、調(diào)頻和備用任務。

龍江水電廠位于德宏州遮放鎮(zhèn)戶拉村境內(nèi)，廠內(nèi)共裝有4臺機組，1號、2號、3號機組裝機為80MW，4號生態(tài)機組裝機為20MW，4臺機組采用“一管四機”梳子形狀的供水方式。電廠4號生態(tài)機組有關(guān)技術(shù)參數(shù)如表1、表2。

表1 4號機組水輪機參數(shù)

表2 4號機組發(fā)電機參數(shù)

3 在本試驗中使用的試驗設(shè)備

（1）DH8302動態(tài)信號采集分析系統(tǒng)

設(shè)備編號：SN-191；檢定有效期：2017年11月29日。

（2）電渦流傳感器

設(shè)備編號：SN-109～SN113 ；檢定有效期：2017年10月13日。

（3）低頻振動傳感器

設(shè)備編號：SN-124、SN-125、SN-130、SN-131、SN-137、SN-138；檢定有效期：2017年01月25日。

以上設(shè)備經(jīng)檢驗合格，設(shè)備狀態(tài)完好。

4 試驗過程及測試數(shù)據(jù)

4.1 試驗方法

本次試驗是在上游水位為861.95m，下游水位為 790.14m，毛水頭為 71.81m，1、2、3 號機組停機備用的條件下進行的。本次試驗設(shè)置空轉(zhuǎn)、空載、2MW、4MW、6MW、8MW、9MW、10MW、11MW、12MW、13MW、14MW、16MW、18MW、20.8MW 共15個工況點，用6只低頻振動傳感器分別布置于上機架+X水平方向、上機架+X垂直方向、下機架+X水平方向、下機架+X垂直方向、頂蓋+X水平方向和頂蓋+X垂直方向以測量機組振動；同時使用5只電渦流位移傳感器測量上導+X擺度、上導+Y擺度、下導+X擺度、下導+Y擺度、水導+X擺度；并從蝸殼壓力表計接入蝸殼進口壓力。機組各工況點運行穩(wěn)定后，試驗采用DH8302動態(tài)信號測試分析系統(tǒng)記錄波形及數(shù)據(jù)，并進行分析計算。

4.2 測試數(shù)據(jù)

4號生態(tài)機組穩(wěn)定性試驗測試數(shù)據(jù)見表3。

表3 4號生態(tài)機組穩(wěn)定性試驗測試數(shù)據(jù)

5 試驗結(jié)論分析

（1）評價表見表4。

表4 機組在20MW工況下振動擺度評價表

（2）機組各導軸承擺度情況正常，額定負荷下（20MW），上導軸承和下導軸承的擺度值均處于規(guī)程中的A區(qū)，水導軸承的擺度值均處于規(guī)程中的B區(qū)（根據(jù)機組額定轉(zhuǎn)速333.3r/min查詢GB/T11348.5-2008《旋轉(zhuǎn)機械轉(zhuǎn)軸徑向振動的測量和評定 第5部分：水力發(fā)電廠和泵站機組》，得到區(qū)域邊界值如下：A/B為140μm，B/C為240μm，C/D為460μm），滿足機組長期運行要求。各導軸承處擺度幅值在空載工況達到最大值，當負荷增加至10MW及以上時，各導軸承處擺度值回復至較低水平。

圖1 上導擺度隨負荷變化趨勢圖

圖2 下導擺度隨負荷變化趨勢圖

圖3 水導擺度隨負荷變化趨勢圖

（3）在額定負荷下（20MW），上機架和下機架水平振動滿足規(guī)程帶導軸承支架的水平振動不超過0.07mm的要求，上機架和下機架垂直振動滿足規(guī)程帶推力軸承支架的垂直振動不超過0.05mm的要求，頂蓋水平振動滿足規(guī)程不超過0.05mm的要求，頂蓋垂直振動滿足規(guī)程不超過0.06mm的要求。機組各機架振動值在空載工況達到最大值，當負荷增加至10MW及以上時，各機架振動值回復至較低水平。

圖4 上機架振動隨負荷變化趨勢圖

圖5 下機架振動隨負荷變化趨勢圖

圖6 頂蓋振動隨負荷變化趨勢圖

（4）從機組蝸殼壓力脈動數(shù)據(jù)來看，在全負荷段下蝸殼壓力脈動隨負荷增加總體呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢，在12MW時達到最大值。

圖7 蝸殼壓力脈動隨負荷變化趨勢圖

6 結(jié)論與建議

通過以上實驗分析，綜合考慮認為，龍江水電廠4號機組在上游水位為861.95m，下游水位為790.14m，毛水頭為71.81m的條件下，機組在0～12MW負荷區(qū)間振擺及蝸殼壓力脈動總體相對較大，為機組的振動區(qū)。機組在12MW以上負荷區(qū)域運行相對穩(wěn)定，為機組的穩(wěn)定運行區(qū)，建議機組運行盡量安排在12MW以上高負荷區(qū)運行。