譚 誠

(國網(wǎng)綠源水力發(fā)電公司檢修公司，遼寧 丹東 118000)

0 引言

水輪機組水導擺度超標是水電站機組運行的常見問題之一，水導擺度超標后長時間運行會導致轉輪出現(xiàn)裂痕，對機組安全可靠性造成嚴重威脅。

某水電站水輪發(fā)電機組水輪機技術參數(shù)如表1所示。該水電站2016 年3 月至7 月進行了A 級檢修，取消勵磁機定轉子，轉動部件重量減少28 t；取消推力頭與鏡板間平均厚度1.7 mm 的環(huán)氧樹脂墊，更換平均厚度0.2 mm 的銅皮墊補償水平度。機組投入運行后，各項參數(shù)滿足運行規(guī)程要求，但從12 月開始水導擺度出現(xiàn)超標現(xiàn)象。近幾年雖采取機組軸線測量、中心移位和水導軸承檢修調整等措施，然而隨著機組運行一定時限后，超標現(xiàn)象復現(xiàn)。針對水導擺度超標問題，該水電站組織相關專業(yè)進行分析，提出了處理指導意見，但由于未到A級檢修周期，在有限檢修期內(nèi)，通過轉輪間隙、上導、推力等調整，為進一步解決超標問題提供思路。

1 水導擺度監(jiān)測情況

水輪發(fā)電機組運行負荷達到45 ～50 MW時，水導擺度由原來0.26 ～0.32 mm 增大至0.36～0.46 mm，超出行業(yè)標準限定的0.35 mm，同時水導軸承示流較為穩(wěn)定，為54～57 m3/h。

表1 某水電站水輪機技術參數(shù)

機組在45 MW 負荷運行狀態(tài)下，水導擺度監(jiān)測參數(shù)均保持在0.36～0.46 mm。

2 原因分析與初步處理

基于以前幾次調整處理的結果，根據(jù)機組運行現(xiàn)狀及以往 機組測量檢修數(shù)據(jù)，分析原因與初步處理如下。

(1) 機組轉動部分質量重心與機組支撐中心未完全重合，略有偏差，致使機組在運行中軸線傾斜、在鏡板處呈圓周方向波浪運行。

(2) 機組受力調整松開水導假瓦后主軸偏移0.30 mm，導致水導擺度較大，機組運行時對水導瓦偏磨，經(jīng)過幾個月后水導軸承無法限制水導軸領后出現(xiàn)擺度擴大現(xiàn)象。

(3) 重點要求松開水導軸承假瓦后，水導軸領偏移量不大于0.18 mm。

本次調整工作不松開主軸任何連接部位，故無需進行軸線調整，主要進行轉動部分中心向固定部件中心調整和減小水導軸領偏移量。

3 參數(shù)測量及調整

(1) 發(fā)電機空氣間隙監(jiān)測，調整前后測量數(shù)據(jù)如表2 所示。

(2) 水輪機轉輪間隙監(jiān)測，調整前后測量數(shù)據(jù)如表3 所示。

(3) 水導移軸(轉輪移中)。將轉輪調至中間位置，用水導假瓦定位，在-X，-Y 方向各設置一塊百分表，根據(jù)以往調整經(jīng)驗(每次主軸均向+X，-Y 方向偏移)，用水導假瓦向反方向移軸(向-X 移1.80 mm，向+Y 移1.43 mm)，用水導假瓦定位，測量轉輪間隙合格。

(4) 上導移軸(轉子移中)。用上導軸瓦移軸，根據(jù)測量的修前發(fā)電機空氣間隙及以住機組中心測量調整記錄，經(jīng)計算需向+X 方向移2.0 mm，向-Y方向移1.2 mm，測量空氣間隙合格，用上導六塊瓦抱軸定中心。

(5) 起落轉子查看水導軸領偏移。在移軸工作完成后，用上導軸瓦、水導假瓦抱住主軸，頂轉子然后落轉子，松開水導假瓦，水導軸領向+X 方向偏移0.58 mm，向-Y 方向偏移0.41 mm，此時用水導假瓦將主軸向+X 移動1.22 mm，向-Y 移動1.00 mm，恢復轉輪中間位置。

(6) 受油器甩油盆迷宮環(huán)間隙調整。轉動部分中心調整后，測量受油器甩油盆迷宮環(huán)間隙最小值1.8 mm，對受油器底座進行了移位，滿足油盆迷宮環(huán)間隙均在2.0 mm 以上要求。

(7) 上導軸承間隙調整。如圖1 監(jiān)測數(shù)據(jù)所示，滿足要求。

(8) 水導軸承間隙測量與調整。修前測量水導軸承間隙和為0.21 ～0.26 mm，水導軸承回裝后測量間隙和為0.22 ～0.26 mm (見圖2)，與修前測量數(shù)據(jù)相差0.01 mm，基本符合規(guī)程中0.25～0.40 mm 要求，無需處理。

(9) 推力軸承受力測量及調整。修前測量推力軸承彈性油箱最大最小偏差值為0.28 mm，超過規(guī)程要求不大于0.20 mm 要求，因此，需對推力軸承受力進行調整并監(jiān)測水導處主軸偏移，如圖3，4 所示。

表2 發(fā)電機空氣間隙監(jiān)測數(shù)據(jù)

表3 水輪機轉輪間隙數(shù)據(jù)

圖1 上導軸承間隙調整測量示意(單位：mm）

圖4 水導處主軸偏移量監(jiān)測示意（單位：mm）

圖2 水導軸瓦間隙(修后)測量示意（單位：mm）

圖3 推力軸承受力調整監(jiān)測示意（單位：mm）

用上導軸瓦、水導假瓦抱住主軸，頂轉子然后落轉子，松開水導假瓦，觀察主軸位移：主軸向+X 方向移動0.45 mm，-Y 方向移動0.29 mm；在此狀態(tài)下水導處用假瓦定位，將百分表調零，重新測量、調整推力瓦受力，此時推力瓦受力最大值與最小值偏差0.22 mm；再次起落轉子，松開水導假瓦，觀察主軸位移，主軸向+X 方向移動0.24 mm；-Y 方向移動0.18 mm；此時用水導假瓦移軸，恢復推力軸承受力0.22 mm 時的主軸狀態(tài)。調整后基本符合機組運行規(guī)程中0.25～0.40 mm 要求。

4 后續(xù)處理建議

由于檢修時間限制，此次水導擺度超標問題尚未完全處理到位，機組運行一段時間后，水導擺度超標問題可能還會繼續(xù)顯現(xiàn)，仍待下一步結合機組A 級檢修進行全面處理。進一步處理建議如下。

(1) A 修時進一步測量定子中心、轉輪室中心和彈性油箱中心的偏差，若偏差較大，需重新定位彈性油箱中心，盡最大可能使三者中心偏差最小。

(2) A 修時進一步測量水輪機軸與發(fā)電機軸連接法蘭處的曲折，如偏差較大應進行處理。

(3) A 修時進一步測量推力頭與轉子中心體連接法蘭處的曲折，如偏差較大應進行處理。

(4) A 修時測量推力頭上下面和鏡板平行度，若平行度不合格，需加工處理，安裝過程中確保推力頭、鏡板與大軸垂直度合格。

(5) A 修時測量定轉子相對高程，如測量得到的偏差較大，則應提高推力軸承彈性油箱支柱距離。

(6) 做轉子和轉輪動平衡試驗，轉輪靜平衡試驗，做好機組配重工作。

5 結束語

引發(fā)軸流轉槳式水輪機組水導擺度超標因素很多，若針對該問題進行徹底解決，達到理想的運行效果，必須根據(jù)以往機組檢修數(shù)據(jù)和運行觀察參數(shù)，進一步查找水導擺度超標的具體原因，結合機組A級檢修，把可能引起水導擺度超標的各種問題和參數(shù)全部進行重新測量調整定位。通過轉動部分中心向固定部件中心調整、減小水導軸領偏移量等處理措施僅僅是在有限的檢修期內(nèi)及時恢復機組運行的一種手段，為下一步A 級檢修徹底解決問題打下良好的基礎，也為同類型機組出現(xiàn)此類問題的分析處理提供參考。

參與文獻：

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[4] 李 軍．龍灘水電站5 號機組盤車與水導擺度處理[J]． 水電站機電技術，2009，8(4)：47-49.

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