某抽水蓄能电站3F机组摆度偏大问题分析与处理

樊玉林，孙慧芳，桂中华，胡玉梅

（国网新源控股有限公司技术中心，北京市 100161）

某抽水蓄能电站3F机组摆度偏大问题分析与处理

樊玉林，孙慧芳，桂中华，胡玉梅

（国网新源控股有限公司技术中心，北京市 100161）

某抽水蓄能电站3F机组存在上、下导持续升高且超标现象，影响机组的安全稳定运行。本文对该问题进行现场检查及分析，对松动的磁极键进行打紧，并对存在的转子不平衡问题进行了动平衡配重试验，处理后机组的运行数据显示摆度和振动测值正常，机组恢复了稳定运行状态。

混流可逆式机组；摆度大；原因分析；处理

1 概述

某抽水蓄能电站安装4台250MW单级、立轴、混流可逆式水泵水轮发电机组，为日调节纯抽水蓄能电站。水轮机额定转速为250r/min；额定水头为517.4m；额定容量：水轮机为250MW，水泵为272MW。发电机型号为SAV470/292/12；额定电压为18（±5%）kV；额定频率为（50±1）HZ；额定容量：发电工况为334MVA，电动工况为330MW；功率因数：发电工况为0.90（滞后），电动工况为0.95；额定转速为250r/min。

2013年12月至2014年7月，3号机组上、下导摆度均呈现持续升高现象，发电工况1h后，上导摆度在205～250μm、下导摆度在300～350μm，下导摆度已超出正常运行允许范围，成为影响机组安全稳定运行的重要隐患。

本文针对该电站3F机组上、下导摆度大的问题进行了全面的检查分析和试验，经过处理后机组摆度恢复正常运行。

2 故障分析及处理

2.1 机组摆度评价技术依据

该机组此次振动测试数据采用ISO7919－5《非往复式机器的机械振动 对旋转轴的测量和评定 第5部分：水力发电中的机械和泵站》标准进行评价。该标准下，250r/min的水轮机组在稳态运行时的轴系振动等级分区见表1。

（1）区域A：振动数值在此范围内的设备可认为是良好的并可不加限制地运行，新机一般在区域A内进行考核。

（2）区域B：振动数值在此范围内的设备可以接受长期运行。

（3）区域C：振动数值落入此范围内，提请注意安排维修。一般，该机器还可以运行一段有限时间，直到合适机会进行检修。

（4）区域D：振动数值落入该范围的设备被认为极有可能导致损毁事故。

2.2 机组摆度超标分析及处理

2.2.1 现场检查

对机组转动部件进行现场检查，发现磁极键存在松动现象，对松动的磁极键进行打紧处理。

2.2.2 转子质量不平衡

2013年12月～2014年7月，3号机组上、下导摆度均呈现持续升高现象，2014年7月16～17日对3F机组进行了动平衡配重处理。表2和表3为配重前该机组发电方向空转和带负荷运行时的数据。表4为配重后发电方向空转运行时的数据，由于当天没有发电负荷和抽水负荷安排，无法获取机组配重后满负荷发电和抽水工况下的振摆数据，但根据以往该机组运行规律，满负荷后，该机组上导和下导摆度还将下降约50μm，机架振动下降约0.1mm/s。

从表4中的数据来看，该机组经过现场动平衡处理后，轴系受到的不平衡力已下降约50%，说明发电机转子存在一定的质量不平衡问题。

表2 配重前发电方向空转工况下各测点振摆数据

表3 配重前发电工况下各测点振摆数据

续表

表4 配重后发电方向空转工况下各测点振摆数据

2014年6～8月，3号机组发电工况所带负荷集中在230MW附近区间，抽水工况负荷集中在–265MW附近区间，因此下面重点对以上负荷区间的机组振摆进行趋势分析，如图1～图4所示，以评价配重效果。

3号机组发电工况下，机组上导、下导轴承摆度配重前基本都处在GB/T 11348.5标准B区，少数情况下导摆度处在C区，配重后基本都处在GB/T 11348.5标准A区，水导X、Y向摆度处在GB/T 11348.5标准A区。

图1 230MW工况上导、下导、水导摆度趋势

图2 -265MW工况上导、下导、水导摆度趋势

图3 230MW工况上机架、下机架、顶盖振动趋势

图4 265MW工况上机架、下机架、顶盖振动趋势

上机架、下机架和顶盖振动均在DL/T 507标准范围以内。机组振动、摆度幅值均在机组运行报警值以下。上机架水平振动配重前超过国家标准和电站运行规程要求值，配重后降低至国家标准和电站运行规程要求值以下。

3 结论

对该电站3F机组上、下导摆度超标的原因进行分析，并提出了具体的处理措施，通过处理使机组恢复了正常运行。本次机组上、下导摆度大问题的分析及处理研究，可为其他电站现场处理类似问题起到借鉴作用。

[1]桂中华，樊玉林，常玉红，等. 某抽水蓄能电站1F机组上导摆度大及推力瓦温高问题的处理[J]. 水电与抽水蓄能，2015，1（1）：16-20.

[2]何定全. 洛古水电站2号机组摆度超标处理[J]. 四川水力发电，2011，30（4）：116-118.

[3]高梅英，程书官. 三门峡水电厂2号发电机上导摆度大原因分析处理[J]. 华中电力，2010，23（5）：63-65.

[4]王以军，王小建，刘云鹏. 沙河抽水蓄能电站2号机上导摆度超标的分析与处理[J]. 水力发电，2007，33（9）：69-70，72.

樊玉林（1972—），男，本科，高级工程师，主要研究方向：水电生产自动化与技术管理。

孙慧芳（1988—），女，硕士，助理工程师，主要研究方向：水电设备故障诊断及状态评价。E-mail：huifang-sun@sgxy.sgcc.com.cn

桂中华（1976—），男，博士，高级工程师，主要研究方向：水电设备故障诊断与状态评价。E-mail：zhonghua-gui@sgxy.sgcc.com.cn

胡玉梅（1969—），女，本科，工程师，主要研究方向：电气二次设备自动化技术。E-mail：yumei-hu@sgxy.sgcc.com.cn

Analysis and Treatment of Over-throw of Guide Bearing of 3F Unit of Pumped-Storage Power Station

FAN Yulin，SUN Huifang，GUI Zhonghua，HU Yumei
（Technology center State Grid Xinyuan Company Ltd.，Beijing 100161，China）

Upper and lower guide bearing throw of 3F unit of pumped-storage power station are continuous rising and above standard，it is dangerous for safe operation of the pumpedstorage generating unit. The fault were on-site inspection and analyzed in this paper，then loose pole keys were impacted and dynamic balance test was carried. After the unit was repaired，the value of throw and vibration are normal.

pumped-storage generating unit；over-throw of guide bearing；reason analysis；solution