浅谈越南中宋水电站机组动平衡试验

2017-10-24唐雨

中国设备工程 2017年19期

关键词：摆度动平衡水电站

唐雨

（中国水利水电第八工程局有限公司，湖南长沙 410000）

浅谈越南中宋水电站机组动平衡试验

唐雨

（中国水利水电第八工程局有限公司，湖南长沙 410000）

机组的振动和摆度会影响机组的长期稳定运行，动平衡试验能够较好的解决机组运转产生的不平衡力，从而减小机组的振动和摆度。本文根据越南中宋水电站2号机组调试试验数据，简要分析其振动和摆度情况，对机组动平衡试验过程进行了阐述。

越南中宋水电站；水轮发电机组；振动；摆度；配重

1 概述

越南中宋水电站是越南的大中型水电重点项目，在越南电网系统中占有重要地位，该电站共安装4台65MW混流式水轮发电机组。在转子装配过程中，由于磁极、磁轭等部件的质量偏差，以及磁轭叠片压紧、打键等工艺上的误差，都会造成转子质量不平衡的问题。转子质量不平衡是产生机械振动的主要原因，而动平衡试验能够较好的解决这一问题，同时对机组水力振动和电磁振动有一定的改善作用。动平衡试验就是通过测量、分析机组振动和摆度数据，确定转子不平衡力的方位和大小，通过配重来减小不平衡力的影响，它是改善机组运行状况，保证机组长期稳定运行的重要手段。

2 机组的主要参数

越南中宋水电站65MW水轮发电机的主要参数见表1。

表1 越南中宋水电站65 MW水轮发电机的主要参数

3 试验设备的布置

越南中宋水电站主机部分由东芝水电设备有限公司制造，机组振摆在线监测系统由北京华科同安提供，所以本次试验的测试设备采用东芝提供的M05TH9310E经济型现场动平衡仪和华科同安的振摆监测系统。现场动平衡仪放置在水车室内，在上机架上水平安装A测振传感器，在下机架上水平安装B测振传感器，键相传感器安装在水导油槽盖板上，键相片粘在水轮机大轴上；华科同安振摆监测系统为永久设备，在上导轴承、下导轴承和水导轴承处安装摆度传感器，X方向和Y方向各一个；在上机架、下机架和顶盖上安装水平振动传感器和垂直振动传感器，其中水平振动传感器在X方向和Y方向各一个，键相传感器同样安装在水导油槽盖板上。同一部位的传感器要尽量安装在同一水平面上，减少测量相位时的偏差。

4 动平衡试验

越南中宋水电站2号机组动平衡试验与机组有水调试试验同时进行，根据本机组的特点，动平衡配重主要分为三个阶段：第一阶段是在机组过速前进行粗平衡，使振动值小于0．09mm；第二阶段是在机组过速试验后，根据转子重量重新分布的情况进行精确配重；第三阶段是机组带负荷及甩负荷后，由于电磁力的影响，引起新的不平衡，对配重块的重量和位置进行适当的调整。

4.1 机组过速试验前振摆监测

2017年3月17日，中宋电站2号机组进行首次启动试验，启动过程设置四个变转速点，分别为额定转速的25%、50%、75%和100%。试验过程中，机组摆度监测数据如图1所示。

2号机组额定转速下振动监测数据如表2。

通过以上数据分析，下导轴承摆度偏大，但远远小于报警值320μm，振动峰值也远远小于0．09mm，机组运行状况可以满足后续的过速试验，为提高机组调试工作效率，将试验第一阶段的粗平衡配重省略。

图1 2号机组首次启动摆度监测值

4.2 机组过速试验后调整阶段

2017年3月18日，2号机组空转运行3小时后，各部轴承瓦温度稳定，开始进行过速试验。根据监控数据显示，机组转速达到额定转速的155%时，飞摆动作，最高转速至156．92%。过速试验中，机组振摆监测数据如表3。

随着调试工作的进行，2号机组开始空载带励磁运行，空载状态下，机组振摆数据如表4。

由现场动平衡仪测得上机架相位φA为5°，下机架相位φB为18°，通过主机厂家对以上数据的分析计算，制定了第一次配重方案，即在转子-Y方向配重 8．4kg。我部人员根据到货的配重块，称好重量后，安装在计算位置（中宋电站的转子支架上预留有配重块安装的螺孔）。配重完成后再次开机至空载状态，机组的振摆情况如表5。

根据以上数据可以看出，配重后机组的振摆情况略有改善，能够满足运行要求，但下导的摆度还是偏大。试验人员决定根据负荷试验中机组的振摆状况进行下一阶段调整。

4.3 负荷试验结束后的调整阶段

2017年3月21日，2号机组并网，进行负荷试验，分别带、甩25%、50%、75%和100%负荷，观察机组运行状况，并记录振摆监测数据。在甩负荷过程中，机组的振摆数据如表6所示。

表2 2号机组首次启动振动监测值

表3 过速试验中最高转速时机组振摆监测值 μm

表4 空载状态下机组振摆监测值 μm

表5 第一次配重后机组振摆监测值 μm

表6 2号机组甩负荷过程中振摆监测数据 μm

由于电磁力的影响，引起了新的不平衡。通过东芝、华科同安和水电八局等多家单位对振摆监测数据的分析和计算，确定了第二次配重方案，即在转子-Y偏+X 30°方向配重23．8kg。我部人员拆除之前的配重块，重新在计算位置进行配重，如图2所示。

配重完成后，启动2号机组至空载状态，观察机组振摆状况。机组振摆监测数据如表7和图3所示。

图2 转子配重示意图

以上数据可以看出，此次配重后，下导摆度明显改善，机组摆度值均小于150μm，振动值均小于40μm，达到优良指标，动平衡试验完成。

图3 第二次配重后机组摆度曲线图

5 结语

通过此次动平衡试验可以看出，影响试验数据的因素很多，在进行相位分析和配重时，要综合考虑，分清主次，逐步将配重效果达到最佳。越南中宋水电站2号机组在动平衡试验后运行状况良好，一次性通过72小时试运行和28天考核运行，投产发电至今，未出现任何机械故障。该试验提升了机组的安装调试质量，使机组达到了长期安全稳定运行的目的，并对同类型机组的安装调试起到了借鉴作用。