基于键相位法的转桨式水轮发电机组动平衡研究-人民长江.PDF

第４８卷 第１６期 人　民　长　江 Ｖｏｌ．４８，Ｎｏ．１６ ２０１７年 ８月　 　 Ｙａｎｇｔｚｅ　Ｒｉｖｅｒ　 　 Ａｕｇ．， ２０１７ 　　文章编号：１００１－４１７９（２０１７）１６－００８３－０５ 基于键相位法的转桨式水轮发电机组动平衡研究 １ ２ 赵　渊 ，支 发林 （１．广安职业技术学院 工程技术与信息系，四川 广安 ６３８０００；　２．中国农业大学 水利与土木工程学院，北京 １０００８３） 摘要：水轮发电机组动平衡问题是影响水电机组安全稳定运行的关键问题，而机械不平衡则是引起水电机组 动平衡问题的主要原因。通过对４５ＭＷ轴流转桨式水轮发电机组进行稳定性试验，在关键监测位置采集到 了机组变转速启动、空载及变负荷运行工况下的振动及摆度数据，根据对采集到的数据进行分析，发现机组存 在着转子质量不平衡的问题。通过分析研究，制定出了相应的措施；借助于键相位法，快速准确地确定了质量 不平衡点，并进行了３次配重试验，最终使上机架、顶盖等位置的振动幅值和上导轴承、水导轴承等位置的摆 度幅值降低至安全运行范围以内，使机组的运行稳定性得到了提高，也使其运行的安全性得到了保障。 关　键　词：稳定性试验；转子质量不平衡；键相位法；配重试验；轴流转桨式水轮发电机组 中图法分类号：ＴＶ７３４　　　文献标志码：Ａ ＤＯＩ：１０．１６２３２／ｊ．ｃｎｋｉ．１００１－４１７９．２０１７．１６．０１８ 理解决，并使各关键位置点的振动及摆度幅值降低至 １　项目背景 合理范围以内。 众所周知，机械不平衡、电磁不平衡及水力不平衡 ２　轴流转桨式水轮发电机组基本参数 是引发水轮发电机组动平衡问题，进而引起机组振动 等一系列问题的主要原因［１］。其中，由于发电机转子 本次试验针对的对象为塔吉克斯坦 Ｇｏｌｏｖｎａｙａ水 ［２－３］ ［４］ 电站的４号水轮发电机组。该水电站经过扩容改造 质量的不平衡 、转轮质量不平衡 以及机组轴线 ［５］ 后，机组的关键部件及位置出现了振动、摆度幅值过大 不正 等机械不平衡问题引起的机组关键部件振动 幅值过大、噪音偏高等运行问题频繁发生，急需在机组 的现象，因此，对机组开展了稳定性试验，以探究和诊 的实际运行过程中通过试验手段来准确判断并给予合 断产生运行故障的原因，并采取合理有效的解决问题 理的解决。 的措施。 本文对４５ＭＷ轴流转桨式水轮发电机组开展了 （１）水轮机参数。塔吉克斯坦 Ｇｏｌｏｖｎａｙａ水电站 稳定性试验研究，采集了机组在变转速启动、空载及变 ４号机组水轮机的主要参数列于表 １。 负荷运行工况下，其上机架和顶盖位置（Ｘ、Ｙ、Ｚ）３个 表 １　水轮机关键参数 方向的振动数据，以及上导轴承、水导轴承位置的摆 水轮机 额定功率／额定转速／额定水头／额定流量／飞逸转速／ 类型 ＭＷ －１ ｍ ３ －１ －１ 度数据，并对这些数据进行了分析。数据分析结果表 （ｒ·ｍｉｎ ） （ｍ ·ｓ ）（ｒ·ｍｉｎ ） 明，机组存在转子质量不平衡的问题。为此，借助于键 轴流式 ４５