机组轴线处理案例

1、机组轴线处理案例孙德敏0102河口水电站机河口水电站机组设备简介组设备简介1机组振摆异常机组振摆异常缺陷现象缺陷现象2机组存在的机组存在的主要问题主要问题3机组振摆异常机组振摆异常分析处理过程分析处理过程4机组振摆异常机组振摆异常处理结论处理结论5河口水电站2#机组振摆异常分析处理河口水电站位于四川九龙县子耳乡境内，河口水电站位于四川九龙县子耳乡境内，电站发电机组单机容量电站发电机组单机容量18MW18MW，装机台数，装机台数2 2台。水轮机型号：台。水轮机型号：HLD358c-LJ-156,HLD358c-LJ-156,转轮转轮直径：直径：1.56m,1.56m,额定出力额定出力18.75M

2、W18.75MW，额定转，额定转速速600r/min600r/min，额定水头，额定水头219m219m。水导轴承承受机组载荷，采用筒式轴承，水导轴承承受机组载荷，采用筒式轴承，轴瓦表面采用巴式合金材料，轴瓦表面轴瓦表面采用巴式合金材料，轴瓦表面与轴领间隙为与轴领间隙为0.15-0.2mm0.15-0.2mm，由油冷器进，由油冷器进行冷却，轴承油冷器为分半水箱式结构，行冷却，轴承油冷器为分半水箱式结构，位于轴承体下部。位于轴承体下部。设备简介发电机采用具有上下两个导轴承的立轴发电机采用具有上下两个导轴承的立轴悬式结构，推力轴承置于上机架上，推悬式结构，推力轴承置于上机架上，推力轴承与上导轴承共

3、用一个油槽，并采力轴承与上导轴承共用一个油槽，并采用内循环冷却方式。发电机型号：用内循环冷却方式。发电机型号：SF18-SF18-10/3250,10/3250,定子内径定子内径2500mm2500mm。缺陷现象 2#2#机组在空转、空载、负荷机组在空转、空载、负荷1.21.2万万kwkw时，运行平稳，时，运行平稳，摆度、各部瓦温均在要求范围内，在摆度、各部瓦温均在要求范围内，在1.21.2万万kwkw以上时，机以上时，机组运行部平稳，摆度、瓦温变化幅度较大，水导瓦温最组运行部平稳，摆度、瓦温变化幅度较大，水导瓦温最高达到高达到6161，下导摆度达到，下导摆度达到0.27mm0.27mm。且机

4、组在下午。且机组在下午3 3点点 晚上晚上9 9点运行状态较好，晚上点运行状态较好，晚上9 9点以后开始变差。同时，点以后开始变差。同时，定子铁芯温度单机运行时最高达到定子铁芯温度单机运行时最高达到9191，最低也有，最低也有8585。下导摆度下导摆度水导摆度水导摆度水导瓦温水导瓦温备备 注注初次开机0.15mm0.22 mm56空转3小时瓦温稳定试验初次并网满负荷0.20 mm0.24 mm 56（上升）18MW并网1h12h0.27 mm0.24 mm6118MW并网12h之后0.20 mm0.22 mm5818MW并网后4天中(最好)0.18 mm（01:00）0.09 mm5618MW

5、并网后4天中(最差)0.20 mm（17:0018:00）0.20mm5818MW2#2#机组调试试运行状态表机组调试试运行状态表60754020机组摆度和振动、水导瓦温时高时低，机组摆度和振动、水导瓦温时高时低，机组状况不稳定（尤其是上游浮渣较机组状况不稳定（尤其是上游浮渣较多时，浮渣冲到水轮机叶片内）多时，浮渣冲到水轮机叶片内）机组运行声音异常、噪音较大机组运行声音异常、噪音较大上导滑转子盘车位移过大（盘车时抱上导滑转子盘车位移过大（盘车时抱上导瓦作为基准，摆度应该在上导瓦作为基准，摆度应该在0-0-0.03mm0.03mm内，但实际高达内，但实际高达0.14mm0.14mm）发电机定子刚

6、进行过重新叠片和下线，发电机定子刚进行过重新叠片和下线，可能存在电磁力不平衡可能存在电磁力不平衡 20142014年年7 7月，对月，对2#2#机组进行了轴线检查，发现上导滑转子与轴线不同心。机组进行了轴线检查，发现上导滑转子与轴线不同心。 经多次检修盘车，发现上导（盘车时抱上导）的摆度达经多次检修盘车，发现上导（盘车时抱上导）的摆度达0.14mm0.14mm。经测量外径，。经测量外径，上导滑转子处直径偏差不大（数据见下表）。初步分析，认为滑转子与轴线不同上导滑转子处直径偏差不大（数据见下表）。初步分析，认为滑转子与轴线不同心，存在倾斜。怀疑产生此现象原因为：滑转子在与大轴热套时，由于配合面毛

7、心，存在倾斜。怀疑产生此现象原因为：滑转子在与大轴热套时，由于配合面毛刺或杂质未清理干净，造成滑转子的中心轴线与大轴轴线交叉不重合。刺或杂质未清理干净，造成滑转子的中心轴线与大轴轴线交叉不重合。点点 号号1#1#2#2#3#3#4#4#5#5#6#6#7#7#8#8#+X+X表数值表数值0694-2-7-8-6+Y+Y表数值表数值-60-1-3-8-13-13-11上导摆度测量上导摆度测量( (单位单位0.01mm)0.01mm) 在抱紧上导瓦盘车过程中，上导滑转子倾斜将导致上导出现摆度，并影响其在抱紧上导瓦盘车过程中，上导滑转子倾斜将导致上导出现摆度，并影响其他部位摆度的准确测量。正常情况下

8、，抱瓦部位只存在他部位摆度的准确测量。正常情况下，抱瓦部位只存在0.010.03mm0.010.03mm的径向位移。的径向位移。为验证上导滑转子是否存在倾斜，此次盘车单独测量了上导滑转子上端面的跳动为验证上导滑转子是否存在倾斜，此次盘车单独测量了上导滑转子上端面的跳动（数据见下表）。跳动值最大达（数据见下表）。跳动值最大达0.27mm0.27mm，且变化富有规律，基本证实了上导滑转，且变化富有规律，基本证实了上导滑转子与轴线不同心，存在倾斜现象。子与轴线不同心，存在倾斜现象。上导滑转子上端面跳动上导滑转子上端面跳动( (单位单位0.01mm)0.01mm)点号点号1#1#2#2#3#3#4#4

9、#5#5#6#6#7#7#8#8#数值数值0311222724154 20142014年年7 7月，在未盘车的情况下，以水导瓦为基准，将大轴推到水导瓦中心，月，在未盘车的情况下，以水导瓦为基准，将大轴推到水导瓦中心，重新调整上、下导瓦隙，将上、下导瓦隙以重新调整上、下导瓦隙，将上、下导瓦隙以0.15mm0.15mm进行均放。开机后摆度增大，进行均放。开机后摆度增大，水导瓦温在水导瓦温在6161稳住，后缓慢下降。稳住，后缓慢下降。 2014 2014年年1111月，对月，对2#2#机组进行了稳定性试验。机组进行了稳定性试验。(1)(1)试验内容：试验内容：变转速试验、变励磁试验、变负荷试验。变转

10、速试验、变励磁试验、变负荷试验。(2)(2)试验数据：试验数据：试验时，上游水位为试验时，上游水位为 1944.95m 1944.95m ，尾水水位为，尾水水位为 1700.63m 1700.63m，机组能，机组能带带 100% 100%额定负荷。试验数据详见下图、下表。额定负荷。试验数据详见下图、下表。摆度变化分析图摆度变化分析图振动变化分析图振动变化分析图测量值单位：测量值单位：mm 工况名称工况名称转速转速（rpmrpm）推摆推摆+X+X上摆上摆+Y+Y上平上平+Y+Y上垂上垂+Y+Y上平上平+X+X定平定平+Y+Y下平下平+Y+Y下平下平+X+X下摆下摆+Y+Y下摆下摆+X+X水摆水摆

11、+Y+Y水摆水摆+X+X顶平顶平+Y+Y顶垂顶垂+Y+Y尾压尾压脉动脉动初起转39.2294.6119.71.55.93.22.33.18.374.569.139.933.86.75.614.825%nr148.5279166.71.63.22.92.33.45.557.56260.255.22.21.515.250%nr302.3379.5249.24.85.15.33.96.211.67382.7102.187.35.4213.875%nr450.6516.1360.1147.614712.422.8109.8113.8154.1131.49.12.913.8空转601.2639.4517

12、.836.615.537.314.730.956.7160.3168.6237209.718.84.8125%ur600609530.837.614.636.413.733.960.9166.3183.1258.8235.220.75.90.850%ur598.7596.8534.737.615.136.313.934.461.2170184258.9238.421.36.9175%ur600591.5534.839.916.238.314.635.461.7176.4187.6259.323722.18.81.1空载600591.5544.340.315.537.113.337.263.81

13、86.9188.9260.4237.423.69.41.4并网600582.8552.442.516.137.914.639.867.4190.9203.2263.6242.225.310.11.71.5MW601.3581.155242.81637.714.439.367.1193.4194.4262.1243.424.7102.13MW600586.4559.943.315.839.514.841.171.3192.4209.7261.823725.710.11.44.5MW601.2581.155843.316.139.714.840.671.2196.7205.8264.8239.42

14、5.5102.86MW600584.7558.143.415.639.319.743.271.2190.6211.7258.7236.427.510.61.27.5MW600588.2556.843.415.539.923.343.772.4194.7213.7261.6241.828.310.82.29MW600589.6566.544.116.540.919.545.674.9193.3215.4261.7235.928.811.34.310.5MW600591569.846.816.943.418.544.879.1206.8226.1266.2215.727.710.83.812MW6

15、01.3594.1573.54816.844.217.845.281.1214.8223.5269.8208.430.211.73.413.5MW600589.1573.747.716.643.822.249.979.8214.4228269.8210.630.312.32.915MW601.3586.5564.546.416.343.220.446.178212.5219.1275.3218.528.712.3316.5MW600589.7567.344.115.641.619.641.573.5202.3215.6264.5223.224.312.51.118MW600588.9564.8

16、44.716.142.319.842.674203.6221.7264.3219.625.412.62.3河口电站河口电站2 2号机组运行稳定性试验电测结果汇总表号机组运行稳定性试验电测结果汇总表 (3)(3)试验结论：试验结论： 、机组轴线不太理想；、机组轴线不太理想； 、机组转动部分存在明显失衡；、机组转动部分存在明显失衡； 、机组存在轻微的磁力不平衡；、机组存在轻微的磁力不平衡； 、机组在整个带负荷过程中，未发现因水力因素造成的振动、摆度测值增大现、机组在整个带负荷过程中，未发现因水力因素造成的振动、摆度测值增大现象且未发现明显的低频水力振动区。象且未发现明显的低频水力振动区。(4)(4

17、)试验结果分析：试验结果分析： 由上述试验数据可看出，上导摆度无论何种工况摆度值均是最大的由上述试验数据可看出，上导摆度无论何种工况摆度值均是最大的( (推力仅供推力仅供参考），故上导滑转子可能存在问题，与轴线检查结果一致，需进行进一步核实。参考），故上导滑转子可能存在问题，与轴线检查结果一致，需进行进一步核实。预先锻造上导滑转子，粗加工后更换上导滑转子，将上导滑转子的紧量值由预先锻造上导滑转子，粗加工后更换上导滑转子，将上导滑转子的紧量值由（+0.060.10mm+0.060.10mm）增加到（）增加到（+0.150.20mm+0.150.20mm），并在热套后进行配车，配车需要），并在热套

18、后进行配车，配车需要一个较大的车床，满足磁轭直径要求，立车更好，避免二次热套出现问题。根一个较大的车床，满足磁轭直径要求，立车更好，避免二次热套出现问题。根据下导滑转子找正，将上导滑转子修车好，并留有据下导滑转子找正，将上导滑转子修车好，并留有0.2mm0.2mm左右余量，在联轴校左右余量，在联轴校摆时修车。同时检测发电机大轴各部位的形位公差符合设计要求，主要包括法摆时修车。同时检测发电机大轴各部位的形位公差符合设计要求，主要包括法兰、法兰止口、法兰外圆，上导下导滑转子。兰、法兰止口、法兰外圆，上导下导滑转子。发电机单轴校摆后，主轴热套推力头等部件，装上推力头卡环后，将发电机主发电机单轴校摆后

19、，主轴热套推力头等部件，装上推力头卡环后，将发电机主轴与水轮机主轴在卧车上联轴找摆，采用一卡两托方式，按相关联轴标准修磨轴与水轮机主轴在卧车上联轴找摆，采用一卡两托方式，按相关联轴标准修磨全部跳动到设计要求；主要包括推力头端面、上导滑转子外圆、下导滑转子外全部跳动到设计要求；主要包括推力头端面、上导滑转子外圆、下导滑转子外圆及大轴联接法兰、水轮机大轴法兰，水轮机与转轮联接止口等进行检测。符圆及大轴联接法兰、水轮机大轴法兰，水轮机与转轮联接止口等进行检测。符合要求后，并重新钻铰连轴法兰处的个径向销孔，重新配制销钉。需强调的合要求后，并重新钻铰连轴法兰处的个径向销孔，重新配制销钉。需强调的是，端面

20、跳动须测量轴线的正反两面，且两面均要符合要求（检测值见下表）。是，端面跳动须测量轴线的正反两面，且两面均要符合要求（检测值见下表）。发电机大轴发电机大轴单轴校摆单轴校摆发电机、水发电机、水轮机大轴联轮机大轴联轴校摆轴校摆20152015年年2 2月，由发电机厂家对发电机大轴与水轮机大轴进行了整体校摆。月，由发电机厂家对发电机大轴与水轮机大轴进行了整体校摆。 点位 部位正面反面1234567812345678推力头端面0000.51.5100.50-1-1010-2-0.5上导滑转子00-0.5-1-1.5 -1.5-2-1.500.52-0.5-1-1.510.5下导滑转子-1-1-1-0.5

21、0-0.5 -0.5 -0.500.520.51231水导滑转子000.50.51-0.5 -0.5 -0.501121111水轮机发电机大轴校摆主要检测数据水轮机发电机大轴校摆主要检测数据单位：单位：0.01mm 0.01mm 要求不大于要求不大于0.03mm0.03mm 20152015年年4 4月，河口水电站月，河口水电站2#2#机组开机并机组开机并网一次成功，机组运行稳定，各部温度正常，网一次成功，机组运行稳定，各部温度正常，振摆符合要求。经过数个月的检查、分析、振摆符合要求。经过数个月的检查、分析、处理，导致处理，导致2#2#机组运行振摆、温度异常的主机组运行振摆、温度异常的主要原因

22、是：上导滑转子倾斜，导致盘车数据要原因是：上导滑转子倾斜，导致盘车数据不真实、轴线不合格，并由此造成轴线出现不真实、轴线不合格，并由此造成轴线出现折曲、导瓦间隙不对等问题。折曲、导瓦间隙不对等问题。处理结论 该问题普遍存在于该类型机组，在四川该问题普遍存在于该类型机组，在四川弯坝河电站也存在同样的问题。由于过去受弯坝河电站也存在同样的问题。由于过去受加工条件的限制，该类型机组上导滑转子热加工条件的限制，该类型机组上导滑转子热套后，进行水轮机和发电机大轴联轴校摆套后，进行水轮机和发电机大轴联轴校摆（磁轭直径较大，热套磁轭后需要较大的车（磁轭直径较大，热套磁轭后需要较大的车床校摆），合格后再将上导

23、滑转子加热取下，床校摆），合格后再将上导滑转子加热取下，热套磁轭，再将上导滑转子重新热套，二次热套磁轭，再将上导滑转子重新热套，二次热套上导滑转子后由于车床的限制不能二次热套上导滑转子后由于车床的限制不能二次校摆，并且上导滑转子与大轴过盈配合量较校摆，并且上导滑转子与大轴过盈配合量较小（该机型需要二次热套），导致上导滑转小（该机型需要二次热套），导致上导滑转子倾斜。子倾斜。 河口水电站2#机组照片0102机组轴线摆机组轴线摆度超标原因度超标原因和主要问题和主要问题1机组轴线摆度超标处理过程和方法2机组轴线摆度超标处理效果3五强溪保安机组轴线摆度超标的处理五强溪保安机组轴线摆度超标的处理 保安机组保安机组20162016年大修前盘年大修前盘车发现，下导处摆度大，水导车发现，下导处摆度大，水导处摆度严重超标，拆下推力头，处摆度严重超标，拆下推力头，顶轴等检查发现：顶轴等检查发现：1 1、顶轴与推力头配合处间隙大，、顶轴与推