美姑河柳洪水电站水导瓦温偏差大原因分析及处理

美姑河柳洪水电站水导瓦温偏差大原因分析及处理

1电站发电系统美姑河柳红水库位于四川省凉山彝族自治省美姑县。这是美姑河流域第一座正式开发的电气站。电站以发电为开发目标,具有日调节性能。该电站为立轴悬式机组,装机容量为3×61.5MW。机组有三导轴承,上下导轴承为分块瓦式,各10块;水导轴承4块,为筒式瓦。机组主要参数见表1、表2。2由于水导瓦的高度过高2.1水导瓦温过高2011年柳洪水电站在2号机组甩100%负荷试验过程中出现卡环飞出事故,重新检修后运行发现水导瓦温过高,且温差大。具体各瓦温见表3。从表3中可以看出瓦温差值接近10℃,且瓦温也超出了报警值,这对机组安全运行存在严重的隐患,尤其到了夏季,瓦温有继续升高的趋势,为防止瓦温过高造成事故停机,不得不人为地进行喷淋降温,但这同时也增加了不安全因素。2.2受力不均匀,损耗增加水导瓦温偏差大估计原因有以下两种:①轴线倾斜造成瓦的受力不均匀,摩擦损耗增加;②瓦发生了变形。开始考虑通过增大1号水导瓦的间隙来减小温差,但调整之后发现几乎没有效果,因此决定通过轴线调整来解决该问题。3调整中轴线3.1镜的水平调整(1)调整静度测量发现镜板水平超标,不符合国标≤0.02mm/m的要求,对此通过调整上机架使其镜板水平满足要求,见图1。(2)旋转水平验证镜板水平是在机组静止状态测量得到的,由于机组实际运行中,水平往往会发生变化。通过调整机组的旋转水平能更准确地反映出镜板的实际运行状态。具体方法是把大轴圆周分为8等分,将框式水平仪放在+X方位,调整框式水平仪使其水平,水平仪随着机组盘车而转动,每转45°撤去外力后记录水平仪读数。数据不符合要求可以微调下上机架基础键,重复盘车直至水平符合要求。旋转水平见图2。3.2盘车记录及机组相对摆度允许值盘车前准备工作就绪后,全部抱紧上导瓦,预留瓦间隙为0.03～0.05mm。采用机械盘车的方法,为了得到更准确的数据,盘车两圈后记录第三圈盘车数据,由于+Y和+X方向的盘车数据基本相同,因此盘车记录采用+Y方向的数据,并进行分析、计算。具体的盘车记录见表4。参考国标GB/T8564-2003规定,机组相对摆度允许值如表5所示。可见下导轴承和水导轴承的相对摆度都超出了国标的规定范围,需要对轴线重新进行处理。3.3机组轴线弯曲的基本曲线根据盘车数据绘制出摆度曲线图如图3所示。图3中实线为发电机下导轴承摆度曲线(上导轴承摆度很小,符合国标规定,故未画),虚线为水导轴承摆度曲线(即图中摆度较大的)。由摆度曲线可见,下导轴承和水导轴承的最大摆度值都在4点和5点之间,其中下导轴承最大摆度值Φbamax=0.11mm,水导轴承最大摆度值Φcamax=0.51mm。为了更加直观,做出机组轴线曲折的状态示意图,见图4。从图4可以很直观地看出发电机轴和水轮机轴倾斜方向基本一致,通过盘车数据可以看出只需要采用推力头刮削绝缘垫或者加垫的方法就可以调整整个机组轴线,这里采用省时省力的加垫法。3.4加垫片尺寸的测量做出轴线倾斜与推力头调整的关系图,如图5所示,根据相似三角形公式计算出加垫厚度δ:式中:δ为加垫厚度,mm;ϕ为水导轴承处的净摆度,mm;D为推力头底面直径,m;L为上导测点至水导测点的距离,m;j为水导轴承处的倾斜值计算得出。计算得到的加垫厚度δ=0.029mm。用外径千分尺测量所加垫片的尺寸,确保符合计算值的要求。用煤油将镜板背面擦洗干净,并找出加垫方向。确定加垫方位,划分加垫区域,见图6。加垫过程中不得混入铁屑、砂、灰尘等物,不得有错位、卷边现象,以免影响机组轴线。3.5重复使用加垫后回装完毕,我们重新进行了盘车检查,盘车数据如表6所示。参考表5,此次盘车数据满足了国标的要求,盘车完毕。4修正安装间隙的选择由于水导轴承是巴氏合金筒式瓦,测量发现水导瓦间隙不合格,Y方向间隙和为0.27mm,X方向间隙和为0.25mm,而设计图纸要求间隙和为0.36mm。对此,在水导轴承4个组合面均加了0.05mm的铜皮,把紧测量检查间隙和为0.36mm,符合了设计要求。但由于用公式计算法求出的各块导轴承瓦调整间隙后,所得瓦面不一定在同一个圆周上,从而有可能引起各瓦的受力不均,有的瓦受力过大就会出现瓦温过高和松动现象,因此,需要对个别瓦进行修正才能符合实际运行的轨迹。这里我们使用图解法来确定导轴承瓦的调整间隙。它的优点是方法简单,每块瓦调整完间隙后,所有的瓦面保持在同一个圆周上。这样各块瓦受力均匀,不易引起瓦的烧损。作图得出水导和下导轴承瓦的间隙如图7所示。具体调整时上导轴承瓦单侧间隙可以取设计间隙的平均值,根据检修经验进行了适当的修正,最后将三导轴承瓦的间隙调整为表7所示数值。5主电源的启动测试机组开机试验过程中,检查各部瓦温正常,机组摆度振动也在要求范围内。表8列出了水导瓦温数据,表9列出了机组振/