水轮发电机转子不平衡分析与处理毕业论文.docx
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1、水轮发电机转子动不平衡分析与处理赵邦银新疆额河水电有限公司 【摘要】大中型水轮发电机的转子通常是在安装现场叠装,一般是按照相同重量对称悬挂磁极,现场通常又不具备做动平衡试验的条件,机组安装完毕投产后难免有动不平衡的情况。本文介绍了水轮发电机转子动不平衡的现象及分析,并介绍了配重处理的过程,值得借鉴。【关键词】 发电机转子 动不平衡 水平振动 垂直振动 一、机组概况 本公司“喀站”装机四台,机组总容量4*40MW,机组型号“SF40000-20/5500”,立轴悬垂型,额定转速“300r/min”,额定水头“86.3 m”,额定流量“54.98m3/s”,转动惯量GD2“1776t.m2”,轴承
2、冷却方式为“油浸式自循环水冷却”。1-4号机组分别于2010年7月至9月相继投产,但4号机组投产后运行异常,与其它机组相比,有很大的低频轰鸣声,上机架水平振动偏大。二、异常现象及危害1.机组异常的轰鸣声4号机组运行声音异常,如飞机飞行的轰鸣声伴随有嗡嗡的震颤,在水机室半封闭环境下,这种高能量的低频轰鸣声让人耳膜无法承受,高达120-130分贝,而正常机组在同样运行工况同一位置为80-90分贝。2.机组上导支架水平振动值偏大4号机组除了声音异常大外,机组上导水平振动偏大,人站在上机架上明显感到晃动,水平振动实测值如下:从上表中可以看出,机组上导除了水平振动偏大外,垂直振动、大轴摆度基本是满足要求
3、的,水导的轴承支架水平、垂直振动、大轴摆度均满足要求。水轮机发电机组安装技术规范(GB/T 8564-2003)对水轮发电机组带导轴承支架的水平振动允许值如下表红色数值:额定转速在250至375r/min之间的机组允许值为0.07mm,而实测值在机组空载状态(发电机全压不带负荷)为0.16mm,是最大允许值的两倍还多。3.机组下导油盆盖迷宫环对大轴瓦裙有明显的“啃食”,检查图片如下:4. 机组上导支架水平振动值偏大的危害(1)容易使机组上机架连接部件松动,使转动部件与静止部件之间产生摩擦甚至扫膛而损坏。(2)引起零部件或焊缝疲劳,形成并扩大裂缝甚至断裂。由于转子与定子气隙不匀,转子运行受力不均
4、,可能引起大轴弯曲变形,而轴变形越大,振动也越严重。三、原因分析与检查分析机组上机架水平振动偏大,主要从水力、机械、电气三个方面的因素进行,分别对转子的叠加工艺、磁极重量、圆度,发电机气隙,导瓦间隙,导轴承摆度,导轴承机架的水平、垂直振动等数据进行了分析,初步确定4号水轮发电机组振动过大是由于发电机组偏心、推力瓦不平、镜板倾斜以及转子质量不平衡引起的机械方面振动。针对上述可能原因进行了如下检查内容。 1.发电机组中心检查吊出发电机组的转子及转轮,对发电机的上、下机架,水轮机的座环进行中心检查。2.对上导瓦、瓦背、推力瓦、抗重螺栓、推理头、镜板进行全面检查。3.对下导瓦、瓦背、轴领进行全面检查。
5、4.对水导瓦、瓦背、抗重螺栓、水导轴领等进行全面检查。5.测量并调整镜板水平。6.转子推中,发电机空气间隙、转轮上冠、下环同心度及中心调整。7.打推力瓦受力及机组轴线定位。8.机组回装并调整上导、下导、水导瓦间隙。经过上述检查、调整后,前、后数据对比如下:1. 转子气隙调整前后数据2.镜板调整前后数据3.上导中心调整前后数据4.下导中心调整前后的数据5.转轮迷宫环间隙6. 主轴密封间隙(设计单边间隙0.35-0.50mm)7. 上导、下导、水导瓦间隙调整。上到瓦设计间隙0.15mm-0.20mm,下导瓦设计间隙0.15mm-0.20mm,水导瓦设计间隙0.15mm-0.20mm。通过对4号机组
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