高水头小容量混流式机组中心调整工艺的探讨

高水头小容量混流式机组中心调整工艺的探讨

汤景红

广西大唐电力检修有限公司广西南宁530023

摘要：调整机组轴线及推力轴承受力合格后，进行机组中心的调整，目的是消除机组运转中由于气隙不均匀而产生的不平衡磁拉力，防止由于水力不平衡引起的振动和摆度的增大。以机组空气间隙、水轮机上下固定止漏环中心为基准，以上下固定止漏环间隙找正机组中心。

关键词：机组中心的调整；调整方法；数据分析；调整；启动试验。

1、工程概述

某电站为岷江上游太平至两河口河段梯级开发规划的第二级电站。电站为径流调节引水式，地下厂房。电站由首部枢纽、引水系统、地下厂房三大部分组成。电站3台机组前端各设一台球阀控制水流,尾水设公用平板闸门供机组检修停水用。电站设计水头218m，引用流量95m3/s,混流式水轮发电机组，装机容量3×60MW。

2、机组结构形式

水轮机型号HL（F）-LJ-275，水导轴承采用抛物瓦带外部冷却器的自循环稀油润滑筒式轴承，主轴密封的工作密封采用泵板和无间隙密封，检修密封采用空气压迫橡胶围带式密封结构。在额定水头216m，额定功率61.865MW运行时，水轮机的额定流量为31.9m3/s。最大水头247.5m，额定水头216.0m，最小水头207.1m。

发电机型号SF-J60-16/4870，悬吊普通伞型机组，推力轴承布置在上机架上，刚性支柱式推力轴承，有上下导轴承。

3、调整机组中心目的和要求：机组中心的调整，是指转动部分中心的调整，当机组轴线调整合格及推力轴承受力调整合格后，可进行机组中心的调整，精确地调整机组中心，其目的可消除机组运转中由于气隙不均匀而产生的不平衡磁拉力，同时也可以防止由于水力不平衡引起的振动和摆度的增大。因此调整机组中心时应使定、转子空气间隙和水轮机转动部分与水轮机上下固定止漏环的间隙在规定范围内，并使转动部分的旋转中心尽可能处于机组固定部分的中心位置。

调整方法：针对此类型机组中心的调整应以水轮机上下固定止漏环中心为基准，以上下固定止漏环间隙找正机组中心，根据各部分测得的间隙，确定调整方向和大小。调整时，用百分表监视调整方向的位移量，在推力瓦面上涂以润滑油，可借助上导轴瓦调整。

4、下面以1号机组的调整过程进行论述

机组中心调整前测量了各部件的相关数据，见图1。

空气间隙的数据分析：厂家图纸中空气间隙设计值为22.5mm，各间隙与平均间隙值之差不应超过平均间隙值的±10%。根据GB/T8564－2003水轮发电机组安装技术规范第9.5.3条d款、第9.5.4条e款规定，定、转子上下端空气间隙，各间隙与平均间隙值之差不应超过平均间隙值的±8%。从表1可以看出上下端空气间隙值满足厂家图纸和国标的要求。

止漏环间隙的数据分析：厂家HL（F）-LJ-275水轮机安装规程（OK4.140.3354）第9页8.1.2条规定转轮止漏环处各间隙与实际平均间隙之差，不超过实际平均间隙的±20%；。GB/T8564－2003水轮发电机组安装技术规范第5.4.2条规定，各间隙与实际平均间隙值之差不应超过平均间隙的±10%。由于机组设备结构限制，检修现场无法测量上止漏环间隙值，只能测量下止漏环间隙。从表2可以看出下止漏环间隙满足厂家规程但不满足国标的要求。

厂家悬式水轮发电机安装使用说明书（OK4.412.062）第24页，第2.10.7.1条b款规定镜板水平偏差不大于0.02mm/m，根据GB/T8564－2003水轮发电机组安装技术规范第9.5.5条a款规定推力头套入前调整镜板的高程和水平，在推力瓦面不涂油的情况下测量其水平偏差应在0.02mm/m以内。对推力轴承坚固螺钉、支柱螺栓锁片坚固螺钉等紧固件进行检查，无松动、无异常情况。根据要求用框式水平仪测量镜板的水平如图2所示，满足厂家规程和国标的要求。

从表3、表4可以看出上下端空气间隙值和下止漏环间隙满足厂家图纸和国标的要求。调整前后测量上下导轴承座圈与大轴的间距（见图4、图5），数据值基本反应出移动方向的有效性。

5、结语

机组恢复后进行启动试验，轴承温度没有急剧升高现象，并网72小时后记录的各轴承温度记录：上导瓦瓦温最低36.1℃，最高38.3℃；下导瓦瓦温最低46.5℃，最高51.1℃；水导瓦瓦温最低39.4℃，最高42.7℃；推力瓦瓦温最低25.9℃，最高28.4℃。

机组空转时测量上导X方向摆度0.03mm，上导Y方向摆度0.03mm；下导X方向摆度0.08mm，下导Y方向摆度0.10mm；水导X方向摆度0.05mm，上导Y方向摆度0.07mm。

机组满负荷时测量上导X方向摆度0.10mm，上导Y方向摆度0.08mm；下导X方向摆度0.12mm，下导Y方向摆度0.14mm；水导X方向摆度0.06mm，上导Y方向摆度0.11mm。

从记录中看出各轴承摆度正常，轴瓦温度符合规范要求。在后续检修的2、3号机组的中心调整中按照上述方法流程施工，也取得很好的效果，为机组安全经济的发供电提供了有力的保障。

参考文献：

[1]《水轮发电机故障处理与检修》刘云/编著.中国水利水电出版社.2002