响洪甸蓄能电站5号机组中心测量及轴线调整浅析

响洪甸蓄能电站5号机组中心测量及轴线调整浅析

刘伟

安徽省响洪甸蓄能发电有限责任公司安徽省六安市237335

摘要：本文介绍了响洪甸蓄能电站机组基本情况，针对响洪甸蓄能电站5号机组大修期间进行的机组中心测定及机组轴线调整过程，简要分析了机组运行情况、结构、原理及解决方案，对同种类型电站有一定借鉴意义。

关键词：中心测量；轴线；结构；原理；解决方案

0引言

对于混流式机组，机组中心线是定子平均中心与水轮机固定止漏环平均中心的连线。在机组扩大型大修中，通过机组中心的测定，可以了解各固定部件的圆度和同心情况；以核对机组安装时机组中心测量、调整的准确度和精度，又可发现机组在经历一段较长时间的运行以后机组中心变化状态，机组中心调整为机组轴线调整的重要依据。

而一个电站机组轴线质量的好坏，很大程度影响着机组的摆度和转动部件所受的不平衡力，进而影响轴承的运行条件，严重威胁水轮发电机组的安全、稳定运行。

1电站概况

响洪甸抽水蓄能电站位于安徽省金寨县境内的淮河支流西淠河上，距六安市58km，距合肥市137km。电站装有2台单机容量为40MW的水轮发电机组。机组由东方电机股份有限公司制造。水泵/水轮机型号：HLB265—LJ—463，为立轴、单级、混流可逆式水泵水轮机。主要参数：水轮机工况：最大水头63m，最小水头27m，设计水头45m，加权平均水头48m，额定转速为150r/min，飞逸转速（Hmax=63m）335rpm，额定出力41026kW，最大出力55000kW；水泵工况：最大扬程64m，最小扬程32m，额定转速（双转速）150/166.7rpm，最大泵入力54720kW。发电/电动机型号：SFD40/55—40/36—7600。

2机组中心测量

2.1测量准备相关工作

（1）大件预装。在机组大修期间，在响洪甸蓄能电站机组转动部分吊出之后，再将机组上下机架等重新进行吊装回位，完成预装。

（2）测点布置。在机组上机架、下机架、下迷宫环X-Y方向各布置4个测点。定子圆度测量时，在定子上中下三部分各布置8个测点。

2.2测量过程

（1）钢琴线对中。先在下止漏环处X-Y方向拉线，然后通过求心器将钢琴线移至交点，同时检查重锤在桶内的位置是否满足要求，进行调整后撤掉拉线，测量+X，-X，+Y，-Y的测点到钢琴线的距离，比较数值，进行计算调整后使距离基本相等。

（2）准备工作完成后，进行中心测量工作。测量时，应注意每次耳机声音效果相近，再进行读数、记录。分别由两人重复完成测量，进行核对，数据应满足要求。

2.3数据结果分析

通过测量。得出各部件中心测量数据如下：

机组下迷宫环中心测量：

尺长：2225mm

图1下迷宫环中心测量布置图

机组下迷宫环中心质量标准要求：中心偏差不超过0.10mm。实测上、下迷宫环中心偏差满足质量标准要求。

测量定子圆度（定子中心）：

图2定子圆度测点布置图

表1定子圆度测量结果

实测定子各点半径与平均半径之差的最大差值、最小差值均小于设计空气间隙23mm的±4%（±0.92mm），定子圆度合格。

上机架中心测量：

图3上机架中心测量布置图

通过数据计算可得:

X方向偏差：△X=（4.93-4.73）/2=0.1mm

Y方向偏差：△Y=（4.85-4.83）/2=0.01mm

实际计算上机架中心偏差为0.1mm

上机架中心质量标准为：上机架中心偏差小于1mm。实测上机架中心偏差数据为0.1mm，符合质量标准要求，满足运行条件。

下机架中心测量：

图4下机架中心测量布置图

通过数据计算可得:

X方向偏差：△X=（5.13-4.22）/2=0.455mm

Y方向偏差：△Y=（4.50-4.89）/2=-0.195mm

实际计算上机架中心偏差为0.495mm

下机架中心质量标准为：下机架中心偏差小于1mm。实测下机架中心偏差数据为0.495mm，符合质量标准要求，满足运行条件。

3机组轴线调整

3.1轴线调整前期工作

响洪甸蓄能电站推力瓦采用弹性托盘结构，安装前检查表面光滑，托盘固定夹、支柱无变形。安装后对弹性油箱进行了受力调整，调整后弹性油箱变形量数据记录见表2。

表2弹性邮箱变形量测量结果

质量验收标准为：弹性油箱变形量偏差不超过0.20mm。实测弹性油箱变形量最大值0.47mm，最小值0.35mm，实际偏差值0.12mm，未超过0.20mm，满足质量验收标准要求。

测量镜板水平，记录如下：

图5镜板水平布置图

3.2轴线调整

根据修后第一次盘车数据结果，对机组轴线进行调整，由于调整量较大，决定采取加垫法进行调整。根据盘车、计算结果，在轴位1偏轴位22.5°方位加垫，阶梯递减，加垫厚度分别为0.18mm、0.13mm、0.08mm、0.05mm、0.03mm，宽度250mm。加垫处理后盘车检查，结果见表3。

图6推力瓦瓦托图7镜板

表3盘车测量结果

单位：0.01mm

表4镜板波浪度测量结果

单位：0.01mm

表5盘车测量计算结果

图8盘车结果曲线图

从最终盘车数据计算结果来看，下导最大净全摆度方位在轴位3#、水导最大净全摆度方位在轴号4#，摆渡曲线基本符合正弦曲线。计算出下导最大相对摆度0.023mm/m，水导最大相对摆度0.024mm/m，水导最大净全摆度0.26mm。

质量验收标准为：机组150r/m，上、下导相对摆度不超过0.03mm/m，水导相对摆度不超过0.05mm/m，水导最大净全摆度不超过0.35mm。

机组盘车测量数据真实准确，实际测量结果符合质量验收标准，轴线调整合格，满足运行条件。

4机组轴瓦间隙分配

此次响洪甸公司下导、水导轴瓦分配计算另辟蹊径，利用CAD制图软件，提高数据准确率和计算效率，结合实际尺寸、轴线数据等对轴瓦进行了合理分配。

发电机盘车检查轴线验收合格后，根据盘车结果，调整上导对称轴瓦间隙和为0.30mm（采用均分方式调整瓦间隙）。根据分配的上导瓦间隙，计算出楔子板提起高度，按提起高度进行瓦间隙分配，同理得出下导、水导，实际分配间隙分别见表6、表7、表8。

表6上导瓦间隙分配结果

表7下导瓦间隙分配结果

表8水导瓦间隙分配结果

经过检测验收合格。

5机组轴线调整后结果分析

机组振摆作为监测机组健康状况的重要数据来源，可以体现出机组运行稳定性、可靠性。此次大修通过轴线调整工作，不仅将机组振摆严格控制在了合格范围内，更在振摆数据上有了明显改善，机组修前修后抽水工况振摆情况见表9。

表9抽水工况振摆测量结果

6结束语

响洪甸抽水蓄能电站为混流式悬吊式机组，本文所述的中心测量及轴线调整工艺有一定的参考价值，希望可以为已建水电站检修过程中遇到类似缺陷解决或新建电站安装提供参考和借鉴。

参考文献

[1]GB/T8564-2003水轮发电机组安装技术规范[S].北京：中国标准出版社，2003.

[2]张诚，陈国庆.水轮发电机组检修[M].北京:中国电力出版社，2011.

[3]陈秀芝.水轮发电机机械检修[M].北京:中国电力出版社，2003.