水轮发电机组下导轴承瓦温偏高的处理

张志勇

（五凌电力三板溪水电厂，贵州黔东南556500）

0 引言

三板溪水电厂安装4台单机容量为250MW的水轮发电机组，总装机容量1000MW，年发电量24.28亿kW·h。电厂选用立轴半伞式密闭自循环无风扇空气冷却三相凸极同步发电机，型号为SF250-36/10200。发电机成套设备由哈尔滨电机厂有限责任公司设计制造。2006年7月，首台机组（4号机组）正式投产发电。三板溪水电厂发电机下导轴承采用我国传统的油浸分块瓦式稀油润滑自循环结构，设置于推力轴承的下方，装在下机架的中心体内，共有12块。下导轴承瓦面挂有ZSnSb11Cu6轴承合金，设计温度不大于65℃。

1 4号机组下导瓦温

2009年5月，4号机在检修过程中发现上导轴领存在偏移现象，2009年7月对顶轴（上导轴领）进行了返厂修复。返厂修复前，下导轴瓦运行温度在47～51.5℃。返厂装复并经盘车检查轴线合格，按设计值整定各导轴承瓦单边间隙，即上、下导轴承单边间隙为0.20mm，水导轴承单边间隙为0.22mm。下导瓦温运行在50.5～55.5℃之间。机组运行振动摆度无明显超标现象。

2010年5月，4号机C级检修过程中，考虑到2009年上导轴领偏移处理后机组下导运行温度有一定升高，将上、下、水导轴承单边间隙均调整为0.22mm，下导各轴瓦运行温度在53～56.5℃之间。机组运行振动摆度无明显增加及超标现象。

2011年3月，4号机检修过程中，仍将上、下、水导轴承单边间隙整定为0.22mm，机组空载瓦温稳定试验导轴承瓦温无明显异常。但5—6月份机组带负荷后，下导各轴瓦运行温度在56～60℃之间，其中11#轴瓦于6月28日达到60.09℃，越60℃报警值。

2 下导瓦温偏高原因分析

2009年处理4号机上导轴领偏移缺陷时，由于发现上、下导轴承单边间隙与设计值偏离较大（或为安装质量引起），处理时根据盘车情况，对各导轴承单边间隙按设计值进行了整定，实际间隙较之前有较大缩小，下导瓦温也因此有一定的上升。

2010年及2011年机组检修过程中，上、下、水导轴承单边间隙值平均分配调整一致，未考虑机组刚性盘车时机组的摆度。

三板溪电厂3号、4号机组下导瓦块由哈电公司外委浙江申科滑动轴承有限公司生产。在投产前下导瓦运输过程中曾发生车祸，对瓦面造成过不同程度的损伤。受条件限制，厂家在工地现场采用电烙补焊方式对瓦面进行修复，在一定程度上影响了其运行性能。

综合以上因素，在导轴承测温系统运行正常、技术供水压力参数与其他机组无异、供水管路正常等情况下，4号机下导瓦温逐年升高，并于2011年6月28日#11瓦温越限报警，初步分析可能由导轴承间隙调整、轴瓦表面加工质量及投产运行磨损影响导致。

3 处理措施

2012年1月份，利用4号机组检修期间，检查下导轴承瓦面弧度是否已经发生磨损变化，并对4号机进行盘车检查，检查机组轴线是否达标，如果不存在超标现象，根据机组盘车数据重新计算调整机组各导轴承单边间隙，将各导轴承中心调整到机组旋转中心线上，从而达到降低下导轴承瓦温的目的。

（1）根据轴承瓦厂家提供的下导瓦面弧度检查板，对4号机组下导轴承瓦面弧度进行检查，未发现异常。

（2）4号机组盘车数据相对摆度分别如下：上导-下导为0.01mm/m；法兰-下导为0.05mm/m；水导-下导为0.03mm/m。根据GB/T8564—2003《水轮发电机组安装技术规范》9.5.7规定，4号机组轴线存在曲折但是未超标。

（3）利用Excel工作表及AutoCAD绘图软件计算各导轴承单边间隙（以水导轴承间隙计算为例）

第一步：在Excel工作表中，根据水导净摆度数据，绘制水导摆度曲线。

1）水导净摆度数据如表1所示。

表1 水导净摆度数据 单位：mm

2）使用Excel工作表图表功能中“折线图”，以测点1～8为横坐标，以净摆度值为纵坐标绘制水导摆度曲线（图1）。

3）根据水导摆度曲线可以得出，水导轴承最大摆度方向在第8点，最大摆度值为8-4点净全摆度的一半，即30.5/2=15.25。

第二步：在AutoCAD中，以点“O”圆心，水导轴承轴领（875mm）加水导轴承设计间隙（0.22mm）为半径画圆。在圆上等分8点，并逆时针进行编号。

第三步：以点“O”为圆心，水导到下导净全摆度最大值的一半为半径画圆。该圆与水导最大摆度方向连线有一交点“P”。

图1 水导摆度曲线

第四步：以点“P”为圆心，水导轴承轴领为半径画圆。

第五步：在圆O上重新等分10点。这10点与圆P的垂直距离就是该点对应水导轴承瓦的间隙（图2）。

图2 水导轴承瓦间隙图示

（4）使用上述方法计算出各导轴承单边间隙。

4 处理效果

根据各导轴承单边间隙值对4号机组各导轴承间隙进行恢复后，开机试验，机组瓦温稳定。试验中，4号机组下导瓦温明显下降，其中最高瓦温为49.59℃，11#下导瓦温下降至45.29℃。并网带140MW负荷连续运行11h后，下导瓦温最高为51.715℃，4号机组下导瓦温明显下降。

对比处理前后数据，平均瓦温下降7℃，油温下降约4℃。

5 结语

三板溪水电厂根据机组盘车数据，检查了机组轴线，合理确定并调节了各导轴承瓦间隙，使得4号下导轴承瓦温稳定并保持在52℃以内，达到了缺陷处理的各项技术指标。

［参考文献］

[1]刘云.水轮发电机故障处理与检修[M].北京：中国水利水电出版社，2002.

[2]白延年.水轮发电机设计与计算[M].北京：机械工业出版社，1982.

[3]韦韦.水轮发电机组轴承瓦温高的原因分析及处理[J].广西水利水电，2010（6）：71-73.