拉西瓦水电站水轮发电机组盘车方法和摆度计算

邢生玉

【摘要】简要介绍了拉西瓦电站水轮发电机组轴线的结构特点，详细阐述了拉西瓦水电站2号水轮发电机组在B级检修中盘车目的、盘车方式、盘车具备的条件、人力盘车工艺，通过对盘车数据的计算分析，得出检查轴线结论。

【关键词】拉西瓦水电站；水轮发电机组；人力盘车；轴线

一、概况

拉西瓦水电站是黄河流域装机容量最大、发电量最多的水电站。水轮发电机组主要技术数据为：发电机型号为SF700-42/13770；额定功率700MW；额定电压18kV；额定电流 24281A；额定转速142.9r/min；飞逸转速255r/min；飞轮力矩130000t.m2；水轮机型号为HL（155V）-LJ-690。

拉西瓦水电站发电机与水轮机分属两个不同的设备制造厂家生产，发电机制造厂家为哈尔滨电机厂有限责任公司，水轮机由上海福伊特水电设备有限公司制造。水轮发电机为立轴半伞式，采用三段轴（含转子中心体）结构。轴系由顶轴、转子中心体和发电机轴、水轮机轴组成。径向支撑为发电机上导轴承、下导轴承和水轮机水导轴承。推力轴承在下机架中心体上面，有18块推力轴瓦，推力轴瓦采用巴氏合金瓦，小支柱双层瓦支撑结构，由薄瓦和厚瓦组成，装有高压油顶起系统，在开机和停机时投入建立油膜。

二、 盘车工艺流程

1、 盘车目的

在2FB B级检修中，通过盘车测量摆度数据，检查机组轴线与镜板的垂直情况，轴线有无曲折及弯曲现象，检查轴线是否符合国标要求。

2、盘车方式的选择

水轮发电机组盘车大致可分为人力盘车、机械盘车、电动盘车。拉西瓦水电站水轮发电机组没有设计安装电动盘车；机械盘车在操作中难以自如控制机组的旋转，停点不准确，又不能匀速旋转多圈，不能真实反映机组轴线状态。拉西瓦水电站推力轴承有高压油顶起装置，在高压油顶起装置投入情况下，转子下方用绳子拉动，就能均匀旋转，因此采用人力盘车。

3、盘车具备的条件

（1）导轴承分解，导轴瓦吊出（下导轴承对称方向留四块），托油盘落下，挡油筒与轴领脱开。检查各轴承体及密封与轴领之间有足够的间隙、间隙内无杂物。

（2）推力轴承密封盖、稳油板拆除，镜板集油槽吊起，防止盘车时相碰。推力油槽清扫干净，加油油面高于高压油顶起取油管管口，高压油顶起系统试验工作正常。

（3）推力受力调整完成，推力瓦调整螺栓受力压缩值最大和最小值与平均值的差值不超过0.01mm。

（5）水轮机主轴密封分解，密封环吊起挂在油箱底板上。测量空气围带与转轮间隙>2mm。

（6）转动部分与固定部分各部间隙检查：测量大轴补气装置梳齿密封环间隙>1.5mm； 测量转子与定子空气间隙偏差≤±10%的国标要求，测量转子气隙处上、下引风板与定子各部间隙>2mm；测量水轮机上迷宫环间隙>2.25 mm。发电机定转子间隙用白布带拉一圈，转轮与座轮、顶盖间隙用塞尺检查，保证固定与转动部位间隙内无杂物遗留。

（7）其它部件检查：上端罩内集电环碳刷拆除；检查水轮机尾水管搭的检修平台不影响转动部分旋转；制动器在落下位置。

（8）在机组轴系处于自由状态下，下导对称抱四块轴瓦，轴瓦表面涂透平油，轴瓦总间隙调整在0.03至0.04之间。

（9）测量部件点位分布及百分表架设：

a、测量部位：上导轴领、推力镜板（轴向）、下导轴领、水导轴领。

b、确定+Y方向为1#点，各部位1#点在同一垂直面内。

c、上导轴领、镜板、下导轴领、水导轴领分为8等份，以+Y方向为1#俯视逆时针方向依次编号，上下各测量部位的同一轴号保证在同一垂直面内。

d、在上导轴领、镜板（轴向）、下导轴领和水导轴领+X和+Y方向位置各架设一块百分表，百分表的小针在量程1mm。检查轴领和镜板测量部位光滑。

e、上导、推力、下导、水导和高压油顶起装置处人员各配一部对讲机，保持通讯畅通。

4、人力盘车

（1）各部人员到位：在转子下部绑上绳子，拉转子人员到位；每块百分表处安排两人，一人读表、一人记录。高压油顶起装置运行操作人员到位。

（2）各部准备就绪，先投入高压油顶起装置。按机组旋转方向拉转子转动两圈，检查转动情况和百分表是否正常，不做记录。

（3）百分表小针调在1mm，大针全部回零位。由专人统一指挥，开始按机组旋转方向拉转子，尽量控制稳速转动。共拉转子五圈，做好五圈各点位数值记录。

（4）数值计算时以后三圈的数值为准。根据盘车记录，计算各测量部位摆度。

三、盘车数据分析

1、各测量部位到镜板和下导轴承处距离：

下导轴承：至镜板2.78m。

上导轴承：至镜板4.882m；至下导轴承7.6m。

水导轴承：至镜板9.208m；至下导轴承6.425m。

镜板直径：4240mm。

2、盘车数据计算表

盘车数据后三圈记录数值基本一致，用第三圈盘车数值进行计算。

此计算表用合成法计算最大摆度值。当输入百分表读数时Excel表自动生成最大净摆度和相对摆度。提前输入计算公式：

如：净摆度（上导+X1-5）=上导全摆度（+X1-+X5）-下导全摆度（+X1-+X5）

1-5与3-7方向合成值（上導+X ）2=（上导+X1-5）2+（上导+X1-5）2

距离下导相对摆度=最大净摆度/测量部位至下导的距离

上导最大净摆度为0.095 mm，距离下导相对摆度为0.012mm/m，距离镜板相对摆度0.019mm/m。

水导最大净摆度为0.173 mm，距离下导相对摆度为0.027mm/m，距离镜板相对摆度0.016mm/m。

3、盘车数据分析结论

根据GB8564-2003《水轮发电机组安装技术规范》，转速小于150r/min的机组，上导轴承处相对摆度不超过0.03 mm/m，水导轴承处相对摆度不超过0.05 mm/m，水轮机导轴承处的绝对摆度不得超过0.35mm。直径大于3.5 m的镜板允许的轴向摆度不大于0.20 mm。

实际计算上导轴承处相对摆度、水导轴承处相对摆度、水轮机导轴承处的绝对摆度、镜板轴向摆度均满足国标要求。

四、结束语

2FB B级检修中，盘车数据计算结果证明2号水轮发电机组轴线较好。推力轴瓦为巴氏合金瓦、推力轴承装有高压油顶起装置的水轮发电机组，人力盘车更简单、成本低、能控制匀速旋转多圈，更容易控制在停点位停止，人力盘车方式检查轴线是可行的。为今后水轮发电机组检修时盘车积累了经验。