拉西瓦水電站水輪發電機組盤車方法和擺度計算

邢生玉

【摘要】簡要介紹了拉西瓦電站水輪發電機組軸線的結構特點，詳細闡述了拉西瓦水電站2號水輪發電機組在B級檢修中盤車目的、盤車方式、盤車具備的條件、人力盤車工藝，通過對盤車數據的計算分析，得出檢查軸線結論。

【關鍵詞】拉西瓦水電站；水輪發電機組；人力盤車；軸線

一、概況

拉西瓦水電站是黃河流域裝機容量最大、發電量最多的水電站。水輪發電機組主要技術數據為：發電機型號為SF700-42/13770；額定功率700MW；額定電壓18kV；額定電流 24281A；額定轉速142.9r/min；飛逸轉速255r/min；飛輪力矩130000t.m2；水輪機型號為HL（155V）-LJ-690。

拉西瓦水電站發電機與水輪機分屬兩個不同的設備制造廠家生產，發電機制造廠家為哈爾濱電機廠有限責任公司，水輪機由上海福伊特水電設備有限公司制造。水輪發電機為立軸半傘式，采用三段軸（含轉子中心體）結構。軸系由頂軸、轉子中心體和發電機軸、水輪機軸組成。徑向支撐為發電機上導軸承、下導軸承和水輪機水導軸承。推力軸承在下機架中心體上面，有18塊推力軸瓦，推力軸瓦采用巴氏合金瓦，小支柱雙層瓦支撐結構，由薄瓦和厚瓦組成，裝有高壓油頂起系統，在開機和停機時投入建立油膜。

二、 盤車工藝流程

1、 盤車目的

在2FB B級檢修中，通過盤車測量擺度數據，檢查機組軸線與鏡板的垂直情況，軸線有無曲折及彎曲現象，檢查軸線是否符合國標要求。

2、盤車方式的選擇

水輪發電機組盤車大致可分為人力盤車、機械盤車、電動盤車。拉西瓦水電站水輪發電機組沒有設計安裝電動盤車；機械盤車在操作中難以自如控制機組的旋轉，停點不準確，又不能勻速旋轉多圈，不能真實反映機組軸線狀態。拉西瓦水電站推力軸承有高壓油頂起裝置，在高壓油頂起裝置投入情況下，轉子下方用繩子拉動，就能均勻旋轉，因此采用人力盤車。

3、盤車具備的條件

（1）導軸承分解，導軸瓦吊出（下導軸承對稱方向留四塊），托油盤落下，擋油筒與軸領脫開。檢查各軸承體及密封與軸領之間有足夠的間隙、間隙內無雜物。

（2）推力軸承密封蓋、穩油板拆除，鏡板集油槽吊起，防止盤車時相碰。推力油槽清掃干凈，加油油面高于高壓油頂起取油管管口，高壓油頂起系統試驗工作正常。

（3）推力受力調整完成，推力瓦調整螺栓受力壓縮值最大和最小值與平均值的差值不超過0.01mm。

（5）水輪機主軸密封分解，密封環吊起掛在油箱底板上。測量空氣圍帶與轉輪間隙>2mm。

（6）轉動部分與固定部分各部間隙檢查：測量大軸補氣裝置梳齒密封環間隙>1.5mm； 測量轉子與定子空氣間隙偏差≤±10%的國標要求，測量轉子氣隙處上、下引風板與定子各部間隙>2mm；測量水輪機上迷宮環間隙>2.25 mm。發電機定轉子間隙用白布帶拉一圈，轉輪與座輪、頂蓋間隙用塞尺檢查，保證固定與轉動部位間隙內無雜物遺留。

（7）其它部件檢查：上端罩內集電環碳刷拆除；檢查水輪機尾水管搭的檢修平臺不影響轉動部分旋轉；制動器在落下位置。

（8）在機組軸系處于自由狀態下，下導對稱抱四塊軸瓦，軸瓦表面涂透平油，軸瓦總間隙調整在0.03至0.04之間。

（9）測量部件點位分布及百分表架設：

a、測量部位：上導軸領、推力鏡板（軸向）、下導軸領、水導軸領。

b、確定+Y方向為1#點，各部位1#點在同一垂直面內。

c、上導軸領、鏡板、下導軸領、水導軸領分為8等份，以+Y方向為1#俯視逆時針方向依次編號，上下各測量部位的同一軸號保證在同一垂直面內。

d、在上導軸領、鏡板（軸向）、下導軸領和水導軸領+X和+Y方向位置各架設一塊百分表，百分表的小針在量程1mm。檢查軸領和鏡板測量部位光滑。

e、上導、推力、下導、水導和高壓油頂起裝置處人員各配一部對講機，保持通訊暢通。

4、人力盤車

（1）各部人員到位：在轉子下部綁上繩子，拉轉子人員到位；每塊百分表處安排兩人，一人讀表、一人記錄。高壓油頂起裝置運行操作人員到位。

（2）各部準備就緒，先投入高壓油頂起裝置。按機組旋轉方向拉轉子轉動兩圈，檢查轉動情況和百分表是否正常，不做記錄。

（3）百分表小針調在1mm，大針全部回零位。由專人統一指揮，開始按機組旋轉方向拉轉子，盡量控制穩速轉動。共拉轉子五圈，做好五圈各點位數值記錄。

（4）數值計算時以后三圈的數值為準。根據盤車記錄，計算各測量部位擺度。

三、盤車數據分析

1、各測量部位到鏡板和下導軸承處距離：

下導軸承：至鏡板2.78m。

上導軸承：至鏡板4.882m；至下導軸承7.6m。

水導軸承：至鏡板9.208m；至下導軸承6.425m。

鏡板直徑：4240mm。

2、盤車數據計算表

盤車數據后三圈記錄數值基本一致，用第三圈盤車數值進行計算。

此計算表用合成法計算最大擺度值。當輸入百分表讀數時Excel表自動生成最大凈擺度和相對擺度。提前輸入計算公式：

如：凈擺度（上導+X1-5）=上導全擺度（+X1-+X5）-下導全擺度（+X1-+X5）

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

距離下導相對擺度=最大凈擺度/測量部位至下導的距離

上導最大凈擺度為0.095 mm，距離下導相對擺度為0.012mm/m，距離鏡板相對擺度0.019mm/m。

水導最大凈擺度為0.173 mm，距離下導相對擺度為0.027mm/m，距離鏡板相對擺度0.016mm/m。

3、盤車數據分析結論

根據GB8564-2003《水輪發電機組安裝技術規范》，轉速小于150r/min的機組，上導軸承處相對擺度不超過0.03 mm/m，水導軸承處相對擺度不超過0.05 mm/m，水輪機導軸承處的絕對擺度不得超過0.35mm。直徑大于3.5 m的鏡板允許的軸向擺度不大于0.20 mm。

實際計算上導軸承處相對擺度、水導軸承處相對擺度、水輪機導軸承處的絕對擺度、鏡板軸向擺度均滿足國標要求。

四、結束語

2FB B級檢修中，盤車數據計算結果證明2號水輪發電機組軸線較好。推力軸瓦為巴氏合金瓦、推力軸承裝有高壓油頂起裝置的水輪發電機組，人力盤車更簡單、成本低、能控制勻速旋轉多圈，更容易控制在停點位停止，人力盤車方式檢查軸線是可行的。為今后水輪發電機組檢修時盤車積累了經驗。