刘家峡水电厂3号水轮发电机组轴线调整-论文.pdf

甘肃电力技术47刘家峡水电厂3号水轮发电机组轴线调整魏延花胡卓勋(刘家峡水电厂甘肃省永靖县731600)【摘要】对刘家峡水电厂水轮发电机组轴线结构特点、安装、调整工艺进行了简要介绍，总结出了科学合理的安装、调整工艺。【关键词】刘家峡水电厂水轮发电机组轴线调整0引言助发电机气隙3．5mm，励磁机气隙7mm)；发电机轴长度：9670±2mm(发电机气隙27mm)；刘家峡水电厂3号水轮发电机组是1998～1999上导轴颈直径：1540mm(上导瓦单侧间隙年在原3号机(225MW水轮发电机组)埋设部件不0．15mm)；变的条件下整机更新改造安装的机组。水轮机结构水导轴颈直径：1620mm(上导瓦单侧间隙型式为立轴混流式(PO115-B一580)，由俄罗斯列0．30mm)；宁格勒金属工厂制造生产；发电机结构型式为悬式推力头、镜板直径：2750衄；(SF260—48／12640)，由哈尔滨电机厂制造生产，励磁机轴与发电机轴联接法兰直径：1040mm。机组额定容量288．9MVA，额定功率260MW，额定转发电机轴与主轴联接法兰止口直径：速125rpm，飞逸转速250rpm，额定流量285．4m／s。1450mm(止口高度20—0．2mm)；3号水轮发电机组由水轮机转轮、主轴、推力主轴与发电机轴联接法兰止口直径：1450(止口轴承、上导轴承、转子和发电机上端轴(励磁机轴)深度20+0．2ffln)；组成。机组轴线调整的过程为上述部件的测量、调主轴与发电机轴法兰直径：2330mm。整、校核过程。轴线调整工序：主轴与水轮机转轮联接一水轮机轴上法兰面高程调整一转子制动器高2机组轴系结构特点程调整一主轴与发电机轴联接(加垫)一轴线中心水轮机轴与转轮有止口定位，用20个①150的位置调整一机组转动部件受力调整一盘车(数据分销钉螺栓联接，销孔在厂内加工；水轮机轴与发电析)一发电机上端轴调整(加垫)一盘车(轴线检机轴有止口定位，首次安装时调整静态同心度后加查)一旋转中心调整。工销孔，用20个150的销钉螺栓联接；发电机轴现就刘家峡机组轴线测量、计算、调整简介如与励磁机轴有止口定位，通过销钉和键定位，6个下：M48螺栓联接，轴系结构见图1。1机组轴线相关参数2．1轴线联接方式2．1．1轴承结构转轮最大外径：6000mm(转子直径11696mm)；刘家峡水电厂机组共有3部轴承，其中上导瓦转轮高度：2610mm；12块，水导瓦l2块；推力瓦12块，由弹性油箱支主轴(水轮机轴)长度：5252mm(空气间隙撑，各部轴承间隙与其轴颈直径成正比，具体数值27ram)；应根据盘车摆度值给定具体间隙值。励磁机轴长度：2600mm(永磁机气隙3．0mm，辅 48刘家峡水电厂3号水轮发电机组轴线调整图13号机组轴系结构图图2各定义间几何关系简图3机组轴线调整轴上、下法兰和水导处，沿圆周做八等分。上、中、下三部分的等分线对应在同一方位，并按逆时针方3．1基本概念向顺次编号。3．1．1机组静态中心2)轴线位置调整机组静态中心为主轴(或其他转动部件)转动到调整轴线至水轮机顶盖上固定止漏环中心位任一位置时(0。／90。／180。／270。／360。)的最置，测量止漏环间隙，对称方向偏差不超过lmm，佳中心。保证盘车过程中转动部件不与固定部件接触，避免3．1．2机组转动中心发生盘车数据错误的现象。机组转动中心为主轴(或其他转动部件)转动一3．2．3加垫要求整圈得到的最终摆度位置的中点。此中点描述了某1)5值是加垫的最大厚度，从外向里应逐渐减一高程主轴或其他转动部件的轴线转动。薄。3．1．3摆度2)大轴法兰加垫深度不应超过315mm，励磁机摆度为主轴转动一圈所测量到的径向偏移量。轴法兰加垫深度不超过150mm。3．1．4垂直度3．3轴线垂直度调整垂直度为主轴顶部转动中心与底部转动中心连3．3．1盘车数据分析图3线的投影。描述了转动部件转动轴线的倾斜程度。由图3盘车数据分析图可知，轴线在推力和水各定义间几何关系参见图2。发轴联接法兰处打折，可以在水发轴联接法兰和励3．2调整工艺磁机轴联接法兰处加垫来调整轴线垂直度。落转子前，调整转子制动器和水轮机轴上法兰高程，有以下两点要求：＼(1)安装时两者高程差值比机组分解时的高程＼一—差值须大22mm，因为联接法兰止口高20mm，防止落一—■转子时损伤法兰止口。、一(2)制动器高程差值须满足转子落下后，推力轴承镜板背面至卡环槽下端面的距离比l：!：!!!!!：!：二兰l推力头高度大3mm，否则卡环将无法打入。图3盘车数据分析图3．2．2盘车3．3．2加垫计算1)测量点设置根据公式5=jD／L计算出法兰间加垫的位置在励磁机轴头、推力头、镜板、上导轴颈、主和铜皮的厚度。j=水导全摆度一上法兰全摆度，D= 刘家峡水电厂3号水轮发电机组轴线调整49法兰直径(2330)，L=水导至法兰轴距(2941)。隙，计算静态中心在x、Y向的分量如下式：经过计算，在4、5、6号位置加垫0．1Omm。Cx=2／n∑Ricos0iCy=2／n∑Ricos0ij=推力全摆度一励磁机轴全摆度，D=励磁机轴法式中n为测点总数(止漏环间隙测8点，n=8，兰直径(1040)，L=推力至励磁机轴距(1304)。空气间隙测l6点，n=16)；2为统计计算的系数；经过计算，在8号位置加垫0．1Omm。Ri为各测点间隙；0i为各测点相对于+X轴线的角+度；i为l至n的连续编号。综合对称考虑各部偏。一哕、，#2毒心可以知道相应测量部位的旋转中心位置(对称位置偏心的中点)，然后可以相应的调整(平移)机17#}3#H_x组轴线至旋转中心，从而保证动态的固定与转动部。#／件同心度。由于止漏环设计间隙最小(单边驰1．65ram)，因此以顶盖上止漏环旋转中心作为主要图4水发轴法兰加垫示意图标准进行移轴调整。3．4旋转中心调整4成果检验旋转中心调整是调整旋转轴线与固定部件的同心度，它反映了旋转状态下转动部件与固定部件间4．1盘车检验隙的均匀性。机组轴线调整完成后，盘车时转动部件达到国在0。、90。、180。、270。、360。时测量发标要求即表示轴线调整合格，具体的要求数值根据电机上部和下部空气间隙、水轮机上、下止漏环间3号机组的尺寸参数来确定，以下为最终盘车数据。最终盘车数据表1励磁机两方向净摆度：+x～+Y为0．30ram；+扩修后水导瓦温下降了5．1。C，推力瓦温下降了x～一Y为0．73mm，两方向摆度合成值夹角为10。。1．1。c，上导瓦温下降了4．9。c，说明此次机组轴上法兰处两方向净摆度：+x～+Y为19ram；+线的安装质量较上次扩修有所提高。X～一Y为0．18mm，两方向摆度合成值夹角为3。。5结语下法兰处两方向净摆度：+x～+Y为0．16m；+)【~一Y为0．16m，两方向摆度合成值夹角为4。。刘家峡水电厂3号机在运行过程中，水导摆度镜板波动值：+X～+Y为0．08ram；+X～一Y大、瓦温高，机组调峰性能较弱。此前在刘电小型为0．08mm，两方向摆度合成值夹角为1。。机组上有过计算加垫调整轴线的案例，但是未在我两次扩修后机组空载运行至瓦温稳定数据对比厂大型机组上实施过，调整成功的经验总结如下：表2单位：℃5．1全面、严密的安装标准是盘车质量的前提在轴线调整工作前，需要进行转轮．主轴联接、主轴．发电机轴联接、发电机轴．励磁机轴联接、转子制动器高程调整、受力调整等工作，每一项都影响着后续工作的进行，任何一项超出国标要求都会4．2开机试验导致轴线调整工作失败。与2009年扩修后开机瓦温数据比较，2014年(下转第52页) 52适应分布式电源接入的配电网主动管理控制策略可以通过比较不同电源装机容量的年发电量及其相4结论应收益来量化。下面重点针对上述3种主要控制策含分布式电源的配电网智能化需要解决一系列略的应用情况进行对比分析。的问题，该文重点介绍配电网主动管理的概念，分削减有功输出：这种控制策略在发电机接入R／X析了一些重要的控制策略，有助于在电网管理者、比值高的弱电网时尤为有效，如果允许并网容量较系统运行人员、供电用户以及能源供应商之间找到大，在有限时间短削减发电机输出功率会更加经济一个平衡点，为未来主动配电网成为一个开放、公并且不需要加强网络建设投资，这种策略更适用于平和绿色的配电网奠定了基础。配电网主动管理能风力发电，因为当高发电与低负荷同时出现时就需极大地提升电网对绿色能源的兼容性以及对已有资要削减输出功率。产利用的高效性，是未来智能配电网的发展趋势。无功管理：消耗无功功率有利于控制电压上升效应，尤其是在分布式发电的弱网架中更是如此，参考文献为此，需要在连接处安装如静止无功补偿器等无功1程浩忠，张节潭，欧阳武．主动管理模式下分布式风电源补偿设备。但是，目前还没有人把无功管理作为增规划[J]．电力科学与技术学报，2009，24(4)：12～18．加分布式发电的穿透功率的一种手段进行亚久，主2CurrieRAF，AultGW，FooteCET．Fundamental要是采用优化潮流方法说明无功管理的潜在优势。researchchallengesforactivemanagementof区域有载调压变压器的电压协调控制：协调电压控distributionnetworkswithhighlevelsofrenewable制策略对增加风力发电在配电网中的并网容量十分generation[C]．ProceedingsofUniversitiesPower有利，目前配电网的电压控制主要通过有载调压变EngineeringConference，Bristol，2004．压器来实现，电压控制方案通常是基于简单的恒电3ShafiuA，BoppT，ChilversI．Activemanagementand压策略或根据线路负载来决定电压水平。但这些电protectionofdistrihutionnetworkswithdistributed压控制方案是为严格意义上单向潮流的无源电网所generation[C]．ProceedingsofIEEEPowerEngineering设计的，在多向潮流的有源配电网中，这种就近控SocietyGeneralMeeting，Denver，UnitedStates，2004．制电压的方案有着固有的不足，实现上限制了配电4张节潭，程浩忠，姚良忠，等．主动管理在含有分布式电网的开放程度和容纳能力，从而降低了允许并网容源的配电网中的应用[J]．电力科学与技术学报，2008，23．量，因此需要采用区域有载调压变压器控制方式，来使区域电网电压维持在规定的范围内。收稿日期：2014-2—15(上接第49页)5．2完整和正确的中心测定是轴线调整质量的重最大摆度点对最大摆度的影响，对所有测量点要基础读数进行矢量合成运算是保证设计质量最直接、最中心测定作为整个机组埋设、固定部件的中心具体的重要措施。调整、检验程序，对于机组安装有重要的指导作用，它的成果对于机组轴线调整也具有重要指导意义。参考文献5．3推力轴承的调整是轴线调整质量的重要保证1苟小军，姬发茂，张建伟，刘家峡水电厂半伞式机组轴推力轴承作为固定部件与旋转部件的结合点，线调整[A]．2008．作为机组正常运行的支撑点，其作用非常重要，它2张建伟．弹簧式推力轴承的机组轴线调整．水电站机电技的高程、水平、受力和同心调整直接影响着机组安术，2001，3．装和轴线调整的质量。3刘万均，黄海俊．二滩水电站机组轴线调整．四川水力发5．4准确、简便的测量计算方法是轴线调整质量的电，2000，02．核心轴线调整的计算方法中考虑了读数的整体性。计算中把所有的读数作为一个整圆，考虑了非收稿日期：2014—4—15