龙滩水电站振动技术管理在生产中的实践

张波涛

(龙滩水电开发有限公司龙滩水力发电厂,广西天峨547300)

龙滩水电站振动技术管理在生产中的实践

张波涛

(龙滩水电开发有限公司龙滩水力发电厂,广西天峨547300)

详细介绍了龙滩水电站技术监控管理现状,就生产过程中的实际案例,总结了水电站振动技术管理工作经验。通过设备振动状态监测及分析,制定有针对性的维修计划,避免了盲目整体维修而造成的维修过剩,能够有效节约人力资源和维修资金。龙滩水电站通过采取振动技术管理方法,取得了明显的经济效益,为电站的长期、安全、稳定运行奠定了基础。

旋转设备；技术监控；分析；龙滩水电站

0 引 言

龙滩水电工程以发电为主,兼有防洪、航运等综合效益,目前已完成一期工程建设,装机容量4 900 MW,水库正常蓄水位375 m,安装7台700 MW的空冷式水轮发电机组,年平均发电量156.7亿kW·h。

龙滩水电厂自成立以来,紧密围绕确保电厂长期安全稳定运行,积极开展技术监控工作,建立科学有序管理体系,全员全过程对设备进行动态管理,使设备在稳定性、经济性等方面达到协调,实现了电厂连续安全生产3 500 d,创造了巨大的经济效益和社会效益。

1 技术监控管理现状

技术监控管理的核心内容就是要依靠先进的技术监督手段,紧紧围绕影响设备安全生产的技术问题展开工作,及时发现和处理设备缺陷,为确保发电厂设备的安全、稳定和经济运行提供强大的技术保障。

龙滩水电站自2007年首台机组发电,即成立了以总工程师为首,设备管理部、运行管理部、设备维护部等部门有关人员组成的三级技术监控体系。技术监控工作涵盖了水电厂与生产有关的所有专业,包含9项技术监督和5项技术管理,9项技术监督指绝缘、化学、金属、电测、热工、环保、继电保护及安全自动装置、节能、电压质量。5项技术管理指压力容器及承压部件、计量、励磁、振动及特种设备技术管理。技术监控工作既要进行监督又要对过程进行控制；既要发现问题又要解决问题,从而形成全过程闭环管理。

2 振动技术管理

振动是旋转设备安全运行的一项重要综合指标,是设计、制造、安装、运行、检修水平的综合反映。振动技术管理就是通过对旋转设备振动的监测,判断振动是否在可控范围之内,从而决定是否对设备进行检修。

2.1 管理措施

(1)每月定时参加技术监控月度例会,在会中分析技术监控指标的完成情况、监控设备存在的问题、检验试验数据变化趋势等情况。

(2)建立、健全振动技术管理设备台帐和工作档案、规程、标准,并保证其完整性、连续性、有效性、准确性,保证技术管理资料的可追溯性。

(3)实行振动技术管理管理工作报告制度。及时上报设备试验监督情况、设备异常和重要缺陷等信息,对缺陷的发现、分析、汇总、上报、消除、反馈等环节形成闭环管理,以确保随时掌握监督工作动态,使设备缺陷能及时发现、反馈并得到消除。

(4)按时开展振动技术监控动态检查工作。动态检查分为电厂自查、技术管理服务单位检查和问题整改三个阶段,每半年开展一次检查活动。自查工作由电厂技术监控管理网络人员执行,龙滩电厂根据自查结果出具自查报告。技术监控服务单位完成技术监控动态检查工作后,龙滩电厂根据检查报告制定整改计划,并落实整改责任人和监督人。振动技术管理人员对整改工作进行实时跟踪,确保整改工作的闭环管理。

(5)制定年度工作计划,并每月对工作的完成情况进行检查,对于异常状况进行及时纠偏,确保计划按期完成。

2.2 管理原则

2.2.1 分层次管理原则

按照设备在电厂承担作用的不同,将旋转设备分为水轮发电机组主设备和水泵、油泵、风机等附属设备。对于主设备必须开展定期振动监测和分析评价,从而合理确定检修项目与周期。而对于附属设备,由于种类多,规格型号各异,按统一的标准管理工作量巨大,不易实现。因此,龙滩电厂对影响系统安全可靠和投资造价高的附属设备,定期开展人工监测和分析评价工作,根据状态安排检修。其他对系统安全影响小或基本没有影响、造价低的设备采用事后维修模式,定期检查保养,发现缺陷及时检修处理。

2.2.2 标准化管理原则

根据国家、行业和企业有关标准、规程和规范,龙滩电厂结合自身实际制订了《振动技术监督管理标准》、《振动监督技术标准》,确定了设备监测项目、周期、方法、标准,并严格按照标准开展定期检查工作,防止设备异常损坏或损坏后得不到及时修复。

2.3 日常监测方法及手段

针对水轮发电机主设备,龙滩水电厂已有成熟的监测系统如：计算机监控系统、多组态数据分析平台、稳定性装置等。通过现有监测系统,技术管理专业人员可实现运行数据统计分析、故障预测和状态趋势分析。但对于附属设备,由于没有安装在线监测和诊断分析设备,龙滩电厂便制定自己的评价标准,通过合适的监测仪器,坚持定期监测,积累历史数据,根据数据进行振动变化趋势分析,进而判断设备是否异常。

3 旋转机械振动典型故障诊断案例分析

3.1 及时认真分析,避免烧瓦事故

龙滩水电站水导轴承采用稀油、分块自润滑轴承,共安装24块巴氏合金瓦。水导瓦结构示意如图1所示,轴瓦通过背部的垫块将径向力传递到顶盖的支撑板上,并通过调整楔子板高度来改变轴瓦间隙。轴承采用外加油泵外循环结构的冷却方式,当机组运行时,油泵从油槽底部取油,经冷却器冷却后,将油送到油槽内部的供油环管,环管在每两块瓦之间引出一根喷油支管,冷却油经过支管喷射到轴领上,使轴瓦得到润滑和冷却。

图1 水导瓦结构示意

2011年3月22日,6号机组按照电网下达的负荷正常运行,运行监屏人员发现水导轴承1号和15号瓦温均为51 ℃,较其他轴瓦温度高,且有继续上升的趋势。虽瓦温未达到报警值(报警值为65 ℃),但异常温度还是引起技术管理专业人员的重视,通过对比以往瓦温上升趋势,技术人员判断此温度为不正常温度,随即开展原因分析以及检查工作。水导瓦温上升趋势如图2所示。

图2 水导瓦温上升趋势

技术监控专业人员联合相应班组对水导冷却系统供水压力、流量、外循环油管路油泵、冷却器等进行全面检查,并对水导瓦测温电阻和控制回路进行了测试,均未发现异常现象。待外部检查未见有异常后,专业人员将分析重点转移到油槽内部结构,最终判定引起瓦温升高可能有以下原因：①瓦体本身异常造成温度高。机组正常运行时由于楔子板在长期受到轴向力后,可能会引起调整螺杆的背帽松动,导致楔子板向下移动,造成间隙变小瓦温升高。②喷油管路堵塞,造成轴瓦得不到充分冷却润滑,引起瓦温升高。为了查明具体原因和保证机组健康安全运行,专业技术人员建议机组进行停机检查。

拆除油槽盖板后检查发现：1号瓦间隙调整螺栓与楔子板松脱,造成楔子板下落,瓦间隙减小,15号瓦无异常。启动外循环油泵检查喷油管路出油正常无堵塞,故最终确定造成瓦温升高的原因为1号瓦间隙调整螺栓松脱所致(15号瓦温升高是由于1号瓦间隙的减小,造成双边总间隙变小,从而导致对侧的15号瓦温升高)。经检修回装后,开机空转进行瓦温考验,1号瓦温最终稳定在40 ℃。

3.2 持续振动监测,避免设备损坏

按照《振动监督技术标准》要求,振动专业人员要每周开展水泵振动测量工作,并对采集的数据进行统计分析。从2008年7月开始,专业人员发现地下厂房1号渗漏排水泵泵座+Y向的振动值逐渐增大直至超标(4.5 mm/s),出口法兰+X向以及泵座地脚轴向的辅助测点也有上升趋势；其他测点略有变化趋势,但不明显,1号厂房渗漏排水泵各测点振动测量值见表1。根据泵结构特点及运行经验分析,专业人员判断此台排水泵可能存在轴承磨损、泵座地脚螺栓松动等问题。

表1 1号厂房渗漏排水泵各测点振动测量值 mm/s

为了避免设备损坏,技术人员随即要求将1号排水泵停止运行,并安排解体检修。经分解检查发现水泵存在以下缺陷：泵座水平度超标；泵体导流壳处的铜轴承磨损2 mm；水泵传动轴处的橡胶轴承有不同程度的磨损；电机上部甩油环、输油环及传动键损坏。

经检修更换备件后抽水试验,水泵运行平稳,各部振动值均良好。通过长期监测,水泵运行稳定,振动数据无劣化倾向,设备运行状态较好。

4 总 结

多年以来,龙滩水电站通过振动技术管理工作,多次发现设备劣化倾向,经进一步检查确认存在缺陷或故障,避免了重要设备损坏事故的发生；通过设备振动状态监测及分析,制定有针对性的维修计划,避免了盲目整体维修而造成的维修过剩,能够有效节约人力资源和维修资金。龙滩水电站通过采取振动技术管理方法,取得了明显的经济效益,为电站的长期、安全、稳定运行奠定了基础。

[1]杨琳, 凌洪政, 马跃东. 以设备管理为核心的龙滩特色安全生产管理模式的探索与实践[J]. 水电站机电技术, 2011(5): 10- 13．

[2]钱进. 电力企业电测技术监督工作分析与探讨[J]. 内蒙古科技与经济, 2012(9): 33- 35．

[3]张波涛, 蒋亮. 龙滩水电站辅助机械设备管理及振动分析[J]. 水电站机电技术, 2011(5): 83- 85．

(责任编辑 高 瑜)

Practice of Vibration Technology Management in Longtan Hydropower Station

ZHANG Botao

(Longtan Hydropower Plant, Longtan Hydropower Development Co., Ltd., Tian’e 547300, Guangxi, China)

The technical monitoring and management status of Longtan Hydropower Station are introduced herein, and the experiences of vibration technology management are summarized based on actual cases of power generation. Through monitoring and analyzing the vibration state of equipment, the targeted maintenance plan will be developed, which can avoid redundant maintenance caused by blind whole maintenance and can save human resources and maintenance fund. The practice of vibration technology management in Longtan Hydropower Station has achieved obvious economic benefits and laid a good foundation for long-term, safe and stable operation of station．

rotating equipment; technical monitoring; analysis; Longtan Hydropower Station

2017- 02- 18

张波涛(1983—),男,山东梁山人,工程师,主要从事水电站检修、维护工作．

TK73(267)

A

0559- 9342(2017)04- 0055- 03