潘家口电厂3号机组振动问题的分析与处理

刘夫果

（国网新源控制有限公司潘家口蓄能电厂，河北 唐山 064300）

水轮发电机组是旋转机械，在运转中存在一定的振动。这是一种普遍存在的现象，不可能完全避免和消除，只要将振动限制在允许范围内，对机组本身及其工作并无大碍。但是经常性的过大振动却是十分有害。

潘家口蓄能电厂安装了3台单机容量为9万kW可逆混流半伞式抽水蓄能机组。全部机电设备从国外引进，发电/电动机、水泵/水轮机、变频器、变压器、发电机出口断路器以及二次控制部分等生产厂家为ABB公司。3号机组自1992年11月投入商业运行以来，虽然分别于1995年2月和2000年3月进行了吊转子大修，但机组存在着较大的振动，主要情况见表1。

表1 3号机组检修前的振动摆度值

1 问题分析

水电机组振动产生的原因较多，主要有机械、水力和电气3个方面。由于这3个因素往往相互影响，交织在一起，使水电机组的振动变得非常复杂。要想减小机组振动，首先要找出产生振动问题的主要原因，并根据不同情况采取相应的措施。

评价水电机组运行状态的振动参数有：振幅、频率、相角、振型。我们可以根据试验找出的这些振动参数（其中主要是振幅和频率）与机组运行参数的关系，从而初步确定振动的原因。

本机组为半伞式结构，有上导、下导和水导3部导轴承，下机架为承重机架，转轴由水轮机轴、驱动轴、转子中心体和上端轴构成，机组轴系见图1。

图1 3号机轴系示意图

现代信息技术发展迅速，所以在教学中笔者经常以多媒体的形式，为学生播放与英语相关的内容，其内容形式多样化，有英语流行歌曲MV形式，也有英语电影片断，让学生们在轻松的气氛中学得一定的英语知识。高年级的学生由于距离工作岗位的时间越来越近，在教学的课间笔者还会给学生们播放英语国家日常交流或工作的情境对话，让学生感知外国的文化氛围。必要的时候笔者还鼓励学生在课堂上演绎相关的对话情景，当他们演绎完成后笔者会给予他们相应的评价，也会对其中有问题的地方给予指点，这种形式既锻炼了学生敢于表达自己的勇气，也提高了他们的学习热情。

3.防逃设施 山塘水库鱼鳖混养防逃设施包括泄洪渠拦鱼栅、缓坡地带的铁网、水源渠的防逃设施等。可根据水库的地形地貌、水文情况等科学合理设置防鳖逃逸的设施。其中要考虑到最高水位时，防逃设施仍能起到作用。

综上所述，学前教育的质量会直接影响幼儿的健康成长。首先，由高校牵头，吸纳政府及相关幼儿服务单位以成立幼教协会，并由专人负责与政府、高校、用人单位的协同合作事宜。其次，严把学生质量，应招收有艺术加试合格证的学生入学，这是保障人才质量的基石。最后，对入学后的学生要进行职业认同感及社会责任感的思政培训，让学生牢记社会使命，肩负起学前教育事业健康发展的重任。

立式机组转子的质量不平衡，如果重心不在旋转轴线上，机组运行时，由于所产生离心力的作用就可能会使轴线弯成弧形而造成“弓形回旋”（如图2所示）；如果重心在轴线上，可是其质量分布在轴向上不均，当机组运行时，轴线两侧所受的离心力大小相等，方向相反，形成一个离心力偶从而就会出现“振摆”现象（如图3所示）。两者引起的振动随转速上升而加强，一般与转速的平方呈线性关系。按理前者可用类似水轮机转轮的静平衡方法测量和处理，实际采用动平衡方法；后者不能用静平衡方法测量和处理，必须采用动平衡方法，但一般在转子直径与铁心长度之比不大于2.5~3.0的机组才会明显表现，动平衡时需作两端面试验。

图2 弓状回旋

图3 振摆

受力调整后进行修后盘车。如果轴线不合格，则要进行联结面磨削或加垫处理。对法兰，由于大机组一般不采用加垫处理，而磨削处理又操作困难，在一定范围内可采取改变各部法兰连接螺栓的拉伸值进行调整。本机组驱动轴与水轮机轴连接螺栓的伸长值、转子连接螺栓伸长值、加轴螺栓拉伸值见表5、表 6 和表 7。

由表3可知，交通便利度、服务半径和能力、电能质量和用电量这3个指标的权重较大，土地资源利用所占权重最小，这与物流企业配送中心选址和ELV充电站选址所考虑的实际原则相一致。

导轴承是用于承受机组转动部分径向不平衡力，使机组的轴线能在规定的数值范围内旋转，其约束力与间隙大小有关。导轴瓦与轴颈的间隙过大，油膜厚，摩擦小，瓦温低，但约束力小，轴运行摆度就可能大。从表1可以看出，下导处轴的摆度大，而下机架的水平振动却较小，实测下导间隙总间隙达1.1 mm，数值较大，应调小一点。

表2 修前推力瓦受力 单位：mm

表3 修前X方向盘车数据 单位：0.01 mm

检查轴线必须进行盘车。修前盘车在各部导轴承瓦已经拆除完毕，推力轴承受力已经测量完毕，空气间隙和迷宫间隙已经测量完成并且确保无阻碍机组旋转的情况下进行。有关测量数据见表2和表3。从表3中数据可以看出，上导的相对摆度已经超出国家标准近两倍，必须进行轴线调整。

由表1中的数据可发现，机组运行时，转轴在上导、下导处的运行摆度（径向振动）较大，并有随转速增加而增大的趋势，因此可初步断定，此台机组振动主要由转子质量不平衡或者轴线不正引起的。

2 处理方法

根据以上分析，必须重新调整轴线。机组回装完成后（各部导轴承未装），先重新调整推力瓦受力，具体过程：①将百分表安装在抗重螺栓下部测量孔内，百分表小针压进2~3 mm，大针指向零位；②用0~36 MPa的试压泵从135 m高程的风闸排污管打压，高压油泵打压10.0 MPa转子开始上升，15.0 MPa高压油泵停止，转子顶起1.47 mm ；③将百分表调零，释放高压油泵压力使转子落在推力轴承上，各百分表读数稳定后，记录数据，检查各数据的偏差情况；④根据百分表读数的偏差情况，拧动抗重螺栓来调整；⑤重复以上过程直至各百分表的读数基本一致或相差不多。最终得到的推力瓦受力数据见表4。

表4 修后盘车前推力瓦受力 单位：mm

转子质量不平衡总是客观存在的，只是严重程度和对轴的振动影响大小不同而已。轴线不正本身是产生轴摆度的因素之一，并会导致转子质量不平衡，进一步加剧轴的运行摆度，因此一般应先检查机组轴线是否存在缺陷。

关于代表性传承人，以《黑龙江省非物质文化遗产条例》为例，该条例规定代表性传承人应当符合下列条件：（一）熟练掌握其传承的代表性项目；（二）在特定领域内具有代表性，并在一定区域内具有较大影响；（三）积极开展传承活动，培养传承人才。仅从事非物质文化遗产资料收集、整理、研究的人员以及不直接从事代表性项目传承活动的其他人员，不得被认定为代表性传承人。该条例还规定了代表性传承人的权利和义务。

表5 驱动轴与水轮机轴连接螺栓的伸长值

表6 转子法兰螺栓安装拉伸值单位：mm

表7 发电机加轴螺栓拉伸值单位：mm

从上述几个表中的数据可以清楚的看出，调整轴线只需要改变拉伸螺栓的拉伸力和加热螺栓的温度进而改变各自的伸长值（在要求范围内）就可以很容易的得到一条合格的轴线。经过多次的调整，最终得到的盘车数据如表8所示。

表8 3号机组盘车记录 (X方向) 单位：0.01mm

很显然，经处理后上导、法兰，以及水导等各部分的相对摆度基本符合国家标准，轴线调整的比较理想。按照各部导轴承处的摆度值合理的分配了瓦间隙进行回装导轴承。

试运行时顶盖、上机架以及各部导轴承的振动和摆动值见表9和表10。与修前比较，机组的振动情况有了很大的好转，说明本次轴线调整结果有效。

表9 3机组修后发电工况振动摆动记录表

表10 3机组修后抽水工况振动摆动记录表

3 结论与建议

（1）3号机组振动之所以较大，与轴线不正有很大关系，所以机组检修时，检查和调整机组轴线是非常有必要的。

（2）根据修后机组的运行情况发现，在机组甩负荷试验过速时振动很大，可能是转子不平衡等因素引起的，建议在以后的检修中，要进行转子动平衡。