中国水利水电第一工程局有限公司机电安装公司
摘要：查找资料及结合实际工作经验看，影响机组摆度超标的主要原因在于：导轴瓦瓦位与其间隙存在必然联系，且该因素直接影响机组检修后摆度的稳定性，本文以十三陵电站2019年4号机组A级检修为例浅谈下以轴线处理的方法解决机组摆度的问题。希望对同类型设备的设计和检修工作能有所帮助。
关键词：发电机组；摆度；轴线；镜板；刮削
1 引言
大轴摆度作为水力发电机组运行监控的重要指标之一，其可直接反应相应工况下发电机组的运转稳定性，虽然各工况下水头、有功、无功不尽相同，但大轴摆度应在一定的范围内波动，若超标严重则无法保证水力发电机组的安全性和稳定性，必须给予处理和调整。
2 发电机组存在问题及缺陷
十三陵抽水蓄能电站，自1986建成投产以来，历年大修过程中，均发现在紧固部件无松动的前提下，上导瓦间隙无故变大，使其上导轴承处摆度出现超标状况，在机组稳定性测试试验中，数据显示机组各部位均满足国家及行业标准要求。
3 上导摆度超标问题排查
在2019年10月份4号机组A级检修过程中，首先对发电机机械部分检查，未发现异常现象，这就排除了转动或固定部分组合连接螺栓松动或结构性变形等情况寻到机组在正常运行状态下打破原有平衡或失去原有约束力，迫使其在不稳定状态下运行从而导致摆度增大。其次对上导轴承分解检查，在测量过程中发现上导瓦间隙均有明显增大的现象，瓦间隙过大导致摆度超标和瓦温过高。
4 通过盘车数据分析决定调整处理方案
4.1 盘车数据分析
2019年10月13日对4号机组进行了水发连轴盘车，共记录盘车数据4圈（点盘2圈，连盘2圈），几次盘车数据基本吻合，选取连盘的第一次租车数据进行分析。数据如下：
4号机组A修连盘数据记录表
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4.2轴线处理措施
通过上述数据的分析，经现场专业会议讨论，决定对镜板背面进行研磨处理。
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1）最大研磨点的确定
根据盘车数据，上导的最大净摆度（绝对摆度）0.17mm（4-8相对盘车点间），水导最大净摆度（绝对摆度）0.12mm（4-8相对盘车点间）。
上导、水导盘车点百分表读数均在4号点，两侧均呈现平缓过渡趋势。因此最大刮削点为4号盘车点。刮削区域以4-8连线为中心线。
2）最大刮削量的确定
（1）根据上导最大净摆度计算值
根据公式计算出最大刮削量：
a——上导最大净摆度0.03mm
d——镜板直径2.24m（与推力头结合面外径）
L——上导到下导的距离为4.98m
镜板最大刮削量：δ=ad/2L=0.17*2.24/2*4.98=0.034mm
（2）根据水导最大净摆度计算值
a——水导最大净摆度0.12mm
d——镜板直径2.24m
L——水导到下导的距离为5.432m
镜板最大刮削量：δ=ad/2L=0.12*2.24/2*5.432=0.022
综合考虑上导、水导处计算的刮削量，以及现场研磨量控制精度影响，确定最大刮削量为0.03mm。
3）刮削区域的确定
4号盘车点为最大刮削点位，整体刮削区域应以4-8点连线为中心线；考虑到现场刮削工艺的限制，采取分区刮削方案，将镜板均匀等分为4块区域，各区之间平滑过渡。
分区刮削区域及相应刮削量见下示意图
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4.3、镜板刮削（研磨）处理工艺
1）打开推力头与镜板把合螺栓，转移转子荷重，落下支架使人能进入油槽内。
2）油盆做好防护措施（铺棉白布、塑料布），防止铁屑掉落至油盆内。
3）指定经验丰富的人员进行镜板背面的研磨。
4）从镜板的最大研磨点4号盘车点开始研磨，根据研磨量递减原则，在需要研磨的区域用记号笔打上网格线，根据经验打磨掉一次标记线的打磨量约0.02mm。
5）先用履带式磨光机（120目砂纸）研磨，一遍完成后用研磨平台找出高点，然后用手持抛光机打磨处理掉高点。
6）重复4）、5）条，直到完成各区域的计算研磨量。
7）分区之间尽量平缓过渡。
8）现场实际研磨量无法保证与计算值绝对一致，处理后回装下支架及镜板再次盘车检查验证。
经过多次处理，验证，直至机组摆度达标。
五、维护水电厂机组安全运行的有效措施
5.1增强水电厂和电力调度部门之间的相互联系
增强水电厂和调度部门之间的相互联系，不断优化机组运行方式。在满足水电厂电网对负荷效应速度及精度的要求下，采用多种优化方案避开“振动区”，确保其平稳运行。所以，需要不断增加水电厂、技术部门与电力调度部门之间的相互联系，参照现场监测数据以及实验数据对机组运行振动情况作合理的优化调整。
5.2采取有效措施强化水电厂机组运行状态的监控和管理
通常情况下，对机组设备进行实时检测，是为了及时掌握设备的运转情况，是确保机组安全平稳运行的有效手段。同时，技术部门负责对水电厂各网处的不同死角进行维护，对机组运转缺陷问题进行跟踪监测记录，并分析机组振动警告发生的原因等，时刻警惕风险源的发生处。另外，还要充分利用机组运行实况监测系统，对设备情况进行动态性分析，为设备安全运行提供有力的指导。
5.3重视机组问题检修
针对设备运行存在的安全隐患问题，及时对其检修，并对其中使用的重要技术，检修工艺以及检修质量等问题进行有效控制。当前，部分水电厂机组检修采用外委的方式，依照规定的流程，针对其中的缺陷以及记录在案的相关问题开展标准化的维护。争取做到有数据、有分析、有结论。
六、结语
本文通过对十三陵4号机组机组摆度处理案例进行分析，阐述了如何通过镜板刮研调整机组轴线的方法改变机组摆度超标的问题及解决方法，并提出了维护水电厂机组运行的一些措施。但机组实际运行受很多因素的影响，在实际故障诊断过程中还需工作人员寻找有效特征信息，找出引发机组故障的原因，增强机组运行的效率。
参考文献：
1、孔祥彬 水轮发电机组状态监测与故障诊断系统设计与应用 西安：西安理工大学，2010
2、刘玉刚 水轮发电机组振动监测与故障诊断系统设计与应用 西安：西安理工大学，2009
3、华俊厅 仿专家的水电机组运行分析方法研究及应用 武汉 华中科技大学