高轉(zhuǎn)速水輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡的試驗(yàn)方法

水輪發(fā)電機(jī)組的振動(dòng)很多是由于轉(zhuǎn)子質(zhì)量不平衡造成的,開展動(dòng)平衡試驗(yàn)是水輪發(fā)電機(jī)組啟動(dòng)試驗(yàn)的一項(xiàng)重要內(nèi)容。本文首先介紹了動(dòng)平衡試驗(yàn)的方法和關(guān)鍵技術(shù),并對(duì)轉(zhuǎn)子進(jìn)行了有限元?jiǎng)恿μ匦杂?jì)算,分析了試重塊加在轉(zhuǎn)子不同端面時(shí)對(duì)平衡效果的影響,提出了相對(duì)于不同轉(zhuǎn)速、不同尺寸特征的轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡試驗(yàn)適合的配重方案。然后對(duì)土耳其yavuz電站2號(hào)機(jī)組進(jìn)行了動(dòng)平衡試驗(yàn),準(zhǔn)確找到了不平衡質(zhì)量的相位并通過加試重塊確定了最終的配重量,有效地改善了機(jī)組的振動(dòng)和擺度過大的問題。

引起水輪發(fā)電機(jī)組振動(dòng)的原因是多方面的,而轉(zhuǎn)子質(zhì)量不平衡所產(chǎn)生的不平衡力是引起機(jī)組振動(dòng)的主要原因之一。轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡試驗(yàn)就是通過在對(duì)應(yīng)的位置配加重塊,從而抵消不平衡力,達(dá)到減小振動(dòng)的目的。文章以a電站為例,通過三元平衡法找出轉(zhuǎn)子質(zhì)量的不平衡點(diǎn),通過加載平衡塊,使其振動(dòng)值符合國家標(biāo)準(zhǔn)的有關(guān)規(guī)定。

對(duì)水力機(jī)組的動(dòng)平衡試驗(yàn)方法進(jìn)行了探討,對(duì)動(dòng)平衡試驗(yàn)的過程及注意事項(xiàng)進(jìn)行了分析,并根據(jù)三峽機(jī)組實(shí)例進(jìn)行了詳細(xì)分析。

通過對(duì)水輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的性能進(jìn)行分析,針對(duì)水輪發(fā)電機(jī)現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)轉(zhuǎn)出現(xiàn)的問題,進(jìn)行轉(zhuǎn)子改造設(shè)計(jì),包括軸、轉(zhuǎn)子支架的優(yōu)化設(shè)計(jì)、磁軛、磁極、制動(dòng)系統(tǒng)、除塵系統(tǒng)、集電環(huán)和刷架,以及轉(zhuǎn)子引線等。改造后的麻石電站1#水輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理,目前該機(jī)組已經(jīng)發(fā)電,運(yùn)行狀況良好。

通過對(duì)水輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的性能進(jìn)行分析,針對(duì)水輪發(fā)電機(jī)現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)轉(zhuǎn)出現(xiàn)的問題,進(jìn)行轉(zhuǎn)子改造設(shè)計(jì),包括軸、轉(zhuǎn)子支架的優(yōu)化設(shè)計(jì)、磁軛、磁極、制動(dòng)系統(tǒng)、除塵系統(tǒng)、集電環(huán)和刷架,以及轉(zhuǎn)子引線等。改造后的麻石電站1#水輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理,目前該機(jī)組已經(jīng)發(fā)電,運(yùn)行狀況良好。

目前水輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子平衡采用幅相影響系數(shù)法。在高速機(jī)組平衡精度高和有水力干擾情況下,對(duì)平衡技術(shù)做了改進(jìn):通過振動(dòng)時(shí)域波形分析直接測(cè)得平衡位置的相位角;按測(cè)得的相位角放置試重塊,由開機(jī)測(cè)得的幅值影響系數(shù)確定配重塊重量。從而快捷有效地完成了羊湖電廠沖擊式水輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子平衡工作。

論述了水輪發(fā)電機(jī)組運(yùn)行過程中產(chǎn)生振動(dòng)的基本類型,分析了引起振動(dòng)的各種原因,闡明了振動(dòng)對(duì)機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行可能造成的危害。指出了轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡試驗(yàn)的具體方法及實(shí)際生產(chǎn)中對(duì)轉(zhuǎn)子動(dòng)不平衡的處理措施。

燈泡式水輪發(fā)電機(jī)輪轂和輻板間承受很大的脈動(dòng)載荷,在長(zhǎng)期運(yùn)行中,偶有裂紋等缺陷產(chǎn)生。本文針對(duì)該處裂紋提供了詳細(xì)的補(bǔ)焊工藝方案,探討了水輪發(fā)電機(jī)組中較大裂紋的修補(bǔ)工藝,為今后類似結(jié)構(gòu)的缺陷現(xiàn)場(chǎng)修焊提供了參考依據(jù)。

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龔嘴水電站1號(hào)水輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子絕緣為b級(jí)絕緣,運(yùn)行至今已三十多年。由于運(yùn)行環(huán)境濕度大等因數(shù),轉(zhuǎn)子絕緣性能降低,嚴(yán)重影響機(jī)組正常的安全運(yùn)行。2003年11月該廠改造了1號(hào)發(fā)電機(jī)組的定子線圈、鐵心和水渦輪,通過采用新型通風(fēng)系統(tǒng)改善了轉(zhuǎn)子絕緣性能,實(shí)現(xiàn)了定子、轉(zhuǎn)子溫升分布均勻,溫升較低,提高了發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子絕緣性能,達(dá)到了機(jī)組增容10mw的目的。

三門峽水電站是國內(nèi)最早期的老電站之一,機(jī)組運(yùn)行已有40余年。由于絕緣老化,性能下降,溫度升高,影響機(jī)組正常運(yùn)行,限制了機(jī)組帶滿負(fù)荷運(yùn)行的能力；其2號(hào)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子磁軛、轉(zhuǎn)子支架存在嚴(yán)重變形,改造較為復(fù)雜。通過多次交流討論,確定了2號(hào)發(fā)電機(jī)磁軛和轉(zhuǎn)子支架的改造方案。經(jīng)過改造,取得了滿意的結(jié)果。圖4幅,表1個(gè)。

簡(jiǎn)述了發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子圓度調(diào)整的標(biāo)準(zhǔn)以及準(zhǔn)備工作,詳細(xì)闡述了發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子圓度調(diào)整工藝過程,為后續(xù)類似機(jī)組轉(zhuǎn)子圓度的調(diào)整奠定了基礎(chǔ).

結(jié)合水輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子磁極連接片燒毀的實(shí)例,簡(jiǎn)述轉(zhuǎn)子磁極連接片燒毀的原因,詳述轉(zhuǎn)子磁極連接片燒毀后修復(fù)處理的具體情況。

通過對(duì)觀音巖1-3號(hào)機(jī)自下而上測(cè)量轉(zhuǎn)子磁軛與大立筋之間的間隙值,對(duì)大力筋結(jié)構(gòu)現(xiàn)有熱加墊工藝進(jìn)行了質(zhì)量評(píng)價(jià)。從中發(fā)現(xiàn)了現(xiàn)有施工工藝條件下存在的問題,并基于這些問題,對(duì)其在工程中的危害進(jìn)行了分析和討論。在此基礎(chǔ)上就已有問題提出了一些設(shè)想,并對(duì)設(shè)想工藝流程進(jìn)行了可行性分析。

水輪發(fā)電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)的科學(xué)性和穩(wěn)定性直接關(guān)系著水電站的整體運(yùn)行效果，就其實(shí)際運(yùn)行情況來看，存在嚴(yán)重的故障現(xiàn)象，因而加強(qiáng)水輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子動(dòng)態(tài)接地故障原因分析，并進(jìn)行積極合理的處理，具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。本文就此進(jìn)行簡(jiǎn)要分析，僅供相關(guān)人員參考。

以龍灘巨型水輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子鏈條鍵的事故為依托,對(duì)轉(zhuǎn)子鏈條鍵的結(jié)構(gòu)及存在的問題進(jìn)行了詳細(xì)的分析,并提出了鏈條鍵散開的處理辦法,為今后巨型水輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子鏈條鍵的安裝、運(yùn)行和維護(hù)提供有益借鑒和建議.

低轉(zhuǎn)速機(jī)水輪發(fā)電機(jī)組動(dòng)平衡表現(xiàn)并不明顯,但機(jī)組轉(zhuǎn)速高與250r/min的機(jī)組,一般都需要進(jìn)行動(dòng)平衡試驗(yàn),隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,目前新裝的水輪發(fā)電機(jī)組一般電站都會(huì)安裝在線測(cè)振測(cè)擺監(jiān)測(cè)系統(tǒng),對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行動(dòng)平衡試驗(yàn)提供試驗(yàn)數(shù)據(jù),但有些中小型電站,為了節(jié)約投資,一般不會(huì)安裝機(jī)組在線測(cè)振測(cè)擺監(jiān)測(cè)系統(tǒng),本文就未安裝在線測(cè)振測(cè)擺系統(tǒng)的水輪發(fā)電機(jī)組進(jìn)行動(dòng)平衡試驗(yàn)的方法進(jìn)行分析、改進(jìn)和介紹.

文章介紹了轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡技術(shù)的原理,以電機(jī)轉(zhuǎn)子為研究對(duì)象,對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)子的動(dòng)平衡試驗(yàn)檢測(cè)方法進(jìn)行了詳細(xì)的介紹、分析和論述,并進(jìn)行數(shù)據(jù)驗(yàn)算。

技術(shù)交流smallhydropower21~no4，totalno148 水輪發(fā)電機(jī)定、轉(zhuǎn)子制造工藝粗糙試運(yùn)的現(xiàn)象 羅國喜(株州市炎能科技開發(fā)有限責(zé)任公司湖南株州412500) 0引言 發(fā)電機(jī)是電站的核心設(shè)備，其作用在電站各設(shè) 備中首當(dāng)其沖。發(fā)電機(jī)投入運(yùn)行的工況直接影響電 站利用小時(shí)，決定電站的效益。 長(zhǎng)期以來，我國各地農(nóng)村水電在不同環(huán)境發(fā)展 壯大。近期湖南省炎陵縣內(nèi)小水電開發(fā)進(jìn)入高峰 期，已開工建設(shè)項(xiàng)目8o多個(gè)，建成電站60多個(gè)。 并網(wǎng)的總裝機(jī)容量由上世紀(jì)90年代初的3．6?提 升為現(xiàn)在的13．6mw，可開發(fā)項(xiàng)目全部投運(yùn)后該數(shù) 值可達(dá)l6．8mw。這樣農(nóng)村小水電將成為炎陵縣經(jīng) 濟(jì)支柱產(chǎn)業(yè)。 需要注意的是，開發(fā)商在選擇電站主要設(shè)備時(shí) 要相當(dāng)慎重，可優(yōu)先考慮“名牌”，這樣更有可能 將電站蘊(yùn)藏的經(jīng)濟(jì)效益發(fā)揮到最大。 1

借助新技術(shù)和新材料進(jìn)行機(jī)組增容技術(shù)改造,可以在一定程度上挖掘電站潛力,提高發(fā)電效益.水電站機(jī)組增容改造一般要涉及水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪改造、調(diào)速器改造、發(fā)電機(jī)定子和轉(zhuǎn)子改造、勵(lì)磁裝置改造、輔助裝置改造等多個(gè)環(huán)節(jié).其中發(fā)電機(jī)定子和轉(zhuǎn)子改造因其騰挪空間很有限,并需要進(jìn)行大量電磁計(jì)算,如何在不改變?cè)D(zhuǎn)子鐵芯的基礎(chǔ)上增加其安匝數(shù)往往成為技術(shù)難點(diǎn)和亮點(diǎn).結(jié)合某中型水電站機(jī)組增容技術(shù)改造的實(shí)踐效果,研究水輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子改造的新途徑和技術(shù)要點(diǎn),為同類型項(xiàng)目提供了一種技術(shù)借鑒.

通過動(dòng)平衡試驗(yàn)的方法來減小機(jī)組轉(zhuǎn)動(dòng)不平衡力,從而減小機(jī)組振動(dòng),優(yōu)化機(jī)組運(yùn)行。

針對(duì)黃河萬家寨水輪發(fā)電機(jī)組由于動(dòng)不平衡引起的振動(dòng)、擺度超標(biāo)所進(jìn)行的水力機(jī)組動(dòng)平衡試驗(yàn)過程、試驗(yàn)方法及對(duì)一些相關(guān)的理論概念做了簡(jiǎn)述。通過黃河萬家寨水輪發(fā)電機(jī)組動(dòng)平衡試驗(yàn)實(shí)例,充分證明動(dòng)平衡試驗(yàn)對(duì)水力機(jī)組的重要性。