拉拉山1G机组摆度增大原因分析

1、拉拉山水电站1G机组运行期间轴承摆度持续增大原因分析一、1G机组轴承摆度情况拉拉山电站1G机组于2014年12月投产，至2015年9月14日运行期间，机组各轴承摆度数据从投产初期开始一直处于持续上升中，上导及下导轴承摆度数据均到临界值。2015年9月28日机组C修后，至2016年3月31日机组各轴承摆度数据依然处于持续上升中，有较大运行安全风险。根据机组运行期间的各轴承摆度数据情况，有必要对该问题产生的根本原因进行查找、分析及处理，可以减小对机组的使用寿命的影响以及运行期间的安全风险。二、1G机组C修上导及下导情况 1、根据各轴承运行摆度持续增大情况，电厂要求于2015年9月14日开始对1G机

2、组停机进行检修； 2、检查上导瓦隙后发现总间隙小于安装时的440um；序号日期上导轴瓦间隙（um）备注12345678910按+X开始顺时针编号1安装报瓦总间隙：44032015.09501302603203703102301204009.14检修时测量数据 左图：2015年9月14上导轴瓦检修前测量数据 3、检查下导瓦隙后发现数据变化明显；序号日期下导轴瓦间隙（um）备注12345678910按+X开始顺时针编号1安装报瓦总间隙：50022015.091703203303404203703203603202209.14检修时测量数据 上图：2015.9.14下导轴瓦检修前检查测量数据 4、检

3、查发现下导支撑螺栓及支撑块接触处均有磨痕，未处理支柱螺栓及支撑块磨痕问题，留待后期分析处理。三、运行轴承摆度数据分析1、1G机组于2014年12月投产至今，机组轴承摆度处于持续增加中。2015年9月对1G机组进行检修，调整瓦隙后，机组轴承也是处于持续增加中，在2016年3月份，机组轴承摆度数据上升明显较大，机组的安全运行有较大隐患。1、摆度数据对比发现2015年10月负荷48MW时，机组上导、下导摆度数据较2014年12月实验报告数据增加较大；2、2016年2月下旬摆度数据整体较2015年10月摆度数据平均值增加较大；3、 机组下导轴承摆度上升趋势最为明显，2016年2月29至3月31日止，下

4、导摆度数据X向增加约42um，Y向增加约58um；上导摆度数据X向增加约30um，Y向增加约27um。 附表：机组2012年12月至2016年3月轴承摆度数据对比表年月上导下导负荷平均值MW运行时间（天）空气间隙mm备注X向umY向umX向umY向um-X+X-Y+Y201519410516521020.515210011118726416.917311412222932518.724412713325136417.28514214628641625.720615215832843827.323715315434446235.431815215235547037309月1-1415715437

5、849342.714修前9月28-3020220323024337.73修后1018718922523747.8221117617722423635.31812171178218233192016117918821524112.2172月上旬18319122824916.482月中旬18819423926517.332月下旬19320025127117.9522.0421.8123.4520.902月平均18719423826017163月上旬19120224628117.463月中旬20220726930319.243月下旬21021528031721.293月29日219231284326

6、20.5当天3月平均20220926730219.6192014中鼎12月实验报告85101133166168596126150482015年10月对比2014年12月实验报告数据+102+93+99 +87482016年2月平均对比2015年10月数据+0+5+13+232016年2月下旬对比2015年10月数据+6+11+26+342016年3月下旬对比2015年10月数据+23+26+59+802016年3月下旬对比2014年12月实验报告数据+125+119+158+1672016年3月29日对比2014年12月实验报告数据+134+130+155+160四、机组开机时轴承数据变化情况

7、分析1、机组2016年2、3、4月，机组采用自动流程开机，轴承摆度数据上导、下导均出现异常上升：上导X向418um，Y向410um；下导X向410um，Y向481um；上图：1G机组自动开机并网时上导轴承X向摆度曲线图上图：1G机组自动开机并网时上导轴承Y向摆度曲线图上图：1G机组自动开机并网时下导轴承X向摆度曲线图上图：1G机组自动开机并网时下导轴承Y向摆度曲线图上图：1G机组自动开机并网时水导轴承X向摆度曲线图上图：1G机组自动开机并网时水导轴承X向摆度曲线图2、 机组于3月31日试用手动开机进入额定转速空转时，轴承摆度值上导、下导为： Y向350um，X向375um；下导Y向310um，

8、X向323um；空转约25分钟后，上导、下导数据下降至： Y向210um，X向230um；下导Y向206um，X向210um； 说明开机时对机组的冲击较大，导致各轴承摆度数据变化明显；3、 在空转数据无明显变化后，手动机组空转至空载，在机组进 入空载时，机组各轴承摆度数据无明显变化，2分钟后机组上导、下导数据瞬间上升（直线上升）至：上导Y向286um，X向273um；下导Y向345um，X向290um；15分钟后数据缓慢下降至：上导Y向256um，X向245um；下导Y向320um，X向270um；数据说明机组在空转转入空载时间段，因为发电机电磁力不平衡对机组上导、下导轴承影响较明显；4、 机

9、组空载后轴承摆度数据无明显变化后，机组并网，期间观察各轴承摆度数据情况： 上导Y向265um，下导Y向330um； 对比后发现各轴承摆度机组空载时的数据变化不大，说明机组在升负荷时对轴承摆度影响较小；5、 在机组并网后上下导摆度数据无明显变化后，机组升负荷，负荷缓慢升至5MW时，观察机组各轴承摆度数据无明显变化；升至10MW时观察机组各轴承摆度数据无明显变化；升至20MW时观察机组各轴承摆度数据无明显变化；升至25MW时观察机组各轴承摆度数据无明显变化，均维持在空载时的数据：上导Y向310um，下导Y向330um；说明机组负荷从0升至25MW时，对机组各轴承摆度数据无明显影响。水导X、Y向摆度

10、数据由空载时的40um上升到80um。下图：1G机组手动开机并网时4张轴承摆度曲线图 上图：1G上导轴承X向摆度曲线图 上图：1G上导轴承Y向摆度曲线图 上图：1G下导轴承X向摆度曲线图 上图：1G下导轴承Y向摆度曲线图 五、空气间隙1、机组定子与转子空气间隙X向数据较好，Y向数据对比差别明显，-Y数据+Y数据；说明转子与定子有不同心的问题，造成空气间隙差别明显，而空气间隙与发电机电磁力不平衡有较大关系。上导及下导轴承摆度数据增大与电磁力有一定的因果关系；（检查-Y方向空气间隙测头是否有位移现象，空气间隙数据测量是否准确。） 2、机组运行至2015年5月1日，空气间隙数据于2015年5月1日至

11、5月5日运行期间波动较大； 3、6月9日至6月13日运行期间空气间隙数据波动较大； 4、6月14日至9月14日运行期间空气间隙数据处于平稳，无较大的波动；序号年 月 日时 间检测位置备注+Y（mm）-Y（mm）+X（mm）-X（mm）114年12月01日16:0021.3623.9722.3022.52投产初期数据215年05月01日15:0021.8624.0221.8921.65315年05月03日13:3021.8624.7221.8421.80-Y检测数据明显增大，在22:58时直线下降至24.05mm414:3021.8136.7221.8421.80522:3021.8242.72

12、21.8421.70622:5821.8024.0521.8021.73715年05月04日02:0021.8130.0221.8521.86-Y在16:00直线下降至23.67814:0021.8024.1321.8121.53915:5821.8232.4821.9421.621016年04月12日14:0020.7223.3821.7821.82机组负荷23mw5、2015年6月9日15:006月10日上午9:00时间段；6月12日12:006月13日13:00空气间隙Y、X向检测数据波动均较大，-Y向最大值55.21mm；6、2016年3月29日空气间隙检测数据为：+Y20.79mm、

13、-Y23.32mm，+X21.83mm、-X21.81mm。附图：上图：6月9日15:006月10日9:00空气间隙波动曲线图上图：6月12日12:006月13日13:00空气间隙波动曲线图六、机组上下机架及定转子检查情况1、对下机架基础螺栓进行检查，各点焊处无裂纹、螺栓无松动现象；2、对上机架基础螺栓进行检查，各点焊处无裂纹、螺栓无松动现象；3、对上机架支臂千斤顶进行检查，千斤顶支撑良好，基础螺栓无松动现象；4、对转子下部进行检查，外观检查转子中心体7#支臂下部磁轭转矩键小头处点焊处有裂纹。其他各处点焊无裂纹、螺栓无松动现象。外观检查发现转子各部位含油粉尘较多；5、对转子上部进行检查，各点焊

14、处无裂纹、螺栓无松动现象；6、对发电机定子基础进行检查，各螺栓无松动现象；7、对发电机定子线圈进行外观检查，发现定子线圈油污粉尘较多。上图：1G机组定子线圈外观检查照片七、上下机架基础情况1、上机架基础与定子把合处，基础结合面约20%，结合面偏少，且一个基础把合螺栓为两颗；2、下机架基础与预埋基础把合处，基础结合面约20%，结合面偏少，且一个基础把合螺栓为两颗。在每个基础处设计有两颗径向顶丝，顶丝与下机架支腿设计有50um的间隙。按拉拉山水电厂要求，顶丝已拧紧，下导摆度数据无明显变化；3、上下机架基础的设计理念情况不明，该基础设计是否成型及稳定可靠，能否满足长期安全运行要求。八、1G机组下导轴

15、承检查 根据1G机组运行情况，于2016年4月3日检查下导轴承瓦隙等。 1、检查下导轴瓦情况，发现轴瓦背支撑块有明显的凹痕，凹痕深度估计约（检查时间为1天，测量凹痕深度数据时间不够）在100um左右不等；（与2015年C修时情况无法对比） 2、检查轴瓦支柱螺栓锁紧螺母，未发现松动现象； 3、检查轴瓦支柱螺栓与轴瓦背支撑块接触处有磨损痕迹，但支柱螺栓头部无明显的磨损，磨损主要集中在支撑块方向。 上图：4月3日下导轴承支柱螺栓检查 上图：4月3日下导轴承支撑块检查下导轴瓦间隙值：序号日期下导轴瓦间隙（um）备注12345678910按+X开始顺时针编号12014.12安装时报瓦间隙：5002201

16、5.091703203303404203703203603202209.14检修时测量数据3+20+120+100+110+180+120+120+190+150+60数据对比32015.091502002302302402502001701701609.14瓦隙调整后数据42016.042002002402302703403003703003004.3日检查测量数据5+500+100+30+90+100+200+130+140数据对比 上图：2016年4月3日 上图：2015年9月14日 下导轴瓦间隙检查数据 下导轴瓦间隙检查数据 注：2016年4月3日测量数据，是机组停机时的任意位置，不能

17、确定机组是否在轴线上，以轴瓦总间隙计算。九、振摆数据滞后情况1、机组在开机到额定转速时振摆系统无数据显示；2、转速达到额定约1分钟时振摆系统显示数据，在自动开机流程中，此时间段机组已经进入发电机加压起励的过程中。而该时间段是机组摆度极为不稳定区域；十、结论1、1G机组在投产初期至2015年9月14日期间，上导及下导均有不同程度的上升，下导轴承摆度值上升更为明显，说明下导轴承应承受了较大的摆度力量，造成下导轴承摆度数据变化较大；2、 下导轴承瓦支撑块处产生较明显的磨损现象，也能说明下导承受了较上导更大的摆度力量；3、 下导轴承瓦支撑块处磨损较为明显，支柱螺栓头部接触处有一定的弧线，支撑块侧磨损较

18、为明显；（不排除支撑块材质硬度或机械性能未达到长期安全运行要求）4、 机组在空转至空载运行产生的各轴承摆度增大问题，是与转入空载时的电磁力有一定的关系，空气间隙数据变化与电磁力不平衡存一定的关系；5、 机组在使用自动流程开机时间较短，转速到达100%至空载用时约在2分钟，各轴承摆度数据变化特别明显，缩短机组各设备的机械性能寿命，其原因与开机时空转摆度叠加空载摆度，机组在空转时间较短的情况下，各轴承处于摆度数据不稳定的状态，此时叠加空载时不均衡的电磁力，机组各轴承摆度数据变化就更明显，在自动流程开机时各轴承摆度数据变化较为明显偏大，可以开延长机时间，减小因自动开机时间较短给机组造成伤害；6、 机组摆度数据Y向变化明显，空气间隙测量数据-Y向变化明显，待进一步检查分