溧陽(yáng)抽水蓄能電站發(fā)電電動(dòng)機(jī)推力及下導(dǎo)組合軸承結(jié)構(gòu)及其運(yùn)行性能

漂陽(yáng)抽水蓄能電站發(fā)電電動(dòng)機(jī)推力及下導(dǎo)組合軸承結(jié)構(gòu)及其運(yùn)

行性能王小建;肖先照;宗樹(shù)冬【摘要】介紹了溧陽(yáng)抽水蓄能電站發(fā)電電動(dòng)機(jī)推力及下導(dǎo)軸承結(jié)構(gòu)特征和運(yùn)行性能，針對(duì)機(jī)組運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題，進(jìn)行分析并采取相應(yīng)技術(shù)改進(jìn)，結(jié)果表明改進(jìn)的6臺(tái)機(jī)組推力軸承性能優(yōu)越,運(yùn)行穩(wěn)定可靠.溧陽(yáng)抽水蓄能電站的經(jīng)驗(yàn)將為類(lèi)似抽水蓄能機(jī)組的設(shè)計(jì)、運(yùn)行和維護(hù)提供借鑒.【期刊名稱(chēng)】《水力發(fā)電》【年(卷)，期】2018(044)010【總頁(yè)數(shù)】3頁(yè)(P51-52,67)【關(guān)鍵詞】發(fā)電電動(dòng)機(jī);推力及下導(dǎo)軸承;溧陽(yáng)抽水蓄能電站【作者】王小建消先照淙樹(shù)冬【作者單位】江蘇國(guó)信溧陽(yáng)抽水蓄能發(fā)電有限公司，江蘇溧陽(yáng)213334;江蘇國(guó)信溧陽(yáng)抽水蓄能發(fā)電有限公司，江蘇溧陽(yáng)213334;江蘇國(guó)信溧陽(yáng)抽水蓄能發(fā)電有限公司,江蘇溧陽(yáng)213334【正文語(yǔ)種】中文【中圖分類(lèi)】TK730.322(253)1工程概況推力及下導(dǎo)組合軸承是抽水蓄能發(fā)電電動(dòng)機(jī)常用的結(jié)構(gòu)形式，廣泛運(yùn)用于半傘式機(jī)組，如白蓮河、蒲石河、響水澗等蓄能機(jī)組中。推力及下導(dǎo)組合軸承是發(fā)電電動(dòng)機(jī)中至關(guān)重要的部分，其運(yùn)行的穩(wěn)定性直接決定機(jī)組運(yùn)行的安全性。最近幾年，國(guó)內(nèi)抽水蓄能發(fā)電電動(dòng)機(jī)組推力軸承甩油問(wèn)題、油霧問(wèn)題、推力瓦溫偏高問(wèn)題、夕卜循環(huán)系統(tǒng)振動(dòng)和噪聲等問(wèn)題頻出［1-3］。這些問(wèn)題給電站電力生產(chǎn)部門(mén)帶來(lái)居多困擾。溧陽(yáng)抽水蓄能電站（以后簡(jiǎn)稱(chēng)“溧蓄”）裝有6臺(tái)單機(jī)容量為250MW的混流可逆式水泵水輪機(jī)-發(fā)電電動(dòng)機(jī)組，為哈爾濱電機(jī)廠(chǎng)有限責(zé)任公司生產(chǎn)。發(fā)電機(jī)為立軸半傘式全空冷發(fā)電電動(dòng)機(jī)，型號(hào)為SFD250—20/7500。本文以溧陽(yáng)抽水蓄能機(jī)組發(fā)電電動(dòng)機(jī)推力及下導(dǎo)組合軸承裝配結(jié)構(gòu)特征和運(yùn)行性能為研究對(duì)象，分析處理了機(jī)組運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題。溧陽(yáng)抽水蓄能發(fā)電電動(dòng)機(jī)推力軸承、下導(dǎo)軸承位于轉(zhuǎn)子下方，下機(jī)架油槽內(nèi)，采用的是推力和下導(dǎo)軸承組合體共用一個(gè)油槽的結(jié)構(gòu)。機(jī)組額定轉(zhuǎn)速為300r/min，飛逸轉(zhuǎn)速為475r/min，推力負(fù)荷為815t,潤(rùn)滑油為46號(hào)汽輪機(jī)機(jī)油。推力軸承配置12塊巴氏合金推力瓦，并配備有高壓油頂起系統(tǒng)，采用單波紋彈性油箱的支撐方式，此結(jié)構(gòu)能自動(dòng)平衡瓦間負(fù)荷，能較好地控制瓦變形。推力頭與鏡板合為一體成為鏡板推力頭，推力頭上端與轉(zhuǎn)子支架采用銷(xiāo)套連接固定，推力頭下平面即為鏡板面，直接與推力瓦面接觸，側(cè)面兼作下導(dǎo)滑轉(zhuǎn)子軸領(lǐng)面，下導(dǎo)瓦的支撐為球面支柱加調(diào)整墊片結(jié)構(gòu)，配置16塊巴士合金導(dǎo)瓦。推力軸承的潤(rùn)滑油循環(huán)方式為外加泵外循環(huán)。推力軸承具體結(jié)構(gòu)如圖1所示。圖1推力及下導(dǎo)組合軸承裝配2推力軸承運(yùn)行性能溧蓄機(jī)組彈性油箱支撐的雙向推力軸承在設(shè)計(jì)初級(jí)階段就在哈電推力軸承試驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)行了1:1模擬試驗(yàn)［8］，測(cè)量了油膜厚度，瓦溫度分布和軸承損耗等重要參數(shù)，并將測(cè)量值與計(jì)算值進(jìn)行了對(duì)比，對(duì)推力軸承結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化，為機(jī)組運(yùn)行的可靠性提供了前提保證。機(jī)組從調(diào)試階段，再到投入商業(yè)運(yùn)行1年多來(lái)，機(jī)組推力及下導(dǎo)組合軸承整體運(yùn)行穩(wěn)定可靠，推力瓦溫，下導(dǎo)瓦溫，油槽油溫，外循環(huán)裝置循環(huán)油流量，機(jī)組的振動(dòng)和擺度等各項(xiàng)性能指標(biāo)滿(mǎn)足設(shè)計(jì)以及合同要求。6號(hào)機(jī)組抽水熱穩(wěn)定后下導(dǎo)瓦溫最高66.25°^最低57.52°C,12塊瓦溫平均值51.62°C,停機(jī)值75C,熱油溫度32.68°C,進(jìn)水溫度14.36°C;推力瓦溫度最高64.82C，最低62.6°C,12塊瓦溫平均值63.61°C,停機(jī)值80，熱油溫度26.32C，進(jìn)水溫度14.36°C。表1為4號(hào)機(jī)組運(yùn)行振動(dòng)、擺度數(shù)據(jù)。3問(wèn)題及處理溧陽(yáng)抽水蓄能電站6臺(tái)機(jī)組在調(diào)試及投入商業(yè)運(yùn)行后，相繼出現(xiàn)了一些問(wèn)題，通過(guò)技改將這些問(wèn)題處理，具體如下：調(diào)試期間，推力外循環(huán)系統(tǒng)油泵出現(xiàn)泵振動(dòng)和噪聲超標(biāo)的問(wèn)題，經(jīng)分析為油槽相對(duì)較小，泵循環(huán)油流量較大，油槽內(nèi)潤(rùn)滑油混雜的氣泡進(jìn)入泵內(nèi)，潰滅導(dǎo)致泵振動(dòng)和噪聲。解決方案為增加變頻裝置改變泵電機(jī)轉(zhuǎn)速，降低螺桿泵的油流量，最終泵的振動(dòng)和噪聲問(wèn)題得以根治。表14號(hào)機(jī)組運(yùn)行振動(dòng)、擺度數(shù)據(jù)pm參數(shù)發(fā)電工況抽水工況一級(jí)報(bào)警二級(jí)報(bào)警上機(jī)架振動(dòng)X8970140Y6670140Z111570140下機(jī)架振動(dòng)X4550100Y4550100Z71050100頂蓋振動(dòng)X6550100Y1914150300Z33150300上導(dǎo)擺度X7687150300Y7792150300下導(dǎo)擺度X4239150300Y4642150300水導(dǎo)擺度X9151150300Y86511503003號(hào)機(jī)組調(diào)試期間，推力外循環(huán)油泵螺桿被鐵屑卡死。解決方案為更換損傷的泵，在泵前端增加濾網(wǎng)。調(diào)試及投入商業(yè)運(yùn)行后，3臺(tái)機(jī)組出現(xiàn)過(guò)輕微的甩油、油霧問(wèn)題。通過(guò)對(duì)油槽蓋、接觸式密封、吸油霧裝置技改和降低油槽油位得以解決。⑷推力及下導(dǎo)組合軸承測(cè)溫電阻引線(xiàn)出現(xiàn)斷裂或屏蔽層被磨損。分析原因?yàn)橐€(xiàn)在油循環(huán)力作用下擺動(dòng)，金屬部件將引線(xiàn)磨斷或者磨損。解決方案為更換帶鎧裝的測(cè)溫原件，將引線(xiàn)與金屬接觸部分防護(hù)。(5)2號(hào)機(jī)組推力瓦裝配中推力薄瓦和托瓦產(chǎn)生相對(duì)位移。推力薄瓦和托瓦之間采用鴿尾鍵鏈接，在徑向方向前后采用擋板固定。后側(cè)擋板在徑向分力的作用下發(fā)生彎曲變形，致使推力薄瓦產(chǎn)生位移。解決方案為將內(nèi)夕卜側(cè)擋板材質(zhì)由Q235B換為Q345B，厚度由10mm更換為20mm。運(yùn)行結(jié)果表明，此方案安全可靠。4結(jié)語(yǔ)盡管6臺(tái)機(jī)組在調(diào)試和投入商業(yè)運(yùn)行后出現(xiàn)了一些問(wèn)題，但是技改后6臺(tái)機(jī)組推力軸承性能優(yōu)越，運(yùn)行穩(wěn)定可靠。由此可知：溧蓄推力及下導(dǎo)組合軸承采用單波紋彈性油箱支撐，巴氏合金推力瓦，配備高壓油頂起系統(tǒng)，采用夕卜加泵外循環(huán)的冷卻方式，推力頭側(cè)面兼作下導(dǎo)軸領(lǐng)面，下導(dǎo)和推力軸承共用一個(gè)油槽結(jié)構(gòu)的合理性。作為雙向推力軸承的單波紋彈性油箱支撐結(jié)構(gòu)可以自動(dòng)平衡各塊推力瓦的受力，從而使各塊瓦溫差在3°C以?xún)?nèi)。與帶負(fù)荷傳感器的支柱螺釘結(jié)構(gòu)相比各方面優(yōu)點(diǎn)突出。⑶在設(shè)計(jì)初期對(duì)推力及下導(dǎo)組合軸承在試驗(yàn)平臺(tái)上進(jìn)行模擬試驗(yàn)，測(cè)量相關(guān)性能參數(shù)，對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化是機(jī)組運(yùn)行穩(wěn)定的前提保證。溧陽(yáng)抽水蓄能電站機(jī)組推力及下導(dǎo)組合軸承結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)特點(diǎn)，安裝、調(diào)試過(guò)程，運(yùn)行性能以及相關(guān)問(wèn)題的分析和處理對(duì)豐寧、敦化、荒溝等抽水蓄能機(jī)組具有參考價(jià)值。參考文獻(xiàn)：【相關(guān)文獻(xiàn)】劉玉斌,李德成.惠州抽水蓄能機(jī)組水導(dǎo)軸承造[J].廣東電力,2011(11):115-118.肖先照.響水澗推力瓦溫偏高原因分析及處理[J].上海大中型電機(jī),2015(1):53-55.魏力,章存建，高從闖,等.溧蓄推力軸承外循環(huán)系統(tǒng)噪聲和振動(dòng)問(wèn)題分析與處理[J].大電機(jī)技術(shù)，2017(6):22-24,43.劉宇,陳忠賓,彭輝,等.溧蓄推力軸承單波紋彈性油箱的設(shè)計(jì)與分析[J].上海大中型電機(jī),2017(1):11-12,34.魏力,章存建,高從闖,等.溧蓄發(fā)電電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)及運(yùn)行性能[J].大電機(jī)技術(shù),2017(5):40-42,80.王艷武，王建剛.溧陽(yáng)抽水蓄能電站發(fā)電電