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水輪發電機組異常聲響成因探討

  
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 1、水輪發電機組主要參數
  

  水輪機:發電機
  
  (1)型號:燈泡貫流式GZ4BN28A-WP-490(1)型號:SFWG16-60/5430
  
  (2)主軸布置形式:臥軸、兩支點雙懸臂(2)額定電流:100R/MIN
  
  (3)轉輪直徑:D1=4.9m(3)額定電壓:6300V
  
  (4)額定水頭:8.8m(4)額定功率:1600KW
  
  (5)額定出力:1650KW(5)額定功率因素:0.9
  
  (6)額定流量:206.1m3/S(6)額定轉速:100R/MIN
  
  (7)最大飛逸轉速:348.7R/MIN(7)額定頻率:50HZ
  
  (8)最高效力:94.93%
  
  (9)吸出高度:-6.72m
  
  (10)水輪機安裝高程:97m
  
  二、機組的異常聲響
  
  九九年十二月四日一號機進行首次啟動,當轉速達到84轉/分時,發現在轉輪室發出輕微的類似金屬的碰撞聲,聲響頻率與機組轉速同步,隨機組轉速上升,聲級隨之增加,轉速達到88~104轉/分時,異常聲響達到高峰,括擦聲淹蓋水流聲,轉速升至108轉/分以上,異常聲響又漸漸消失,機組轉動呈現正常狀態.
  
  根據聲響癥狀,且與機組頻率一致的特點,當時認為是結構性的機械聲響,而且主要部位在轉輪室.然之進行流道檢查.檢查發現轉輪室的油漆有塊狀剝落,呈現金屬光澤面.在漿葉上方的轉輪室頂部,120度范圍內,有類似磨擦痕跡,緊靠漿葉中心線下游方有一塊較大磨擦區,其余部分面積較小,轉輪室下底部也有較小的擦痕.此外,在漿葉的轉動區域外也有明顯的脫漆現象.
  
  檢查轉輪漿葉外緣端面,也發現個別漿葉有類似磨擦癥象,判別為漿葉與轉輪室邊壁存在間隙磨擦.當即對漿葉出水邊的外緣進行局部打磨0.5mm.機組再次充水空載啟動,但聲響依舊,無任何變化.轉輪室的油漆脫落面基本相同,只是面積大小、以及位置略有變化.
  
  為探明周期性聲響的原因,繼而對水輪機的轉動部件,如:漿葉與轉輪連接螺絲、轉輪與主軸的連接螺絲、主軸密封等,凡可能造成機械松動或相碰磨擦的部位作了全面仔細的檢查及處理.而且在檢查過程中,采取了各種保證措施,排除并否定了機械性磨擦的因素.
  
  機組繼續各項啟動程序試驗,測試值均符合標準規定.在做發電機短路試驗時,勵磁電流加至一定值后,機組的異常聲響突然消失.機組并入電網后(未帶負載),聲響也聚然停止,從感覺上與正常機組一樣.機組有無聲響時的擺度、振動無明顯變化,都在正常范圍內.但是各監視表計的指針有明顯顫抖現象,顫動頻率是否與聲響頻率一致,暫無法定論,但這與聲響應可能有必然的內在聯系.
  
  機組振動、擺度測量值:
  
  組合軸承振動:0.01mm
  
  水導軸承振動:0.04mm
  
  水導處大軸擺度:0.10mm
  
  轉輪室振動-----水平:0.03mm垂直:0.04mm

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