某1000MW汽轮发电机组标高变化监测方法与分析

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M onitoring Method and Analysis of Elevation Variation for a 1 000 M W Turbo Generator UnitGuo Yu-jie ，Pan Wen-jun ，Li Ming ，Zhang Wen-tao ，Liu Zhan-hui(1.HAEPC Electric Power Research Institute，Zhengzhou 450052，China；2.Zhengzhou Yuzhong Energy Co.，Ltd.，Zhengzhou 452375，China)Abstract：The bearing elevation influences the safe and reliable operation of large-scale turbo generator unit directly，causing high pad temperature and oil film instability.Aiming at the high pad temperature of a 1000MW turbo generatorunit.the monitoring method for a bearing elevation variation is put forward in the cold and hot state.The 5 -9 bear·ing elevation variation during vacuum variation process，run up process and loading process are given.The factors infl u-encing elevation are analyzed and summarized。

Key words：turbo generator unit；journal bearing；elevation；monitoring某 1 000 MW机组轴系由高压、中压、低压 I、低压 Ⅱ、发电机和集电环组成。轴系由 11套轴承支承，其中5 -8 轴承位于汽轮机低压排汽缸上，9 ，10 轴承为发电机端盖轴承，发电机 -励磁机采用三支承方式。2012年 1月 19日新机冲转时，8轴承瓦温达到 100.8 oC。2月 2日翻瓦检查，发现8 轴承励侧磨痕较明显。停机后将 8 轴承节流孔板直径由30 mm扩为54 mm。2月 17日检修后的机组开机，8 轴承瓦温在整个试验过程中-直偏高，转速达到3 000 r/min时，瓦温为90～92℃。

随着有功负荷增长，8 轴承瓦温有增大趋势，有功负荷升到800～1 000 MW时，瓦温达JlO0～103℃。

为了分析轴承瓦温过高的原因，启动前特地安装了轴承标高监测系统，监测机组冷态到热态过程中各轴承标高变化情况。重点测试了机组5 ～收稿日期：2012-10-20；修回日期：2012-12-249 轴承抽真空、冲转升速和带有功负荷过程中标高变化情况，对标高影响因素和轴承瓦温过高的原因进行了分析。

1 轴承标高变化监测方法本次测试采用连通管法，基本原理为：在待测点A和对应的基准测点 曰上安装 2个水杯，水杯内充满水并用连通管相连。A点标高变化后，水在连通管内流动，-段时间后重新达到平衡。测试A，B两个杯子内浮子高度相对变化，即可求出A，两点之间的相对标高变化。浮子高度变化用涡流传感器测试。

3 机组轴系和标高测点布置如图 1所示。在5 ～9 轴承上各布置1个标高待测点A，在相邻基础平台上布置多个标高基准测点 ，测点 与基准测点 之间用连通管相连，构成-组测量单元。

测点A用强力磁座吸附在轴承上，测点 B用三角郭玉杰，等 ：某 l ooo MW汽轮发电机组标高变化监测方法与分析架固定在基础平台上。联轴器两侧的轴承(如 6 ，7 轴承)相距较近，共用基础平台上同-个基准测点，通过三通将多个管道相连。假设冷热态下基础平台标高变化不大，那么这种方式所测数据实际为冷热态下轴承标高变化绝对值。

接高 标商 标高 标高 标高 测点 测点 测点 测点 测点基准 基准 基准 测点 测点 测点图1 3 机组轴系和标高测点布置图2 标高监测试验数据分析3 机组轴系标高变化监测试验共进行了4次，包括：2次变真空、1次冲转升速和 1次带有功负荷过程，试验时问和所对应的工况如下：(1)2月 17 13 10：04-11：44，真空从 0提升到 -95 kPa。

(4)2月 22日23：53-28日12：30，负荷从100 Mw升到600 MW后又降至 300 MW。

变真空、冲转升速和带有功负荷过程中 5 ～8 轴承标高变化趋势如图2所示。从图中可以看出：(1)变真空初期，各点标高普遍产生了-个比较大的扰动，扰动过渡时间持续 3O～60 min，扰动幅度达到0.3～0.5 mm。低压转子两侧 4套轴承的扰动响应不完全相同。真空改变后，作用在汽缸上的载荷发生了变化，汽缸在突变载荷作用下产生了瞬态变形响应。真空提升到 -90 kPa后，各点标高基本稳定下来了。扰动结束后，随着真空的提高，5 -8 轴承标高下降，随着真空的降低 ，5 -8 轴承标高抬高。4套轴承标高随真空变化趋势相同，各点标高变化量见表 1。变真空过程中各点标高变化幅度相近，约为 0.36～0.63 film。

(2)冲转升速过程中各轴承标高变化趋势平稳，变化量较小，在 0.09 mm以内。冲转升速对各轴承标高的影响可以忽略。

(3)带有功负荷过程中各点标高变化总体上比较平稳。随着有功负荷的增大，各点标高逐渐上抬，至600 MW时，5 ～8 轴承标高上抬量达到0.25～0.47 mm。随着有功负荷的减小，轴承标高也逐渐降低。标高随有功负荷的变化存在-定的滞后。有功负荷稳定后，轴承标高还需要-段时间才能稳定下来。

1m 1W坩1 90～ 95 kPa 警- 7# 。 --置--- 、/，.- 0。

- 0时间(c)冲转升速过程：24 ：" 01： 0时间05：03 08： ： 。

(d)带有功负荷过程图2 5 -8 轴承标高变化趋势表 1 不同工况下各轴承标高变化量 mm注：表中数值为负代表标高降低。

3 轴承标高影响因素和瓦温过高原因分析全面测试了变真空、冲转升速和带有功负荷· 58· 《轴承)2013.№.4(a)合格 (b)过窄”(不合格) c)过宽”(不合格)图 6 沟道 间距测量 、判断方法不同人员测量的结果差异大，测量误差大。

特别是沟道间距样板在测量时，为使沟道间距样板所在的平面与内圈轴线垂直，样板在沟道上转动，接触位置近似为点接触(0.5 mm长的直线)，磨损更加严重，需要经常更换，而且样板是否磨损需经过专门的检测鉴定。

(3)受沟道曲率影响大，沟道曲率大小不-致时测量结果也不-致。

3 解决方法制作沟道位置和沟道间距标准件。以距基准面较近的沟道为第 1沟道，较远的沟道为第 2沟道，实测第 1沟道位置和第 1沟道与第2沟道的沟道间距，并记录测量值。

采用2台13022测量仪测量调心球轴承内圈沟道位置和沟道间距，测量前按照标准件实测值对表，第 1台测量仪测量第 1沟道曲率中心线相对于基准面的距离，第 2台测量仪测量第 2沟道曲率中心线相对于基准面的距离，测量方法如图7所示。

第 1沟道位置为第 1台测量仪读数加上沟道位置的基本尺寸，即被测套圈实际沟道位置，然后与沟道位置要求的工艺范围进行 比较，工艺范围内为合格，否则为不合格。两沟道间距为第 2台测量仪读数减去第 1台测量仪读数(正值为加号，负值为减号)，再加上沟道间距的基本尺寸即为实际沟道间距，然后与沟道间距要求的工艺范围进行比较，范围内为合I f图 7 D022测量仪 测量沟道位 置示意图例如，13i1ATN沟道间距为 14 mm±0.025mm，沟道位置7.5 mm±0.05 mm，沟道曲率半径为8.14 mlTl±0.07 mm。实测标准件值为：沟道间距14 mm0.005 mm，第 1沟道位置 7.5 mm0.01 mm。利用 2台 D022仪器进行测量，第 1台测量仪对表为 0.01 mm，第 2台测量仪对表为0.010.0050.015 mm。第 1台测量仪实测读数为 0.006 mm，第 2台测量仪实测读数为0.01 mm，则此套圈第 1沟道位置为：0.006mm，两沟道 间距 为：0.01-(0.006)0.004 mm，即实际沟道位置为 7.5 mm0.006Film，实际两沟道间距为14 1Tim0.004 mm。

4 结束语采用测量仪测量的方法简单易掌握，测量准确，避免了用样板检测的诸多弊病，并且在测量沟道位置、沟道间距的同时也可同时测量沟道尺寸、沟道圆度。

(编辑 ：李超强)(上接第52页)和发电机转子之间的高低差比预期值要校如果安装时较多地考虑真空影响而将低压转子抬得过高，则很容易使 8 轴承载荷过重，进而导致其瓦温过高。根据 目前机组实际情况，建议适当降低 8轴承标高。

新机组启动调试阶段，因为不具备调整条件，8轴承瓦温-直维持在 102～103℃。后利用机组临检机会，将8 轴承标高调低0.1 mm。目前8 轴承温度稳定在94 qC左右，轴承瓦温过高的故障得到解决。