王小龍

（中國(guó)水利水電第十四工程局有限公司機(jī)電安裝事業(yè)部，云南 昆明650032）

1 M壩水電站機(jī)電設(shè)備概況

斯里蘭卡Moragahakanda首部水庫工程（簡(jiǎn)稱M壩）位于科倫坡東北約190 km的Amban Ganga河上（馬哈維利河的一條主要支流），地處中部省（Central Province）東北部，靠近中部省與東部?。‥astern Province）的省界。Moragahakanda首部水庫工程為EPC總承包項(xiàng)目，項(xiàng)目總投資252 302 221美元。工程主要包括灌溉、給水和發(fā)電等多功能建筑物，由粘土心墻堆石壩、1號(hào)RCC副壩、發(fā)電廠房、輸電線路、施工導(dǎo)流結(jié)構(gòu)組成。

M壩主廠房設(shè)置有4臺(tái)立軸混流式水輪發(fā)電機(jī)組，有2臺(tái)7.5 MW機(jī)組和2臺(tái)5 MW機(jī)組，總裝機(jī)容量25 MW。

2 機(jī)組調(diào)試試運(yùn)行中遇到的問題及解決方案

2.1 問題1：G2機(jī)組下導(dǎo)軸承擺度超標(biāo)且隨著時(shí)間延長(zhǎng)而增大

第1次啟動(dòng)：5月5日11:20，總指揮發(fā)令G2機(jī)組（首臺(tái)機(jī)組）首次開機(jī)，按程序依次退出檢修密封、制動(dòng)器，啟動(dòng)各輔機(jī)設(shè)備，退出接力器鎖定，緩慢開啟導(dǎo)葉致機(jī)組轉(zhuǎn)速至10%，各部位無異常聲響，停機(jī)檢查各部位無異常；11:30再次開機(jī)至50%轉(zhuǎn)速，短暫停留各部位無異常，11:32升速至100%（272.7 r/min）轉(zhuǎn)速，導(dǎo)葉開度28.4%，水頭24.8 m，此時(shí)發(fā)現(xiàn)下導(dǎo)擺度超標(biāo)且隨著時(shí)間的延長(zhǎng)在逐漸增加，經(jīng)觀察分析后，12:21總指揮下令停機(jī)檢查。G2機(jī)組首次啟動(dòng)過程中振動(dòng)/擺度監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)見表1。

表1 G2機(jī)組首次啟動(dòng)振動(dòng)/擺度監(jiān)測(cè)記錄表單位：μm

第1次檢查：拆開下導(dǎo)軸承油盆蓋板，檢查發(fā)現(xiàn)個(gè)別下導(dǎo)軸承瓦支撐螺栓套筒與軸承體點(diǎn)焊部位斷裂，套筒出現(xiàn)松動(dòng)，根據(jù)廠家制造圖紙，下導(dǎo)軸承瓦支撐螺栓套筒應(yīng)在廠內(nèi)與軸承體進(jìn)行焊接牢固，屬于主機(jī)廠制造缺陷，懷疑此為下導(dǎo)軸承擺渡超標(biāo)的原因。

第1次處理：現(xiàn)場(chǎng)對(duì)下導(dǎo)瓦支撐螺栓套筒開焊部位重新進(jìn)行點(diǎn)焊處理，見圖2所示，之后重新抱瓦和調(diào)整瓦間隙至設(shè)計(jì)要求后封蓋油盆蓋板。

圖1 發(fā)電機(jī)下導(dǎo)軸承結(jié)構(gòu)圖

第2次啟動(dòng)：5月6日10:29，總指揮發(fā)令開機(jī)，退出檢修密封、制動(dòng)器，啟動(dòng)各輔機(jī)設(shè)備，拔出鎖定，10:31機(jī)組轉(zhuǎn)速升至100%（272.7 r/min），各部位無異常聲響，導(dǎo)葉開度28.4%，水頭24.9 m，因下導(dǎo)擺度再次超標(biāo)且隨著時(shí)間的延長(zhǎng)在逐漸增大，經(jīng)觀察分析后，11:25總指揮下令停機(jī)檢查。G2機(jī)組第2次啟動(dòng)過程中振動(dòng)/擺度監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)見表2。

圖2 下導(dǎo)軸承瓦支撐螺栓套筒與軸承體點(diǎn)焊開裂后重新點(diǎn)焊

表2 G2機(jī)組第2次啟動(dòng)后振動(dòng)/擺度監(jiān)測(cè)記錄表單位：μm

第2次檢查：再次拆開下導(dǎo)軸承油盆蓋板，檢查發(fā)現(xiàn)下導(dǎo)軸承瓦支撐螺栓套筒點(diǎn)焊之后個(gè)別瓦間隙仍然增大，再次查閱機(jī)組原始盤車記錄和安裝圖紙，均沒有發(fā)現(xiàn)問題，現(xiàn)場(chǎng)安裝技術(shù)人員一時(shí)陷入了困惑。

經(jīng)過兩天時(shí)間的檢查和分析，安裝程序和質(zhì)量檢驗(yàn)數(shù)據(jù)均沒有問題。求助主機(jī)制造廠提供下機(jī)架和下導(dǎo)軸承體的加工圖，從制造環(huán)節(jié)分析，因?yàn)橛械闹圃飙h(huán)節(jié)的細(xì)節(jié)從外觀檢查是看不到的，例如下導(dǎo)軸承瓦支撐螺栓的套筒底部的焊接質(zhì)量等，根據(jù)加工圖，下導(dǎo)軸承瓦支撐螺栓的套筒底部與軸承體應(yīng)該滿焊，該部位受力較大且對(duì)擺度能產(chǎn)生影響，因此懷疑下導(dǎo)軸承瓦支撐螺栓套筒底部未按加工圖滿焊，因?yàn)樵摬课皇请[蔽部位，從外觀無法直接看到，建議從軸承體外部把套筒封板刨開后檢查，如未滿焊則進(jìn)行滿焊處理。

用碳弧氣刨刨開所有下導(dǎo)軸承瓦支撐螺栓套筒的封板，檢查發(fā)現(xiàn)果然全部下導(dǎo)軸承瓦支撐螺栓的套筒底部與軸承體都沒有進(jìn)行滿焊，只是進(jìn)行了點(diǎn)焊，此部位受力較大，因此懷疑套筒底部沒有進(jìn)行滿焊處理導(dǎo)致該套筒存在柔性缺陷，是導(dǎo)致下導(dǎo)擺度超標(biāo)且隨著時(shí)間延長(zhǎng)而增大的原因。

第2次處理：對(duì)所有的下導(dǎo)軸承瓦支撐螺栓套筒底部圓周方向與軸承體進(jìn)行滿焊處理，最后再把每個(gè)套筒的封板進(jìn)行封焊，見圖3所示。

圖3 下導(dǎo)軸承瓦支撐螺栓套筒底部滿焊處理

第3次啟動(dòng)驗(yàn)證：5月9日10:16，總指揮發(fā)令開機(jī)，退出檢修密封、制動(dòng)器，啟動(dòng)各輔機(jī)設(shè)備，拔出鎖定，10:21機(jī)組轉(zhuǎn)速升至 100%（272.4 r/min），各部位無異常聲響，導(dǎo)葉開度26.9%，水頭24.9 m。本次開機(jī)檢查驗(yàn)證下導(dǎo)軸承瓦支撐螺栓套筒的處理效果，發(fā)現(xiàn)下導(dǎo)擺度相比之前2次已大大降低，長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行后擺度值穩(wěn)定在178 μm左右，低于報(bào)警值225 μm。處理G2機(jī)組第3次啟動(dòng)過程中振動(dòng)/擺 度監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)見表3。

表3 G2機(jī)組第3次啟動(dòng)后振動(dòng)/擺度監(jiān)測(cè)記錄表單位：μm

問題1的分析和處理結(jié)論：G2機(jī)組首次開機(jī)發(fā)現(xiàn)的擺度超標(biāo)問題，通過現(xiàn)場(chǎng)安裝技術(shù)人員2次的檢查分析和處理，特別是在第1次處理之后問題沒有解決的情況下，現(xiàn)在安裝技術(shù)人員一時(shí)間陷入了困惑，期間花費(fèi)了2 d時(shí)間，通過分析原始盤車數(shù)據(jù)和安裝圖紙均沒有找到出現(xiàn)該問題的原因，最后求助于主機(jī)制造廠提供下機(jī)架和下導(dǎo)軸承體的加工圖紙，通過對(duì)加工圖紙的分析，找到了下導(dǎo)擺度出現(xiàn)問題的疑點(diǎn)。第1次是從外觀直接發(fā)現(xiàn)的問題，第2次是從結(jié)構(gòu)內(nèi)部發(fā)現(xiàn)的問題，問題的根本原因是設(shè)備在主機(jī)制造廠內(nèi)制造過程中沒有嚴(yán)格按圖紙制造而產(chǎn)生的質(zhì)量缺陷?，F(xiàn)場(chǎng)對(duì)問題的處理過程符合常理，對(duì)下導(dǎo)擺度超標(biāo)問題的分析正確，處理方法得當(dāng)，處理效果令人滿意。

因G2機(jī)組是首臺(tái)啟動(dòng)的機(jī)組，該問題的解決也為其他3臺(tái)機(jī)組提供了現(xiàn)成的經(jīng)驗(yàn)，在其他3臺(tái)機(jī)組啟動(dòng)前就提前把該問題進(jìn)行了檢查和處理，因此其他3臺(tái)機(jī)組直接避免了該問題，節(jié)省了寶貴的調(diào)試工期。

2.2 問題2：G2機(jī)組在做機(jī)械過速試驗(yàn)時(shí)的甩油問題

問題的發(fā)生：5月9日下午，M壩機(jī)組啟動(dòng)試運(yùn)行小組對(duì)G2機(jī)組進(jìn)行了瓦溫試驗(yàn)和調(diào)速器空載試驗(yàn)，并于17:36開始進(jìn)行過速試驗(yàn)。因庫區(qū)水頭（24.7 m）低于額定發(fā)電水頭，導(dǎo)葉開至全開時(shí)轉(zhuǎn)速上升至額定轉(zhuǎn)速的146.7%，未能達(dá)到150%的機(jī)械過速值，過速時(shí)上導(dǎo)油盆蓋上的呼吸器和測(cè)溫電阻出線孔出現(xiàn)溢油現(xiàn)象，停機(jī)檢查發(fā)現(xiàn)定子鐵心和線棒上沾有少量油漬。

甩油處理：停機(jī)后安排人員對(duì)轉(zhuǎn)子和定子上面的油漬進(jìn)行了清理，擦干了轉(zhuǎn)子內(nèi)部的油漬，用干凈的白布清理轉(zhuǎn)子間隙和定子上下線棒上的油漬，短時(shí)間內(nèi)將溢出的全部油漬清理干凈。

問題分析：現(xiàn)場(chǎng)安裝技術(shù)人員和廠家代表共同進(jìn)行了分析，分析后共同認(rèn)為廠家設(shè)計(jì)的上導(dǎo)油盆呼吸器比較矮，測(cè)溫電阻出線孔未設(shè)計(jì)任何封蓋裝置，機(jī)組過速時(shí)上導(dǎo)油盆中的油擾動(dòng)較大，油位升高后從呼吸器和測(cè)溫電阻出線管中溢出。

解決措施：根據(jù)上述分析，現(xiàn)場(chǎng)采取加高呼吸器高度和測(cè)溫電阻出線管加裝密封蓋的辦法，并進(jìn)行了驗(yàn)證，此方法正確有效，并在其他機(jī)組上進(jìn)行了同樣的改造，后續(xù)機(jī)組在做機(jī)械過速試驗(yàn)時(shí)未再出現(xiàn)甩油問題。

圖3 上導(dǎo)油盆呼吸器加高處理

3 結(jié)語

水電站水輪發(fā)電機(jī)組啟動(dòng)試運(yùn)行是一項(xiàng)非常重要的工作，試運(yùn)行過程中會(huì)遇到各種各樣的問題，有的是施工問題，有的是設(shè)備制造問題，還有的是設(shè)計(jì)問題，無論是什么問題，都需要現(xiàn)場(chǎng)試運(yùn)行人員在機(jī)組試運(yùn)行中仔細(xì)觀察，提前發(fā)現(xiàn)問題并認(rèn)真思考、深入分析問題的原因及解決辦法，以避免發(fā)生事故，對(duì)提高水輪發(fā)電機(jī)組設(shè)備的安全運(yùn)行和使用壽命有重要意義。