中國儲能網(wǎng)訊：機組帶負荷運行中突然甩負荷時，由于導(dǎo)葉不能瞬時關(guān)閉，在導(dǎo)葉關(guān)閉的過程中水輪機的轉(zhuǎn)速就可能增高20%~50%，甚至更高。當(dāng)機組轉(zhuǎn)速升高至某一定值（其整定值由機組的轉(zhuǎn)動慣量而定，一般整定為140%額定轉(zhuǎn)速）以上，則機組出現(xiàn)過速事故停機。由于轉(zhuǎn)速的升高，機組轉(zhuǎn)動部分離心力急劇增大，引起機組擺度與振動顯著增大，目前國際上沒有關(guān)于機組過速時振動和擺渡的評價標(biāo)準(zhǔn)和準(zhǔn)則。
1、過速實驗?zāi)康?/strong>
機組過速實驗的目的，是檢驗機組過速保護動作定值（飛擺動作），考察機組過速變化是否正常，檢查機械安裝制造質(zhì)量。
某電站1#經(jīng)過2次過速實驗（額定轉(zhuǎn)速428.6r/min），最高轉(zhuǎn)速都大于455r/min,2次實驗飛擺都動作了，測得定值為151.3%。主要目的已達到。過速后經(jīng)檢查轉(zhuǎn)子和機架都沒有出現(xiàn)問題，且完全恢復(fù)。說明機組機械安裝和制造質(zhì)量是有保障的。
2、機組過速時振動、擺度變大的原因分析
機組過速時振動擺度變大，主要有以下幾方面原因：
1）轉(zhuǎn)子的機械不平衡力與轉(zhuǎn)速的平方成比例增加，過速到152%時，不平衡力至少會比額定轉(zhuǎn)速時增加1.52*1.52=2.3倍；
2）轉(zhuǎn)子設(shè)計的分離轉(zhuǎn)速為1.3倍額定轉(zhuǎn)速。轉(zhuǎn)子在過速到超過130%以上轉(zhuǎn)速時，會出現(xiàn)磁軛與轉(zhuǎn)子支架的分離，轉(zhuǎn)子出現(xiàn)偏心產(chǎn)生新的不平衡力。
3）升速過程中，由于導(dǎo)葉開度在變大，水力處于不穩(wěn)定狀態(tài)，水力干擾也會導(dǎo)致振動擺度增大
4）升速過程中，隨著軸承徑向力的增加，瓦間隙也會出現(xiàn)變化,這主要是由于瓦間隙調(diào)整中采用了支柱螺栓和墊片的結(jié)構(gòu)，墊片會產(chǎn)生變形。根據(jù)3#和4#機組過速或后檢查，雙邊瓦間隙由安裝時的0.3--0.4mm擴大到0.5--0.6mm.
5）機組首次過速時，過速前還存在一定的不平衡量，平衡不充分，且上導(dǎo)和下導(dǎo)轉(zhuǎn)頻分量的相位相差180度，導(dǎo)致機械不平衡力較大。過速中上導(dǎo)瓦、下導(dǎo)瓦松脫，間隙變大，失去支承鋼度，導(dǎo)致振擺放大。
6）過速前，重新進行了配重，改變了上導(dǎo)和下導(dǎo)轉(zhuǎn)頻分量的相位，使轉(zhuǎn)子的不平衡量降低了。因而過速進行得順利，且比3#和4#機過速的振動和擺度都要小
7）此次過速到456r/min時，機組在線測試系統(tǒng)測得的振動和擺度如圖1所示。由于軸的擺度采用的相對振動測量方式，最大軸擺度大約=機架振動+瓦的雙邊間隙。此時上機架振動為350-430um,下機架振動為280um，瓦的雙邊間隙可能為500-600um,因此上導(dǎo)軸擺度應(yīng)在850--1030um范圍內(nèi)，下導(dǎo)擺度應(yīng)在780--880范圍內(nèi)。
3、關(guān)于過速時機組振動和擺度的評價
1）目前國際上沒有關(guān)于機組過速時振動和擺渡的評價標(biāo)準(zhǔn)和準(zhǔn)則。過速是一種瞬態(tài)過程，也是一種出現(xiàn)概率很小的事件出現(xiàn)幾率為十萬分之一。在中國積累的經(jīng)驗通常認為，機組過速后沒有出現(xiàn)損傷，且可以被恢復(fù)，軸的最大擺度不超過1.2mm就是正常的。
2）國際標(biāo)準(zhǔn)ISO7919-5，只對機組在正常運行工況制定了軸擺度評價標(biāo)準(zhǔn)。對特殊運行工況，沒有制定評價標(biāo)準(zhǔn)。對于額定轉(zhuǎn)速為330r/min的機組，正常運行時，軸擺度峰-峰值不超過250um就是合格的。按此推算，過速時不平衡力增大2.3倍，并考慮1.5倍水力因素，得出軸擺度應(yīng)大約限制在1.5*2.3*256=862um范圍才是合理的。
3）1980年有一個iso標(biāo)準(zhǔn)提案（Rund提案），針對機組正常運行和過渡過程中軸振動允許值，提出了出現(xiàn)概率與振動極限的評價方案。但該項提案并沒有成為標(biāo)準(zhǔn)。
