中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：機(jī)組帶負(fù)荷運(yùn)行中突然甩負(fù)荷時(shí)，由于導(dǎo)葉不能瞬時(shí)關(guān)閉，在導(dǎo)葉關(guān)閉的過(guò)程中水輪機(jī)的轉(zhuǎn)速就可能增高20%~50%，甚至更高。當(dāng)機(jī)組轉(zhuǎn)速升高至某一定值（其整定值由機(jī)組的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量而定，一般整定為140%額定轉(zhuǎn)速）以上，則機(jī)組出現(xiàn)過(guò)速事故停機(jī)。由于轉(zhuǎn)速的升高，機(jī)組轉(zhuǎn)動(dòng)部分離心力急劇增大，引起機(jī)組擺度與振動(dòng)顯著增大，目前國(guó)際上沒(méi)有關(guān)于機(jī)組過(guò)速時(shí)振動(dòng)和擺渡的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)和準(zhǔn)則。
1、過(guò)速實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/strong>
機(jī)組過(guò)速實(shí)驗(yàn)的目的，是檢驗(yàn)機(jī)組過(guò)速保護(hù)動(dòng)作定值（飛擺動(dòng)作），考察機(jī)組過(guò)速變化是否正常，檢查機(jī)械安裝制造質(zhì)量。
某電站1#經(jīng)過(guò)2次過(guò)速實(shí)驗(yàn)（額定轉(zhuǎn)速428.6r/min），最高轉(zhuǎn)速都大于455r/min,2次實(shí)驗(yàn)飛擺都動(dòng)作了，測(cè)得定值為151.3%。主要目的已達(dá)到。過(guò)速后經(jīng)檢查轉(zhuǎn)子和機(jī)架都沒(méi)有出現(xiàn)問(wèn)題，且完全恢復(fù)。說(shuō)明機(jī)組機(jī)械安裝和制造質(zhì)量是有保障的。
2、機(jī)組過(guò)速時(shí)振動(dòng)、擺度變大的原因分析
機(jī)組過(guò)速時(shí)振動(dòng)擺度變大，主要有以下幾方面原因：
1）轉(zhuǎn)子的機(jī)械不平衡力與轉(zhuǎn)速的平方成比例增加，過(guò)速到152%時(shí)，不平衡力至少會(huì)比額定轉(zhuǎn)速時(shí)增加1.52*1.52=2.3倍；
2）轉(zhuǎn)子設(shè)計(jì)的分離轉(zhuǎn)速為1.3倍額定轉(zhuǎn)速。轉(zhuǎn)子在過(guò)速到超過(guò)130%以上轉(zhuǎn)速時(shí)，會(huì)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(guò)程中，由于導(dǎo)葉開(kāi)度在變大，水力處于不穩(wěn)定狀態(tài)，水力干擾也會(huì)導(dǎo)致振動(dòng)擺度增大
4）升速過(guò)程中，隨著軸承徑向力的增加，瓦間隙也會(huì)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(huì)產(chǎn)生變形。根據(jù)3#和4#機(jī)組過(guò)速或后檢查，雙邊瓦間隙由安裝時(shí)的0.3--0.4mm擴(kuò)大到0.5--0.6mm.
5）機(jī)組首次過(guò)速時(shí)，過(guò)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(jī)械不平衡力較大。過(guò)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(guò)速前，重新進(jìn)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(guò)速進(jìn)行得順利，且比3#和4#機(jī)過(guò)速的振動(dòng)和擺度都要小
7）此次過(guò)速到456r/min時(shí)，機(jī)組在線測(cè)試系統(tǒng)測(cè)得的振動(dòng)和擺度如圖1所示。由于軸的擺度采用的相對(duì)振動(dòng)測(cè)量方式，最大軸擺度大約=機(jī)架振動(dòng)+瓦的雙邊間隙。此時(shí)上機(jī)架振動(dòng)為350-430um,下機(jī)架振動(dòng)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(guò)速時(shí)機(jī)組振動(dòng)和擺度的評(píng)價(jià)
1）目前國(guó)際上沒(méi)有關(guān)于機(jī)組過(guò)速時(shí)振動(dòng)和擺渡的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)和準(zhǔn)則。過(guò)速是一種瞬態(tài)過(guò)程，也是一種出現(xiàn)概率很小的事件出現(xiàn)幾率為十萬(wàn)分之一。在中國(guó)積累的經(jīng)驗(yàn)通常認(rèn)為，機(jī)組過(guò)速后沒(méi)有出現(xiàn)損傷，且可以被恢復(fù)，軸的最大擺度不超過(guò)1.2mm就是正常的。
2）國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO7919-5，只對(duì)機(jī)組在正常運(yùn)行工況制定了軸擺度評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)特殊運(yùn)行工況，沒(méi)有制定評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于額定轉(zhuǎn)速為330r/min的機(jī)組，正常運(yùn)行時(shí)，軸擺度峰-峰值不超過(guò)250um就是合格的。按此推算，過(guò)速時(shí)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(gè)iso標(biāo)準(zhǔn)提案（Rund提案），針對(duì)機(jī)組正常運(yùn)行和過(guò)渡過(guò)程中軸振動(dòng)允許值，提出了出現(xiàn)概率與振動(dòng)極限的評(píng)價(jià)方案。但該項(xiàng)提案并沒(méi)有成為標(biāo)準(zhǔn)。
