（湖南省柘溪水力发电厂 湖南益阳 413508）
摘要：由于水电站多数处在远离城市的地方，通常需要经过较长输电线路向负载供电，因此，电力系统对水轮发电机的运行稳定性提出了较高的要求，但是水轮发电机在安装过程中经常存在其下机架水平度不符合标准的问题，本文结合实例，详细的探讨了关于水轮发电机组下机架水平度调整的计算。
关键词：发电机组；下机架；水平度；加垫；盘车
一、概述及其技术参数
柘溪水力发电厂#7机组安装完成后采用水轮发电机机组整体电动盘车，检查机组轴线的倾斜与曲折状况，通过盘车测量，得出摆度值，用于分析与处理轴线，并合理确定导轴承的中心位置及轴瓦间隙。
其具体的技术参数如下：
1、机组型号：
水轮机型号：HLF180A1-LJ-680
发电机型号：SF250-64/13700
2、额定转速：93.75rpm。
3、本机组转动部分由水轮机转轮、水轮机主轴、发电机下端轴、转子、发电机上端轴以及发电机推力轴承等部件组成。共设有三处导轴承，分别是：发电机上导轴承、下导轴承以及水轮机水导轴承。
4、发电机上导轴承直径φ1800mm，共设有12块轴瓦，置于发电机上机架上，其轴瓦单边间隙设计值为0.3mm。
5、发电机下导轴承直径φ3800，共设有16块轴瓦，置于发电机下机架上，其轴瓦单边间隙设计值为0.91mm。
6、水轮机水导轴承直径φ2100，共设有10块轴瓦，置于顶盖上，其轴瓦单边间隙设计值为0.30mm。
机组盘车完毕后，计算出来的摆度值数据不符合技术规范要求，对其测量数据进行了整理分析（机组加工精度没有问题），认为是下机架的水平度有问题，本文主要讲述下机架的加垫计算，盘车的过程在这就不做说明了。
二、机组各部位间隙相位计算
计算结果
表1
三、推力头水平相位及水平度计算
计算结果：
X方向水平合成：0.1225mm/m
Ｙ方向水平合成：0.045mm/m
总合成水平度：0.1305mm/m
高点的相位角：20.17°（-X方向向-Y偏转），相应低点的相位角为20.17°（相位以+X方向为起点，逆时针旋转）。
四、综合计算结果
1、加垫方位及加垫量的计算
总合成水平度：0.1305mm/m
加垫相位角：
（20.17°+82.88°）/2=51.53°，考虑到支腿的中心线角度为52度，因此：
加垫量的方位为52度；
总加垫量为：0.1305×11.116（下机架支臂中心距）=1.45mm.
2、下机架各支腿加垫计算
计算原理：
Li=R+R×COS（a）
Li——各加垫支腿与加垫方位投影距离；R——下机架支腿半径，R=5.558m；a——各支腿与加垫方位夹角；
Hi=1.45Li/（2R）
Hi——为各支臂的加垫量，1.45mm为最大加垫方向上的加垫量
各支臂加垫计算结果
L1=5.558+5.558×COS（15）=10.93mH1=1.45×10.93/11.116=1.425mm
L2=5.558+5.558×COS（45）=9.49mH2=1.45×9.49/11.116=1.238mm
L3=5.558+5.558×COS（75）=7.00mH3=1.45×7/11.116=0.913mm
L4=5.558+5.558×COS（105）=4.12mH4=1.45×4.12/11.116=0.537mm
L5=5.558+5.558×COS（135）=1.63mH5=1.45×1.63/11.116=0.213mm
L6=5.558+5.558×COS（165）=0.189mH6=1.45×0.189/11.116=0.025mm
五、水平调整对机组各部位间隙影响的评估
1、水平的调整，有利于迷宫间隙的均匀分布。
2、对组合轴承挡油桶间隙的影响评估：
组合轴承挡油桶与推力头设计间隙值为2mm（无法测试到实际位置），下机架加垫调整后，挡油桶水平移动0.39mm，未超出设计间隙值范围。
3、对发电机空气间隙的影响评估：
转子与定子的空气间隙最大变化为：0.32mm。.
下机架支臂加垫方位的计算综合考虑了推力头水平和上、下迷宫环及主轴密封间隙的分布，加垫量的计算由推力头的水平度确定（镜板的水平无法直接测量）。实际加垫值的确定，还需要考虑到所加垫子的形变、施工的难度，以及轴线状态等复杂因素，以上提供的计算结果仅为理论值，最终加垫量根据实际测量值和现场的实际情况进行安装，通过对下机架的加垫，机组重新盘车检查，各数据符合技术规范要求，现#7机组运行情况正常。
六、结语
在实际进行作业的时候要考虑的因素还有很多，还应当综合考虑到用来加垫的垫子的厚度在实际情况下所发生的形变对于加垫厚度的影响；在加垫过程中由于加垫所导致的水轮机机组的轴线的变化以及其整个施工作业过程中的作业难度等。只有综合考虑了以上种种因素以后才能够最大程度上保证加垫工作的顺利展开，才能够保证水轮发电机的长期有效运行。
参考文献：
[1]张爱民；黄文聪；李定芳；轴流转浆式水轮机运行中的问题[J]；中国城市经济；2011年30期96
[2]毛子首；水轮发电机组上机架—定子系统刚度及动态特性研究[D]；大连理工大学；2010年124
论文作者:杨志仁,刘建彬
论文发表刊物:《电力设备》2017年第35期
论文发表时间:2018/5/14
标签：机架论文; 机组论文; 间隙论文; 水平论文; 水轮机论文; 轴瓦论文; 轴承论文; 《电力设备》2017年第35期论文;