卧式水轮机组转轮安装问题的探讨.pdfVIP

卧式水轮机组转轮安装问题的探讨

摘要:卧式水轮发电机组相对于立式机组来说有着容量小，结构简单，安装

方便等特点。但因其自身结构特点，在安装调试过程中也存在一些不容忽视的问

题，特别是转轮安装质量高低直接影响机组的正常运行。通过对四川省玉溪河灌

区运管中心赵沟电站卧式水轮机转轮技改过程中发现的一些问题，结合实际数据

进行分析探讨，提出一些直接的看法。

1.

前言

四川省玉溪河灌区运管中心赵沟电站位于四川省雅安市名山区百丈镇百丈湖

村，1987年开始修建，1988年底建成投产发电，电站装机容量2×2.5MW。2002

年玉溪河灌区管理局扩建1×1.6MW机组一台，装机容量为2×2.5MW+1×1.6MW。

2016年增效扩容改造完成后更换2台水轮发电机组及其辅助设备、主变、其他电

气设备、全站的保护监控系统，现在装机容量2×3MW+1×1.6MW，设计水头58m，

设计流量16.2m3/s，有35Kv供电线路4回。

水轮机：转轮原型号为HLA743-WJ-93，额定水头56m,额定流量6.3m3/s，额

定转速600r/min。因气蚀较为严重，经多方探讨计划更换为HLD294-WJ-95。

1.

原转轮及前后盖板装配示意图

1.

改造及与前后盖板、尾水管装配示意图

1.

机组的结构特点及转轮安装调整顺序

该机组为三支点结构，水轮机部分主要由水导轴承、转轮、蜗壳、前盖、后

盖、主轴密封、尾水引出管等部件组成。其中，转轮与导流部件的配合间隙主要

包括主轴密封环、前盖护板、后盖护板三处。

HLD294-WJ-95型转轮采用铸焊结构，叶片、下环和上冠均采用铸钢

ZG0Cr13Ni5Mo不锈钢制作，叶片和下环、上冠过流表面均采用数控加工，转轮型

线满足GB/T10969-2008《水轮机通流部件技术条件》各款各条的要求，过流面

应打磨光滑，无凹凸不平的缺陷。在额定水头时，单机（发电机）最大出力不小

于3MW，转轮最高效率不低于94%，气蚀系数小于0.11，机组运行平稳可靠。

转轮安装调整顺序如下：

拆卸尾水引出管→拆卸旧转轮→盘车→吊装新转轮→盘车检测轴线、转轮间

隙和各轴承径向瓦间隙→反复调试、打磨转轮安装孔，测试数据合格后安装尾水

引出管。

转轮安装时以蜗壳为安装的基准部件，转轮各部位间隙的测量调整作为确定

机组转动部分中心的依据。

1.

问题的引出

赵沟电站1#机转轮技改工作于2021年12月17日初步完成，机组轴线、转

轮间隙及轴瓦间隙按照规程要求进行控制。进入72h试运行阶段，1#机进入空载

状态后推力瓦和1号径向瓦温度爬升较快，并网运行满负荷状态下，蜗壳内发出

尖锐的碰撞摩擦声，同时机组摆度急剧增大，轴承震动加大，1号径向瓦瓦温急

剧上升，爬升至65℃时轴瓦温度过高保护动作跳闸、停机。

1.

原因分析

出现以上情况后技术人员立即拆开尾水管进行检查，发现转轮各止漏环均有

摩擦痕迹，1#径向瓦瓦面被磨平面积达到30%左右。根据运行中发生的现象，对

照安装时的盘车记录，发现水轮机在运行过程中的转轮间隙与盘车数据有较大误

差。对故障原因进行认真分析总结后，认为以下几点因素是可能造成轴承温度升

高的主要原因：

1.

新旧转轮型号不一致造成重量增加、水推力增大；

2、1号机之前在增效扩容改造时安装轴线同心度有偏差，造成新转轮运行时

与蜗壳、尾水管摩擦，需重新调整轴线。

3、转轮安装未到位，与主轴配合度较差。

1.

处理过程

对故障原因进行分析后决定采取逐一排除法进行处理，鉴于1号机之前在增

效扩容改造时安装轴线同心度有偏差的情况，首先对轴线进行测量、调整。

表1水轮机第1次盘车数据（2021.12.18日环境温度5℃）

支

表点

012345678

盘

车点

1#++++++

0