发电机轴线测量、分析与处理改进方法

发电机轴线测量、分析与处理改进方法

张富成

国网四川映秀湾电厂

摘要：水轮发电机组检修，进入轴线检查与处理阶段，盘车时通常采用传统的数据记录与计算、分析及处理方法，这样费时费力，且人工计算时，数据容易算错，给轴线分析带来误导，经过长时间的分析与设计，现总结出一套新的轴线测量、分析与处理方法，简单、实用、可靠，大大减少了人力、物力的浪费。

关键词：盘车；电子表格；计算工式；余弦波图；雷达图；拐点

一、引言

长期以来，水轮发电机组检修，进入轴线检查、分析与处理阶段，发电机盘车时，数据的记录与计算，均采用word格式进行填写与计算，因为是人工计算，数据较多，难免会有计算出错的情况出现，这样的结果对于轴线的分析会产生误导，使机组轴线得不到有效处理，还有就是分析时，需人工作图，对轴线的倾斜及拐点状况进行分析，既费时费力，而且准确性得不到很好的保障。通过长期的观察与分析，现对盘车方法进行改进，很好地解决了上述问题。下面，就对轴线的测量、分析与处理改进方法进行一个阐述。

二、水轮发电机组轴线的测量、分析与处理方法改进

1.数据的记录与计算

以前，盘车时，全摆度、相对摆度的记录与计算，均采用word表格进行，计算采用人工计算法，由于数据较多，计算过程中，数据有可能算错，这样的结果对于轴线的分析会产生误导，使机组轴线得不到有效的分析处理。为此，将数据记录表格由word表格改成excel电子表格，并在相对摆度表格内设置计算公式（如下图1），这样一来，盘车时，只需将各部位的百分表读数（全摆度）直接填入全摆度表格内，净摆度、净全摆度计算值就会自动生成，一方面减少了人的劳动强度，另一方面也保证了数据计算的准确性。

从上图可以看出，机组盘车时，只需要将上导、下导、法兰、水导等部位1-8测点盘车数据输入表格内，表格下部相对摆度1-5、2-6、3-7、4-8点以下所有表格将会按设定的计算公式自动生成计算数据。

2.利用表格内净全摆度数据生成余弦波图，便于观察轴线情况，如下图2

从上图可以看出，数据计算出来后，将所有数据在电子表格内用正弦波图将发电机下导、法兰和水导净全摆度直观显示在图上，数据合不合格，一看便知道。且三道轴承在图上用不同颜色区别，很容易辨认（灰色曲线表示下导，紫色曲线表示法兰、黄色曲线表示水导）。从余弦波图可以看出，法兰最大点在7点，最小点在3点；水导最大点在6点，最小点在2点；下导处最大点在6点，最小点在2点，从波形图上来看，三道轴承波形较好，也就是说，水轮机轴和发电机轴未见有弯曲和曲折现象（在合格范围内）。

3.利用电子表格将数据转换成雷达图

图2能直观看出机组摆度是否超标，但不能直接反映轴线存在的状态，为了解决这一问题，将表格内的数据生成雷达图，如下图3

从上图可以看出，黑体部分是雷达图的本体，八只角上的数字1-8代表盘车号，纵座标上的数字代表了每个盘车号上百分表上的读数，图的中心点代表机组转动部分的理论中心，灰色封闭曲线代表下导处偏离机组转动部分的状态，紫色封闭曲线代表法兰处偏离机组转动部分的状态，黄色部分封闭曲线代表水导处偏离机组转动部分的状态。从图3的雷达图上，很直观地反映了机组轴线的倾斜情况及拐点情况，使得对轴线的分析与处理变得简单与直观，达到了节时、节力的效果！上图直观表明，下导，法兰、水导处倾斜方向一致，水轮机轴和发电机轴在法兰处拐点在合格范围，下导和水导处盘车数据超标，主要是发电机轴与镜板不垂直，要对轴线进行处理，只需要在推力头与镜板之间加垫或处理推力头与镜板之间的绝缘垫，发电机主轴与镜板垂直了，轴线自然也就合格。至于是在推力头与镜板之间加垫或处理推力头与镜板之间绝缘垫厚度的多少，通过发电机镜板的直径，镜板至下导、法兰、水导的距离，用相公相似三角形原理，直接计算便知。

4.用改进方法看上例发电机轴线处理后的结果

数据的记录与计算（图4）

从上图可以看出，轴线处理过后，水导与法兰处相比，数据发生了变化，数据变化趋势相反，说明在法兰处（水轮机轴与发电机轴连接处）有拐点，拐点最大处有0.12mm，发生在2点和6点方向，这是在合格范围之内，如果拐点超标的话，可以采取在2点处加垫或研磨6点处法兰面，均可将拐点处理到合格范围之内。

利用电子表格将数据转换成雷达图（图6）

从图6也可直观地看出法兰与水导处偏离轴心的方向是相反的，也说明水轮机轴和发电机轴在连接法兰处有拐点，从雷达图上的数据可以看出，虽然法兰处有拐点，但并未超标，对于该拐点，可以不作处理。

从上面的叙述可以看出，利用改进后发电机轴线的测量、分析与处理，过程简单、明了、可靠，大大节约了人力物力。

三.小结

随着社会的不断进步，水轮发电机组轴线的测量、分析与处理方法可能还有更加简单、可靠的方法，但就目前而言，这样的改进方式相比以前传统的方法，应该说有很大进步，这种方法已在我厂发电机组检修轴线测量、分析与处理时得到了应用，也获得了总厂技术部门的认可，并推广到对外电厂机组大修时对各种型式的水轮发电机组轴线的测量、分析与处理工作中，受到了较高的评价。

当然，对于上述分析与叙述，肯定存在不足与错误之处，还请批评、指正，谢谢！

参考文献：

[1]GB8564-2002《水轮发电机组安装技术规范》。

[2]发电机机械检修技术规程Q/GDW192212504010-2011四川省电力公司映秀湾水力发电总厂企业标准。