龙滩水电站一号机组启动试运行

发布时间：2020-03-02 12:06:08 来源：范文大全收藏本文下载本文手机版

龙滩水电站一号机组启动试运行

试验情况综述

徐刚谌德清龙滩水力发电厂

关键词：一号机组启动试运行

摘要：龙滩水电站一号水轮发电机组为世界首台700MW全空冷式机组，发电机额定容量达778MVA，首台机组启动试运行试验，是在电站上下游水位及水轮机试验水头均相对偏低的特殊工况下进行的。在启委会的统一领导下，经过启动试运行指挥部的精心组织工作和业主、监理、厂家设计及各参建单位的通力合作，历时17天，开停机21次。本文对试运行的情况和出现的问题作简要介绍，供同行参考。

0 前言

龙滩水电站一号水轮发电机组的安装，于2007年3月19日通过联合检查验收，并具备充水条件。2007年3月25日尾水管充水，2007年3月29日进水口充水，2007年4月1日首次开机到4月10日4时19分停机，成功地完成首台机组启动试运行大纲所确定的系统倒送电以前的水轮发电机组、主变、500kV挤包绝缘电缆、500kV GIS、出线场、公用设备等所有站内调试和试验工作。

首台机组充水启动试运行第一阶段试验任务为：流道充水、首次启动、空转试验、自动开停机、发电机升流升压、主变带开关站GIS升流升压等6个子项，按照试运行指挥部的统一布署，逐项进行了检查和验证试验。

1 充水试验

首台机组充水试验分为三个阶段进行即：尾水洞充水、尾水管充水及蜗壳充水。龙滩水电站首台机组试运行报告

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1.1 充水试验前的准备及检查

首以台机组充水试验前，启动试运行指挥部组织龙滩公司、龙滩发电厂、各参建单位，按照启动试运行大纲的要求，对大坝进水口、尾水调压井、1#机组过流系统、水轮机、调速系统、发电机、励磁系统、电气一次、二次设备、油、气、水系统、厂房照明、暖通、空调、消防系统进行了认真检查，根据检查结果，满足机组启动试运行的要求。

1.2 充水试验

1.2.1 1号尾水洞于2007年3月25日充水完成，经检查水工建筑物均正常。

1.2.2 1号机组尾水管于2007年3月25日16时36分进行充水，此时下游水位为216.5m，充水后检查，锥管进人门、测量表计、尾水管盘形阀等部位无渗漏，水工建筑物无渗漏，水工结构监测无异常情况。3月26日下午提起尾水管闸门并可靠锁定。

1.2.3 检修集水井深井泵排水试验，6台检修排水泵排水正常，满足排水要求，在排水过程中发现了三个检修集水井上部未连通导致另两个集水井不能正常排气、集水井水位浮子不能正确反应集水井水位、泵控阀操作几次后隔膜损坏等问题，通过在各井之间加设连通管、厂家调换泵控阀安装方向解决了排水试验中的问题，重新进行排水试验，各泵工作正常。

1.2.4 蜗壳充水时间为2007年3月29日，上游水位为319.34m，下午3点30分，提起进水口工作闸门充水阀对蜗壳进行充水，因上游水位较低，至晚7

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机组在额定转速运行时，上导摆度0.30mm，下导摆度0.40mm，水导摆度0.15mm，上机架水平振动0.07mm，顶盖水平振动0.03mm。机组首次启动成功。

4 机组空转试验

4.1 第一次轴承温升试验

机组运行1h46min，推力瓦温稳定在59.5～63.3℃(13号瓦最低，14号瓦最高)，上导瓦温为33.5～37.9℃(11号瓦最低，14号瓦最高)，下导瓦温为28.8～34.5℃(6号瓦最低，8号瓦最高)，水导瓦温为52.8～65.2℃(7号瓦最低10号瓦最高)，水导瓦达到设计报警温度65℃，且温度一直有上升的趋势，汇报试运行指挥部后，于23时50分停机。

4.2 第二次轴承温升试验

在第一次轴承温升试验的结果上，根据厂家意见，将水导瓦总间隙由原来的0.70mm调整为0.80mm，上导瓦总间隙由原来的0.80mm缩小至0.60mm。4月4日下午14点35分再次启动机组进行瓦温检查，运行1小时50分后，水导瓦温仍继续上升，此时全部投入三组水导冷却器，但水导瓦温仍在升高，运行2h25min后达到报警温度而停机。

4.3 第三次轴承温升试验

停机后将水导瓦总间隙调整至1.00mm，其余瓦间隙不变，同时，调整水导外循环油泵油流量，从每台泵约190L/min，调整至约240L/min。4月6日9时25分再次开机，机组运行1h时23min，水导瓦温达到49℃后，投入水导外循环备

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5.2.3 发现有20个主立筋与上磁轭挡风板径向焊缝存在一侧裂纹。

5.2.4 部分转子下压板移位，未复位。

5.2.5 1个转子磁极上转动挡风板有撕裂。

5.2.6 17个磁轭副键存在外移现象。

经分析：厂家设计计算认为，磁轭分离转速为140%，在150%转速时，转子半径会增大约7mm，并且有1.5mm不可恢复，导致空气间隙变小1.5mm，实际变小值可能会更大，另外，磁极与磁轭之间单侧也有一部分间隙，造成了间隙再次减小，从而导致转动和固定挡风板磨擦。调整旋转转动挡风板，并更换有裂纹的挡风板，使静止间隙达到12mm，对定子挡风板磨擦部分进行修磨，去除炭化层，将碳粉清理干净后补刷9103漆，打紧磁极键，检查空气间隙值，检查后满足厂家要求。

对于主立筋与上磁轭挡风板径向存在一侧裂纹部位，因挡风板为三面焊接，不需要对其进行处理。

启动验收委员会现场研究认为，机组过速试验中出现的问题属设计范围内的正常情况，根据厂家意见对转动部件进行处理，并对机组进行全面联合检查后可以进行后续试验。

6 水导瓦温异常升高原因分析

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行中，瓦基本上受力很小，反过来又说明上、下导轴承间隙分配得过大，现场也证明了这一点，上下导轴承的总间隙实际按0.80mm分配，的确有些偏大。

按上面的分析，可以得到这样的推论：由于转子质量不平衡的影响，同时上、下导轴承总间隙过大，使得上、下导轴承摆度加大，超过允许值，由于水导轴承存在，限制了上、下导轴承摆度的进一步增大，所以机组运行时，主轴在水导部位将形成蹩劲，随着时间的延长，水导轴领与轴瓦由原来的油膜润滑变成半干摩擦状态，造成瓦温逐渐升高。从现象上说，瓦温升高也是不均匀的，最高最低相差14℃，说明主轴旋转的时候，总在水导的一个方向上蹩劲，这个方向可能就是转子质量不平衡的反方向。因此水导瓦温度过高的真正原因并不是因为水导瓦间隙过小和各瓦间隙分配不合理造成的，也不是由于水导轴承的油循环和冷却效果不佳造成的（经过与设计部门沟通，水导外循环油泵的单台输油量只要达到194L/min就能满足要求，实际上现场配置的油泵输油量为233L/min，超过设计值，因此冷却效果和循环动力是足够的），而是存在其他的干扰力。实际上，原设计的水导瓦总间隙（0.70mm）是合理的，只要没有其他的干扰力，从理论上说不会引起水导瓦温度过高，现场处理时，一直把矛盾的焦点放在增大水导瓦间隙和增强冷却系统的效果上，还需要做进一步的探讨和研究。

7 变转速试验

由于试运行中水导瓦温异常升高，经分析认为主要原因是转子存在质量不平衡引起，因此安排了一次机组变转速试验，以此验证转子是否存在不平衡，试验工况是在机组空转不加励磁电流的情况下，机组在对应频率45HZ、47.5HZ、50HZ、52.5HZ、55HZ等5个转速下停留5分钟，分别测量上导摆度、下导摆度、上机架水平振动、下机架水平振动等参数，经试验发现，变转速试验中，随机组转速的逐步升高，上导、下导摆度及上机架水平振动均逐步增大。在45Hz时，

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试验时，上游水位319.4m，下游水位222.3m。

从机组摆度来看，上导摆度在210MW～290MW之间有小幅度的升高，最大摆度490m，其他负荷区间上导摆度在400～420m。水导摆度有同样的趋势，在210MW～280MW负荷之间摆度较大，最大有350m,在非振动区间水导摆度在150～200m，但水导摆度在10MW～70MW的小负荷区间也较大，摆度值在300～320m。而下导摆度在整个负荷区间保持在600～650m，达到了下导间隙的75%以上。

振动方面，机架振动与负荷关系并不大，上机架水平振动在70～80m，顶盖垂直振动整体也处于较小水平，100MW以下的小负荷区在60～70m，随负荷升高而有所减少，到300MW以上的负荷时，振动值是25～35m。定子外壳水平振动始终保持在100～110m，不随负荷变化而变化，已超出国标不大于30m的要求。

尾水压力脉动方面，测试时，机组运行水头为97m，在10～70MW小负荷运行时，尾水脉动在80～100kPa，超出运行水头的8%。随负荷升高，脉动值逐步降低，到300MW以上负荷时，水压脉动在30kPa以下。

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