寧萬超

(四川圣達(dá)水電開發(fā)有限公司，四川樂山 614900)

1 工程概述

安谷水電站為大渡河干流梯級開發(fā)的最后一級，上接沙灣水電站。電站采用混合式開發(fā)，裝機(jī)容量為4×190MW+1×12MW(生態(tài)機(jī)組)，水輪機(jī)均為軸流轉(zhuǎn)槳式水輪機(jī)。安裝4臺SFP10—220000/220主變壓器及1臺 SF10—15000/220主變壓器。

2 變壓器結(jié)構(gòu)抗振分析及加強(qiáng)措施

安谷水電站與沙灣水電站為同類型機(jī)組，利用實(shí)測沙灣水電站尾水平臺振動建立模型，根據(jù)模型所得參數(shù)分析了安谷水電站主變減振措施。

2．1 建立模型

在沙灣水電站尾水平臺上實(shí)測最大振動加速度信號的波形，峰值約為2．2m/s2，見圖1。利用三維繪圖軟件Pro/E建立變壓器的三維模型，以沙灣水電站實(shí)測的尾水平臺最大振動狀態(tài)(振動加速度信號)作為變壓器的輸入激勵信號，求解變壓器關(guān)鍵部位振動響應(yīng)(圖2、3、4)。

圖1 沙灣水電站尾水平臺振動波形圖

圖2 高壓套管底部響應(yīng)示意圖

圖3 中性點(diǎn)套管底部響應(yīng)示意圖

圖4 低壓套管底部響應(yīng)示意圖

圖5 儲油柜底部響應(yīng)示意圖

2．2 沙灣水電站尾水平臺振動的實(shí)測結(jié)果

(1)變壓器加速度峰值基本維持在1．1m/s2以下(峰值2．2m/s2以下)。

(2)實(shí)測振動激勵下變壓器的響應(yīng)計(jì)算表明，變壓器關(guān)鍵部位振動輸入的動力放大系數(shù)基本上不超過2，與國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T50260中規(guī)定的變壓器本體對地震波作用的動力放大系數(shù)2非常接近;變壓器本體沒有對實(shí)測激振源形成共振。

(3)GB1094．1規(guī)定的變壓器正常設(shè)計(jì)可以承受的地面地震波加速度峰值為水平方向3m/s2、垂直方向1．5m/s2。尾水平臺振動對變壓器的影響與地震波作用對變壓器影響的數(shù)量級接近。

(4)將變壓器在實(shí)測振動激勵下的動力響應(yīng)與國家標(biāo)準(zhǔn)對地震波作用下變壓器抗震能力的計(jì)算方法進(jìn)行比對得知，變壓器對尾水平臺實(shí)測振動響應(yīng)的數(shù)值均在規(guī)定地震波響應(yīng)的40%以下。

2．3 加強(qiáng)措施

考慮到電站經(jīng)常調(diào)整負(fù)荷，頻繁發(fā)生振動，為確保變壓器能夠滿足安全運(yùn)行要求，須對變壓器結(jié)構(gòu)采取補(bǔ)強(qiáng)措施。

2．3．1 變壓器油箱內(nèi)部器身結(jié)構(gòu)

(1)增加鐵芯圓撐條數(shù)量，增大線圈內(nèi)紙筒與鐵芯的有效接觸面積;控制套裝間隙，保證套裝緊實(shí)。(2)增加鐵芯片聚酯帶的綁扎數(shù)量。(3)線圈油道墊塊進(jìn)行密壓工藝處理，以保證線圈軸向緊實(shí)。(4)加強(qiáng)引線夾持木件強(qiáng)度，縮短懸臂梁木件的長度。

2．3．2 油箱以及外部組件

(1)提高油箱強(qiáng)度，調(diào)整并加強(qiáng)受力部位的結(jié)構(gòu)和數(shù)量，減小應(yīng)力集中，提高油箱焊縫強(qiáng)度。(2)盡量減少聯(lián)管中的連接法蘭數(shù)量。(3)加強(qiáng)套管升高座、儲油柜以及柜腳的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。(4)加強(qiáng)冷卻系統(tǒng)固定支架強(qiáng)度。(5)套管式電流互感器采用正裝方式安裝，保證安裝緊實(shí)。(6)所有的套管均采用玻璃鋼干式套管，以增加其抗振能力。

2．3．3 螺栓連接

變壓器的引線夾持件和許多鋼制結(jié)構(gòu)件均由螺栓連接和固定。所有連接螺栓采取適當(dāng)合理的防松措施。

2．3．4 二次設(shè)備的抗振

(1)套管式電流互感器采用正裝方式安裝。

(2)對于各種儀器儀表采取必要的措施，如采用防震型氣體繼電器和壓力釋放閥，為溫控器增加防震固定支架等。

3 結(jié)語

考慮到安谷水電站尾水平臺的振動情況和沙灣水電站尾水平臺的振動情況可能存在差別，加之計(jì)算條件的限制、模型簡化，分析計(jì)算結(jié)果與實(shí)際情況也會存在一定差異，需要長期利用傳感器、數(shù)據(jù)采集卡以及計(jì)算機(jī)組建立振動測試系統(tǒng)，對設(shè)備振動狀況進(jìn)行更全面深入的分析與了解，以保證主變的長期穩(wěn)定運(yùn)行。

［1］ 電力設(shè)施抗震設(shè)計(jì)規(guī)范，GB50260［S］．

［2］ 電力變壓器 第1部分 總則，GB1094．1［S］．