(完整版)水轮机振动的原因是什么

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水轮机振动的原因是什么?消除振动的主要措施有那些?

答:水轮机运行中出现振动是常见的现象,但不允许超过下表规定值:

立式水轮机各部位允许振动值:

序号额定转速(r/min)

测量部位100及以下100-250 250-325 325--750

振动标准值(mm)

1、带推力轴承支架的

水平及垂直振动0.14 0.12 0.10 0.08

2、带导轴承支架的

振动水平0.14 0.12 0.10 0.08

3、定子铁芯部分外壳

水平振动0.14 0.12 0.10 0.08

水轮机振动是由机械和水力两方面的因素引起的。

(1)机械方面的因素有:

1)由于主轴弯曲或挠曲、推力轴承调整不良、轴承间隙过大、主轴法兰连接不紧和机组中心不准引起空载低转速时的振动。

2)因转轮等旋转件与静止件相碰引起振动激烈并伴有音响。

3)转动部分重量不平衡引起的,随速度上升振动增大而与负荷无关,这是常见的,特别是焊补转轮或更换桨叶后更容易发生,这类振动的特点是振动频率也水轮机转频一致,发电机上、下机架及导轴承横向振动的振幅与转速的平方成正比。

对机械原因引起的的振动,只要查清振动原因,采取相应的措施,如通过动平衡,调整轴线或调整轴瓦间隙等,就能消除。

(2)水力方面的因素有:

1)尾水管中水流涡带所引起的压力水脉动诱发的水轮机振动。混流式水轮机在偏离最优工况运行时,尾水管中将出现涡带,由此引起水轮机振动,并伴有响声,常发生在30%--60%额定负荷范围内。强烈的涡带可能引起厂房振动;若由涡带引起的尾水管中的低频压力脉动频率与引水管固有频率接近,则可能引起引水管强烈振动;如果压力脉动频率和水轮机的转频接近,则可能引起功率摆动,如狮子滩等电站军存在涡带引起的振动,常在转轮出口附近的尾水管上部装十字架补气装置,或轴心补气,还有采取加长泄水锥或加同轴扩散形内层水管段;近年来,一些大中型电站在尾水管入口处加装导流瓦和导流翼板等都可使涡带引起的振动减轻或消失。

2)卡门涡列引起的振动。当水流流经非流线型障碍物时,在其后面尾流中分

裂出一系列变态旋涡,即所谓卡门涡列。这种涡列交替地作顺时针或反时针方向旋转。在其不断形成与消失过程中,会在垂直于主流方向引起交变的振动力。当卡门涡列的频率与叶片固有频率接近时,叶片动应力急剧增大,有时发出响声,甚至使叶片根部断裂。卡门涡列一般发生在50%额定出力以上的某种工况。采用改变卡门涡列频率或叶片固有频率的办法,可以减轻卡门涡列振动,如将叶片出水边削薄或改型,有可能使正背两面构成的交流旋涡抵消或削弱;同时提高了卡门涡列的振动频率,使其远离叶片自振频率,避免共振,但是叶片削薄改型部分不宜太长,否则会影响翼型的特性,降低效率;尾端圆角应满足强度的要求,不应太小。

3)转轮止漏间隙不均匀引起的振动。为了减少高水头水轮机转轮的容积损失,通常采用梳齿形之止漏装置,但当结构不合理或间隙过小时,即使主轴很小的偏心或止漏环少量的压力变化和波动。间隙大处取流速较小而压力较大,间隙下处则相反因而造成间隙内的压力不均匀分布和侧向水推力,引起转轮偏心变大和振动,其振动频率与止漏环偏心运动的频率相同。实践证明,适当增大外止漏环间隙,可使转轮偏心运动对转轮背压和止漏间隙中压力的影响明显减弱,从而减小振动,如鱼子溪4号机运行半年出现振动过大,后将上下止漏环间隙由1mm增加到2.5mm,振幅减小在规定范围内。

4)冲击式水轮机尾水上涨引起的振动。正常时,冲击式水轮机的尾水位与转论必须保持一定距离,尾水应无压流动。如果尾水位渠水回溅到水斗上,扰乱水头与射流的正常流程,也会引起机组效率下降和振动。此外,运行时处于转轮附近的空气,会被高速射流带走并从尾水渠中排出,机壳上的补气孔太小或冒水就有可能使尾水位抬高甚至淹没转轮,使尾水形成有压流动,不仅产生强烈振动,而且危及机组安全。

引起水轮机振动增大的原因很多,也可能是几种原因同时作用造成的,在未找到原因前,应避开振动区运行。

汽轮机振动大的原因分析及其解决方法[1]全解

汽轮机振动大的原因分析及其解决方法 摘要:为了保障城市经济的发展与居民用电的稳定,加强汽轮机组日常保养与维护,保障城市供电已经成为了火力发电厂维护部门的重要任务。文章就汽轮机异常振动的原因进行了分析与故障的排除,在振动监测方面应做的工作进行了简要的论述。 关键词:汽轮机;异常振动;故障排除;振动监测;汽流激振现象 对转动机械来说,微小的振动是不可避免的,振动幅度不超过规定标准的属于正常振动。这里所说的振动,系指机组转动中振幅比原有水平增大,特别是增大到超过允许标准的振动,也就是异常振动。任何一种异常振动都潜伏着设备损坏的危险。比如轴系质量失去平衡(掉叶片、大轴弯曲、轴系中心变化、发电机转子内冷水路局部堵塞等)、动静磨擦、膨胀受阻、轴承磨损或轴承座松动,以及电磁力不平衡等等都会表面在振动增大,甚至强烈振动。 而强烈振又会导致机组其他零部件松动甚至损坏,加剧动静部分摩擦,形成恶性循环,加剧设备损坏程度。异常振动是汽轮发电机运转中缺陷,隐患的综合反映,是发生故障的信号。因此,新安装或检修后的机组,必须经过试运行,测试各轴承振动及各轴承处轴振在合格标准以下,方可将机组投入运行。振动超标的则必须查找原因,采取措施将振动降到合格范围内,才能移交生产或投入正常运行。 一、汽轮机异常振动原因分析 汽轮机组担负着火力发电企业发电任务的重点。由于其运行时间长、关键部位长期磨损等原因,汽轮机组故障时常出现,这严重影响了发电机组的正常运行。汽轮机组异常振动是汽轮机常见故障中较为复杂的一种故障。由于机组

的振动往往受多方面的影响,只要跟机本体有关的任何一个设备或介质都会是机组振动的原因,比如进汽参数、疏水、油温、油质、等等。因此,针对汽轮机异常震动原因的分析就显得尤为重要,只有查明原因才能对症维修。针对导致汽轮机异常振动的各个原因分析是维修汽轮机异常振动的关键。 二、汽轮机组常见异常震动的分析与排除 引起汽轮机组异常振动的主要原因有以下几个方面,汽流激振、转子热变形、摩擦振动等。 (一)汽流激振现象与故障排除 汽流激振有两个主要特征:一是应该出现较大量值的低频分量;二是振动的增大受运行参数的影响明显,且增大应该呈突发性,如负荷。其原因主要是由于叶片受不均衡的气体来流冲击就会发生汽流激振;对于大型机组,由于末级较长,气体在叶片膨胀末端产生流道紊乱也可能发生汽流激振现象;轴封也可能发生汽流激振现象。针对汽轮机组汽流激振的特征,其故障分析要通过长时间的记录每次机组振动的数据,连同机组满负荷时的数据记录,做出成组曲线,观察曲线的变化趋势和范围。通过改变升降负荷速率,从5T/h到50T/h的给水量逐一变化的过程,观察曲线变化情况。通过改变汽轮机不同负荷时高压调速汽门重调特性,消除气流激振。简单的说就是确定机组产生汽流激振的工作状态,采用减低负荷变化率和避开产生汽流激振的负荷范围的方式来避免汽流激振的产生。 (二)转子热变形导致的机组异常振动特征、原因及排除 转子热变形引发的振动特征是一倍频振幅的增加与转子温度和蒸汽参数有密切关系,大都发生在机组冷态启机定速后带负荷阶段,此时转子温度逐渐升

水轮发电机组振动危害性分析及预防

水轮发电机组振动危害性分析及预防 水轮发电机组在运行中产生振动现象是不可避免的,这是由多种因素引发机组振荡的综合效应。在设备运行生产管理工作中,应注意加强对机组振动现象及其危害性的分析与预防。 1 水轮发电机组振动类型 1.1 机械类振动。由于机械部分的平衡力引起的振动称为机械类振动。例如,转动部分重量不平衡、轴线偏差、摆动过大等。其主要特点是振动频率与机组转速一致,有时振幅与转速成正比。 1.2 电气类振动。由于电气方面的原因造成发电机磁场不平衡而引起的振动称为电气振动。例如,发电机在三相电流不对称情况下运行磁场不均匀,发电机短路故障等。其主要特点是振幅与励磁电流大小成正比。 1.3 水施类振动。由于某些原因引起水轮机蜗壳内受力不平衡而造成的振动称为水施类振动。例如,尾水涡带、叶片水卡门涡列、转轮圆圈边间隙不均匀、转轮气蚀等。其特点是振幅与导叶开度有关,往往开度愈大,振幅愈大。 2 水轮机组振动所带来的危害 2.1 引起机组零部件金属和焊缝间疲劳破坏区的形成和扩大,从而使之产生裂纹,甚至断裂损坏而报废。 2.2 使机组部分紧固部件松动,不仅会导致这些紧固件本身的断裂,而且加剧被其连接部分的振动,促使它们加速损坏。 2.3 加速机组转动部分相互磨损程度。如大轴剧烈摆动可使轴与轴瓦

的温度升高,使轴瓦烧毁;发电机转子振动过大增加滑环电刷磨损程度,并使温度升高,使轴瓦烧毁;发电机转子振动过大增加滑环电刷磨损程度,并使电刷火花不断增大。 2.4 尾水管中形成的涡流脉动压力可使尾水管壁产生裂缝,严重时可使整体尾水设施遭到破坏。 2.5 水轮机组共振引起的后果更加严重。如机组设备与厂房的共振,可使整个设备和厂房遭到不同程度的损坏。 3 引起振动的原因及预防措施 3.1 机械方面的因素有:①由于主轴的弯曲或挠曲、推力轴承调整不良、轴承间隙过大、主轴法兰连接不紧和机组几何线中心点不准引起空载低速时的振动;②因转轮等旋转件与静止件相碰而引起的振动; ③转动部分重量不平衡引起的振动,且随转速上升振动增大而与负荷无关,这是常见的,特别是焊补转轮或更换浆叶后更容易发生。 对机械原因引起的振动应采取的措施:通过动平衡、调整轴线或调整轴瓦间隙等来提高相对同心度和精密度。 3.2 水施方面的因素有:①尾水管中水流涡带所引起的压力脉动诱发的水轮机振动,严重的还引起厂房共振;②卡门涡列引起的振动,当水流流经非流线型障碍物时,在其后面尾流中分裂一系列变态旋涡,即所谓卡门涡列,这种涡列交替地作顺时针或反时针方向旋转,在其不断旋转与消失过程中,会在垂直于主流方向发生交变力导致的叶片振动,严重时会发出响声,甚至使叶片根部振裂;③转轮止漏间隙不均匀引起的振动,间隙大处其流速较小而压力较大,其振频与止漏环

水轮发电机运行规程

第一章设备基本参数

第四节冷却水 冷却器压力(Mpa)用水量(L/min)

第五节顶转子时间规定 第七节转速限额 第1条水轮发电机组是全厂最重要的机电设备,为确保机组的全安经济运行和人身安全,运行和有关人员必须严格遵守本规程。发现有人违反本规程,运行人员有权加以制止。 第2条机组开机、停机、蝶阀开启与关闭操作,必须经值长许可。 第3条蜗壳充水前,机组必须处于下列状态: 1、蜗壳、尾水管进人孔关闭; 2、蜗壳排水阀关闭; 3、调速系统正常、油压正常;

4、导叶全关、接力器锁锭投入。 第4条事故停机后,必须查明事故原因,消除故障,并手动复归事故停机回路,否则不允许开机,必须开机应经生产厂长批准。 第5条机组主要保护和自动装置必须投入,整定值不得任意变动,必须解除或变更定值时,须经生产厂长批准。 第6条调速器接力器排油或关闭调速器总供油阀1136的时间超过4小时,恢复前需做接力器全行程试验,试验应严格按典型操作票进行。 第7条一次。 第8条机组因故发生低转速加闸或惰性停机,开机前需顶转子在机组操作或试验过程中,如发生异常情况,应立即停 止操作或试验,并及时向值长汇报。 第9条机组转动部分或蜗壳、尾水管内有人工作,应做好防蝶阀开启及导叶动作的防转动安全措施。 第10条须向发令人汇报。 第11条操作、巡回检查、定期工作、事故处理等工作完毕后必油、水、气系统检修后,应做相应的充油、充水、充气 试验,检查油、水、气系统完好。 第12条机组发生严重冲击或全甩负荷等异常工况时,应检查发电机有无异常,并测量一次水导摆度。 第13条水轮机一般应调整到最佳工作状况运行,避免在振动区运行,以免发生严重汽蚀和振动。 第14条 全面检查。 当机组发生高转速加闸停机后,应对风闸、制动块进行第15条机组不允许在额定转速50%以下长时间运行。第 16条调速器遇下列情况之一者应切“手动控制”运行:1、 自动控制回路发生故障时; 2、测频电压互感器及回路发生故障时;

试论述引起水轮发电机组振动的原因

试论述引起水轮发电机组振动的原因、振动机理及相应振动故障的处理措施 水轮发电机组的振动与一般动力机械振动有一定差异,机组振动的现象是比较明显的,但振源往往是隐蔽的,除了机器本身转动或固定部分引起的振动外,还需考虑发电机电磁力以及作用于水轮机过流部分的流动压力对系统及其部件振动的影响。引起水轮发电机组振动的原因多种多样,往往是几种振源同时存在,通常认为使机组产生振动的干扰力源主要来自水力、机械和电气三个方面,三者相互影响、相互作用,常常交织在一起,形成耦合振动。 水轮发电机组的一般振动不会危害机组,但当机组振动超过允许值,尤其是长期振动及发生共振时,对供电质量、机组使用寿命、附属设备及仪器是性能、机组基础和周围的建筑物,甚至对整个水电站的安全经济运行等,都会带来严重的危害。 其危害性大致有以下几类: 1)引起机组零部件金属和焊缝间疲劳破坏区的形成和扩大,从而使之产生裂纹,甚至 断裂损坏而报废。 2)使机组部分紧固部件松动,不仅会导致这些紧固件本身的断裂,而且加剧被其连接 部分的振动,促使它们加速损坏。 3)加速机组转动部分相互磨损程度。如大轴剧烈摆动,可使轴与轴瓦的温度升高,使 轴瓦烧毁;发电机转子振动过大增加滑环与电刷的磨损程度,并使温度升高,使轴瓦烧毁,并使电刷火花不断增大 4)尾水管中形成的涡流脉动压力,可使过水系统发生振荡,机组出力摆动,使尾水管 壁产生裂缝,严重时可使整体尾水设施遭到破坏。 5)水轮机组共振引起的后果更加严重。如机组设备与厂房的共振,可使整个设备和厂 房遭到不同程度的损坏 1、水力方面 水力振动由水轮机水力部分的动水压力的干扰造成的振动叫水力振动。产生振动的水力因素主要有:尾水管内低频涡带、卡门涡列、叶道涡引起的水力不稳定、过度过程中

转机振动原因分析

转机振动原因分析文件编码(GHTU-UITID-GGBKT-POIU-WUUI-8968)

GB振动标准: 1、额定转速750r/min以下的转机,轴承振动值不超过0.12mm 2、额定转速1000r/min的转机,轴承振动值不超过0.10mm 3、额定转速1500r/min的转机,轴承振动值不超过0.085mm 4、额定转速3000r/min的转机,轴承振动值不超过0.05mm。 转机振动原因分析: 转机振动原因通常有四种:不平衡、共振、不对中和机械故障。 1.转子不平衡 它是最常见的振动原因,如转子制造不良、转子叶片上异物的堆积、电机转子平衡不良等。不平衡造成较大振动的另一原因是设备底座刚度较差或发生共振。键和键槽也是导致不平衡振动的另一原因。 转轴热弯曲是引起转子不平衡的另一种现象。一般热弯曲引起的不平衡振动随负荷变化而略有变化。但如果设备基础与其转动发生共振,则极有可能发生剧烈振动。因此,预防的关键,一是转轴的材质必须满足要求;二是转机机座必须坚实可靠。 2.共振 系统中的共振频率取决于其自由度数量;共振频率则由质量、刚度和衰减系数决定。转机支承共振频率应远离任何激振频率。对于新装置,可向制造厂咨询所需地基刚度以达到此目的。对于共振频率与转速相同的现有装置有两种选择—最大限度地减少激振力或改变共振频率。后者可通过增加系统刚度和质量来实现。处理共振问题时,最好改变共振频率。 共振也可能是由于转子与定子系统组件不对中或机械和电气故障而引起。

转速下谐波的共振频率也易造成故障。它们也可能由于不对中或机械和电气故障而诱发。然而与相同频率下的问题相比,这些共振造成的问题并不常见。 3.不对中 它可能在转速和两倍转速下造成径向和轴向的激振力。但是绝不能因为没有上述现象中的一种或两种而断定不存在对中问题。同时应考虑机组的热膨胀,一副联轴节之间要留有1.5-3mm间隙。 4.机械故障 质量低劣的联轴器、轴承和润滑不良以及支座不坚固,都是产生不同频率和幅值激振力的原因。 (1)质量低劣的联轴器主要表现在铸造质量差、连接螺孔偏斜、毛刺,橡皮垫圈很快损坏,使联轴器由软连接变为硬连接,产生振动、磨损。 (2)径向轴承的更换,一般是简单更换。为了避振换新轴承时,应对轴承外环作接触涂色检查,必要时处理轴承座。 (3)轴向波动是造成转机,包括联轴器、轴承在内的另一振动问题的起因。一般转机的轴向推力靠止推轴承约束。但是,如果轴向对中不良,且转子轴向发生磨蹭,则可能会产生剧烈的轴向振动。 (4)支座软弱即四个支脚不在同一平面上。转机用螺栓紧固在这四点时,如果各轴承不对中,必然造成剧烈振动。因此转机安装时,应该先用适当力矩对称拧紧几个紧固点。然后每次松开一个紧固点,并用千分表测量该点垂直变形量。如果垂直变形量大 于.05mm,应在此支脚下加垫片,其厚度等于变形量。重复以上过程,直至松开时每个点垂直变形量小于0.05mm为止。

(完整版)水轮发电机组振动标准的探讨

水轮发电机组振动标准的探讨 一、概述 水轮发电机组的振动由于其所具有机组在制造厂不能进行运行试验、各机组构造和支承条件各异的特点,设计单位和制造厂所编制的振动预测往往和机组的振动状态有着较大程度的差异。多年来国际电工委员会(IEC)和国际标准化组织(ISO)也曾组织制定过相关规程,有关国家先后提出过若干提案,但至今都未形成正式的国际标准。 1. 目前,在国内外广泛使用于水轮发电机组的振动判断标准如表1。 表1

二、国际电工委员会(IEC)和国际标准化组织(ISO)汇集各国、各知名标准化协会提案提炼的相关标准铸就了水轮发电机组振动测量、评判标准系列的基石 1.ISO 10816-5(2000)《在非旋转部件上测量和评价机器的机械振动第 5部分:水力发电厂和泵站机组》是目前最具权威性的轴承座振动评定标准之一(目前,ISO 10816已替代了ISO 2372 和ISO 3945)。 GB/T 6075.5-2002《在非旋转部件上测量和评价机器的机械振动第 5部分:水力发电厂和泵站机组》实际上相当于ISO 10816-5(2000)的中译本,因此,完全可以GB/T 6075.5-2002替代国际标准化组织的相关标准ISO 10816-5(2000)。 相关的主要内容是: 1)对轴承座绝对振动的测量,通常用惯性传感器测量振动速度V rms,单位为mm/s(对于300~1800r/min的中高速机组而言,低于300r/min机组建议测量振动位移S P-P,单位为μm)。在支架振动响应可以忽略的情况下,也可将位移传感器固定在刚性支架上,直接测量振动位移S P-P。 2)上下导轴承座均支撑于基础上的立式机组,水轮机工况的推荐值参见表3、图1。 表3 的推荐值参见表4、图2。

水轮发电机组振动原因分析

水轮发电机组振动原因 分析 集团公司文件内部编码:(TTT-UUTT-MMYB-URTTY-ITTLTY-

水轮发电机组振动原因分析水轮发电机组的振动问题与一般动力机械的振动有一定差异,除了机器本身转动或固定部分引起的振动外,尚需考虑发电机的电磁力以及作用于水轮机过流部分的流动压力对系统及其部件振动的影响。在机组运转的状态下,流体—机械—电磁三部分是相互影响的。例如,当水流流动激起机组转动部分振动时,在发电机转子与定子之间会导致气隙不对称变化,由此产生的磁拉力不平衡也会造成机组转动部分的振动,而转动部分的运动状态出现某些变化后,又会对水轮机的水流流场及发电机的磁场产生影响。因此,水轮机的振动是电气、机械、流体等多种原因引起的。可见,完全按照这三者的相互关系来研究系统的振动是不够的。鉴于问题的复杂性,将引起水轮机组振动原因大致分为机械、水力、电气三方面的因素来研究,为水电厂生产管理、运行、检修人员提供参考意见,以便制定出相应的预防和消振措施。 1水轮发电机组振动的危害振动是旋转机械不可避免的现象,若能将其振幅限制在允许范围内,就能确保机组安全正常运行。但较大振动对机组安全是不利的,会造成如下危害:

a)使机组各连接部件松动,使各转动部件与静止部件之间产生摩擦甚至扫膛而损坏; b)引起零部件或焊缝的疲劳、形成并扩大裂缝甚至断裂; c)尾水管低频压力脉动可使尾水管壁产生裂缝;当其频率与发电机或电力系统的自振频率接近时,将发生共振,引起机组出力大幅度波动,可能会造成机组从电力系统中解列,甚至危及厂房及水工建筑物。下面简单介绍几起天桥水电厂机组振动引起的事故,以便从中了解机组振动的起因。 a)20世纪80年代初,天桥水电站多次发生因振动摆度过大而引起的设备损坏事故。1980年8月3号机由于上导轴承摆度大导致4个上导瓦背垫块断裂;1982年10月3号机发生发电机扫膛严重事故,上导瓦架与上机架固定螺栓8只中的5只被剪断,1只定位销剪断、瓦架变形。上机架振幅达022mm,水导轴承处振幅达020mm。水轮机轴与发电机大轴法兰联接处摆度为074mm,后经测量分析为机组轴承中心不正,发电机转子外圆度超标,空气间隙不匀等原因所致。

水轮机简答填空判断例题

水轮机简答填空判断例题 水轮机复习题(200题) 一、问答题: 1、混流式水轮机的结构,按水流流径的路径主要有几部分组成? 答:混流式水轮机的结构,按水流流径的路径主要有引水机构、导水机构、转动机构、泄水机构四大部分组成。 2、引水机构的主要作用是什么? 答:压力钢管引进的水流首先进入水轮机室,主要作用是使引进的水流以尽可能小的水头损失且较均匀地从四周进入水轮机的转轮。 3、导水机构的主要作用是什么? 答导水机构的主要作用是调节进入转轮的流量,以适应负荷变化的需要;当发电机负荷减少时,要求水轮机的进入流量相应减少,这时关水导叶开度,减少流量,反之当负荷增大时,打开导叶开度加大流量。停机时,导叶全部关闭,将水流截断。当机组发生故障而紧急停机时,导叶可迅速关闭。一般在5-10s内导叶可从全部开启状态至全关闭状态。 4、座环的作用是什么? 答:座环是水轮机的承重部件。水轮机的轴向推力,发电机的重量及座环上混凝土的重量,均由座环承受。座环是水轮机零部件安装中的重量基准面。座环由上环、下环、固定导叶组成。固定导叶的断面为机翼型,以减少水流阻力。固定导叶的叶片数为活动导叶的1/2。水流通过蜗壳经固定导叶活动导叶按辐向均匀地进入转轮。 5、转轮由几部分组成,叶片是什么形状? 答:转轮由叶片、上冠、下环和泄水锥组成,泄水锥装在上冠的中心下方。用来引导水流,避免水流经叶片流出后相互撞击,减少水力损失,提高水轮机效率。转轮叶片安置在上冠和下环之间,按圆周均匀分布。叶片是一个三向的空间扭曲面。上部较直,扭曲较小,而下部扭曲较大。转轮叶片数目通常为14-15片,我厂是14片。 6、尾水管的作用主要是什么? 答:尾水管的作用主要是①将转轮出口的水流引向下游。②利用下游水位至转轮出口处所形成的静力真空(吸出高度值)。③利用转轮出口的水流动能,将其转换为转轮出口处的附加动力真空,使动能恢复并加以利用。 7、立式混流式水轮机从作用和安装上划分,它由那几部分组成? 答:①埋设部分,包括尾水管里衬、基础环、座环、蜗壳和机坑里衬;②转动部分包括主轴、转轮和它们的附件。③导水机构包括座环、底环、顶盖、活动导叶、导叶拐臂、双连臂控制环、推拉杆等;④水轮机导轴承包括轴瓦、轴承体等;⑤主轴密封;⑥水轮机附属装置包括紧急真空破坏阀、尾水管十字补气架或补气管各种测压管路,测温装置、信号装置等。 8、水轮机安装的基本程序是什么? 答:①埋设件的安装;②主轴与转轮的组合检查;③导水

水轮发电机振动原因分析及处理

水轮发电机振动原因分析及处理 响洪甸水电站装有4台HL-211-LJ-200水轮发电机,每台机的容量为10 MW,于1958—1961年分批投入生产。 3号水轮发电机组于1960年7月投产,1987年底进行定、转子绝缘的更新改造,更换了定子铁芯,并对定位筋位置进行了修正。 1 振动概况 1991-05-16,运行人员发现3号机下导机架靠4号机方向的一条腿松动。检查后,用现场加焊补强的方法作了暂时处理。在经历了前所未有的高水头运行后,运行及检修人员发现该机振动加剧,再次检查发现,下机架的4条腿与基础之间均存在相互蠕动现象。 1991-10-25,用不同手段在不同工况下对3号机振动情况进行了测量。测量结果表明,3号机的水平振动和垂直振动在大部分工况下都已达到甚至超过规程规定的允许范围(水平0.07 mm,垂直0.03 mm),特别是转轮压水调相工况时,水平振动达到0.085 mm,垂直振动达0.065 mm。 1991-11-05,对电机气隙进行了测量。通过对28个磁极气隙测量,发现靠下游侧至2号机侧的半圆气隙普遍偏大,一般在12 mm左右,而另半圆的气隙则在8 mm左右,这个趋势和励磁机的气隙变化基本一致,说明3号发电机的某一部分由于某种原因发生了位移,位移幅度可能在2 mm左右。 2 振动原因分析 1992年9月下旬,对3号机组进行了较全面的振动和摆度测试,并做了频谱分析,得到了幅值和频率等实测数据。通过研究分析,得出机组振动的原因如下。 (1) 从上机架的垂直振动测量分析出机组在各种测试工况下都存在着明显的8倍转频的振动。这表明镜板与推力头之间的环氧玻璃垫板有气蚀磨损、镜板与推力头结合面有不平缺陷。由于镜板与推力头的连接螺栓是8个,故使镜板在运转中呈现8个波浪式变形。由于推力瓦块数是8块,因此镜板旋转时会受到8倍转频的轴向振动力,并且镜板联接螺栓与推力瓦块数相等,使得每块瓦对镜板产生的轴向振动力是同步的,从而加剧了振动力。久而久之,造成垫板严重气蚀磨损,并使联接螺栓产生疲劳,严重时发生断裂。 镜板与推力头结合面的不平缺陷,加剧了垫板的气蚀磨损,垫板的磨损使机组的振动变大,这是3号机振动增大的主要原因(在机组大修时检查证明了垫板确实严重气蚀)。 (2) 水导摆度在各种工况下都较大,达到0.45~0.51 mm,超出了允许值,表明橡胶水导瓦间隙变大,需更换或调整。 (3) 上导摆度在2.5 MW负荷工况下达到0.48 mm,超出了允许值;在7.5 MW 大负荷工况下仅为0.14 mm。 (4) 变速试验中,上机架径向振动的转频幅值几乎相同,小于0.04 mm,表明转子机械平衡性能良好,无需再做平衡试验。

大型汽轮发电机振动故障诊断与分析

大型汽轮发电机振动故障诊断与分析 发表时间:2016-04-28T09:09:26.410Z 来源:《电力设备》2015年第12期供稿作者:陈嘉峰[导读] (哈尔滨电机厂有限责任公司汽轮发电机是电力系统的重要设备之一,其安全可靠运行对整个电力系统的稳定有着重要的意义。 (哈尔滨电机厂有限责任公司黑龙江哈尔滨 150040)摘要:汽轮发电机是电力系统的重要设备之一,其安全可靠运行对整个电力系统的稳定有着重要的意义。发电机振动状态是评价机组能否持续可靠运行的重要指标。本文介绍了大型汽轮发电机振动故障的类型及产生原因,阐述了振动故障诊断和分析的方法。关键词:大型汽轮发电机;振动故障;故障诊断方法 振动故障是大型汽轮发电机组最常见的故障之一,由于大型汽轮发电机组一般自动化程度较高,而且机组主要机构在运行过程中由于旋转作用使得产生振动,这在日常工作中往往是不可避免的,再加上大型汽轮发电机本身结构的复杂性,就更增加了其振动故障诊断的复杂性。发电机振动超过允许值会引起动、静部分摩擦,加速部件的磨损、产生偏磨、电刷冒火;使机组轴系不能正常工作;严重时将会导致机组密封系统遭到破坏;定子铁心松弛片间绝缘损坏,导致短路故障等。因此研究大型汽轮发电机振动故障的产生原因,并采取有效的振动故障诊断措施使故障被及时发现、及时消除具有十分重要的意义。 1 大型汽轮发电机振动故障分类及原因分析 1.1 大型汽轮发电机组振动的分类 大型汽轮发电机组的振动根据振动的性质不同可分为强迫振动和自激振动两大类,其中强迫振动分为普通强迫振动、电磁激振、高次谐波共振、分谐波共振、撞击震动、拍振、随机振动;自激振动包括轴瓦自激振动、参数振动、汽流激振、摩擦涡动等,在我国当前投入运行的大型汽轮发电机中,气流激振和摩擦涡动这两种振动形式一般不作考虑。而根据产生的原因不同大型汽轮发电机振动又可分为机械振动和电磁振动两大类。因此,在分析大型汽轮发电机振动故障时要先弄清楚其振动的原因是机械方面的还是电磁方面的,从而制定有针对性的消振措施。 1.2 大型汽轮发电机组振动故障的类型及原因分析汽轮发电机组常见的十二种机械振动故障有:动静碰摩、汽流激振、转子质量不平衡、汽轮机转子热弯曲、发电机转子热弯曲、转子部件脱落、转子不对中、油膜涡动、油膜振荡、参数振动、转子横向裂纹、支承松动。 汽轮发电机组的电磁故障主要发生在发电机上,也能通过轴系传到机组的其他部常见的部位,电磁故障有:转子绕组匝间短路、定转子之间气隙不均、定子绕组端部振转子中心位置偏移、不对称负荷和电磁谐振等。 在上述诸多振动故障中,动静碰磨与气流激振是最常见的两种振动故障,因此本文将这两种振动故障作为典型分析其产生的原因。 1.2.1 动静碰磨 动静碰磨指的是在大型汽轮发电机中转子与定子之间发生碰撞、摩擦从而产生振动的现象,动静碰磨是机械振动故障里最常见也是危害最大的,产生动静碰磨的原因有很多,究其内在来说,主要是由于转子与定子之间的间隙过小,同时由于安装、检修等过程中导致了动静间隙沿圆周方向不均匀,或者由于气缸、轴承座受热变形跑偏造成的动静摩擦、碰撞等导致的振动。图1为动静碰磨原理图,当转子旋转中心O′偏离了原本的中心O,在转子以角速度w旋转时与定子碰撞时就会产生径向冲击力N以及反向摩擦力f。 1.2.2 气流激振 在大容量汽轮发电机组中,尤其是超临界或超超临界机组,当运行负荷增大,导致作用在转子上的气流激振力也随之增大,当增大到一定程度时,就会在汽轮机转子上会诱发产生振动现象,这种振动一般具有突发性的特点。 2 大型汽轮发电机组振动故障诊断与分析方法 2.1 传统方法 传统振动故障诊断方法就是利用工作人员、专家的听觉、触觉或使用频谱仪、声压计等设备来确定振动故障的原因及发生故障的部位,更多的是依靠专家的主观经验和业务能力,综合频谱分析、概率统计等学科的知识,是一种常用的故障诊断方法,对线性特征明显的振动故障实用性很强,而对相对复杂、非线性的振动故障效果较差。 2.2 专家系统故障诊断分析法 在传统振动故障检测诊断技术中,由于每个专家的水平差异很大,并且本领域国内顶尖的专家不可能及时到达故障现场,因此传统的依靠专家的诊断方法有一定的局限性。随着人工智能技术的发展,将本行业专家的经验、理论等录入数据库,结合计算机、数据库、仿生学等知识,使系统可以模拟专家的思维对大型汽轮发电机组的振动故障进行诊断,有利于提高振动故障检测诊断的准确性和效率。 2.3 模糊故障诊断分析法

风机振动原因分析

1 轴承座振动 1.1 转子质量不平衡引起的振动在现场发生的风机轴承振动中,属于转子质量不平衡的振动占多数。造成转子质量不平衡的原因主要有:叶轮磨损(主要是叶片)不均匀或腐蚀;叶片表面有不均匀积灰或附着物(如铁锈) ;机翼中空叶片或其他部位空腔粘灰;主轴局部高温使轴弯曲;叶轮检修后未找平衡;叶轮强度不足造成叶轮开裂或局部变形;叶轮上零件松动或连接件不紧固。转子不平衡引起的振动的特征:①振动值以水平方向为最大,而轴向很小,并且轴承座承力轴承处振动大于推力轴承处;②振幅随转数升高而增大;③振动频率与转速频率相等;④振动稳定性比较好,对负荷变化不敏感;⑤空心叶片内部粘灰或个别零件未焊牢而位移时,测量的相位角值不稳定,其振动频率为30%~50% 工作转速。 1.2 动静部分之间碰摩引起的振动如集流器出口与叶轮进口碰摩、叶轮与机壳碰摩、主轴与密封装臵之间碰摩。其振动特征:振动不稳定;振动是自激振动与转速无关;摩擦严重时会发生反向涡动; 1.3 滚动轴承异常引起的振动 1.3.1 轴承装配不良的振动如果轴颈或轴肩台加工不良,轴颈弯曲,轴承安装倾斜,轴承内圈装配后造成与轴心线不重合,使轴承每转一圈产生一次交变的轴向力作用,滚动轴承的固定圆螺母松动造成局部振动。其振动特征为:振动值以轴向为最大;振动频率与旋转频率相等。 1.3.2 滚动轴承表面损坏的振动滚动轴承由于制造质量差、润滑不良、异物进入、与轴承箱的间隙不合标准等,会出现磨损、锈蚀、脱皮剥落、碎裂而造成损坏后,滚珠相互撞击而产生的高频冲击振动将传给轴承座,把加速度传感器放在轴承座上,即可监测到高频冲击振动信号。这种振动稳定性很差,与负荷无关,振动的振幅在水平、垂直、轴向三个方向均有可能最大,振动的精密诊断要借助频谱分析,运用频谱分析可以准确判断轴承损坏的准确位臵和损坏程度,抓住振动监测就可以判断出绝大多数故障,再辅以声音、温度、磨耗金属的监测,以及定期测定轴承间隙,就可在早期预查出滚动轴承的一切缺陷。 1.4 轴承座基础刚度不够引起的振动 基础灌浆不良,地脚螺栓松动,垫片松动,机座连接不牢固,都将引起剧烈的强迫共振现象。这种振动的特征:①有问题的地脚螺栓处的轴承座的振动最大,且以径向分量最大;②振动频率为转速的1、3、5、7等奇数倍频率组合,其中3倍的分量值最高为其频域特征。 1.5 联轴器异常引起的振动 联轴器安装不正,风机和电机轴不同心,风机与电机轴在找正时,未考虑运行时轴向位移的补偿量,这些都会引起风机、电机振动。其振动特征为:①振动为不定性的,随负荷变化剧烈,空转时轻,满载时大,振动稳定性较好;②轴心偏差越大,振动越大;③电机单独运行,振动消失;

汽轮机影响振动的原因

汽轮发电机组振动的主影响因素 汽轮发电机组振动的大小直接关系到机组能否安全运行,而对于发电厂来 说安全就是最大的经济效益。引起机组振动过大或者不正常的原因有很多,既 有设计制造方面的原因,也有运行方面的原因,还有安装和检修等方面的原因,下面就这几个影响因素分别介绍。 1设计制造方面 汽轮发电机转子是一个高速旋转机械,如果转子的质心与旋转中心不 重合则会因为转子的不平衡而产生一个离心力,这个离心力对轴承产生一个激 振力使之引起机组振动,如果这个离心力过大,则机组的振动就会异常。所以,汽轮发电机转子在装配时每装配一级叶片都应该对该级叶片进行动平衡试验, 整个转子装配完成后在出厂之前还应该对整个转子进行低速和高速动平衡,以 确保转子的不平衡量在一个合格的范围内。 在制造厂家,转子不平衡量较大的原因主要由是机械加工精度不够和 装配质量较差引起,所以必须提高加工精度,同时保证装配质量,从而才能保 证转子的原始不平衡量不致于太大。另外,如果机组的设计不当也会引起机组 的振动。例如,在设计阶段轴承的选用是非常重要的,如果轴承选取不当,则 会因为轴承稳定性太差而转子极小的不平衡量也可能引起机组较大的振动,或 者油膜形成不好而极易诱发油膜振动。 2安装和检修方面 安装和检修对机组振动的影响非常大,根据对现场机组振动的经验, 现场很多机组的振动过大都是由于安装和检修不当引起的,或者说机组的振动 很多时候都是可以通过安装或检修来解决的。针对现场情况,下面重点介绍对 机组振动有明显影响的几个方面。 2.1轴承标高 不管是汽轮机还是发电机转子,其两端都是由轴承支撑的,如果两端 的轴承标高不在一个合理的范围内,则两端轴承的负荷分配就不合理。因此在 机组大修或者安装期间,应该根据制造厂家的建议,再结合各厂的实际情况对 机组轴承标高进行认真的调整。因为制造厂家提供的数据是根据机组冷态时的

水轮机发电机振动的原因与处理对策探究

水轮机发电机振动的原因与处理对策探究 发表时间:2018-10-17T09:25:53.530Z 来源:《基层建设》2018年第27期作者:孙安伟1 陈书敏2 [导读] 摘要:随着我国水电建设事业不断的突破和发展,对于水轮机发电机组的需求不断增大。 重庆水轮机厂有限责任公司重庆 402260 摘要:随着我国水电建设事业不断的突破和发展,对于水轮机发电机组的需求不断增大。但是在这个过程中虽然说使用设备的数量较以前有很大程度的增加,可是设备的质量却依旧原地踏步甚至还有退步的趋势。所以为了避免这种情况的出现,保证水轮发电机的正常使用,本文深入讨论了水轮机发电机出现振动的原因与相应的解决对策,意在提高机械设备的使用效率及使用寿命,以期借鉴。 关键词:水轮发电机;振动原因;相应对策 1引言 水轮机发电机出现振动的原因,一般是由不规范的安装操作流程或者设备本身存在设计缺陷造成的,所以在进行探究时就要以这两个方面为抓手进行深入的探究。 2水轮机发电机出现振动原因的探究 2.1水力振动 由于水轮发电机在运行的过程会与水之间产生一定的干扰力,这种干扰力主要是由以下几种原因造成的: (1)由于脱流引起的干扰力。机组在紧急停机时,会引起相应的活动导叶进行快速的关闭,这个时候水轮机的尾部水管就会积蓄大量的液体压力,而在这时再把水管之中的压力再次进行降低,直至比水在饱和真空气压还低的状态时,这时尾部水管中的水就会产生大量气泡,水产生了分离现象。而在水进行重新结合的过程中还会产生相应力的作用,这就使设备产生振动的现象。 (2)水力不平衡引起的干扰力。在尾水管的中间部分会形成旋转流水,这时在出水口的部分就非常容易形成空穴,空穴在高压区被压破并产生冲击压力,这时就会使设备产生振动,如果设备长时间处于这种状态还会逐渐的破坏金属表面的保护层,缩短设备的使用年限。 2.2电磁振动 电磁振动,顾名思义就是由设备内部所产生的电磁力引起的震动,这种引起设备振动的原因容易让相关管理人员忽视。造成这种现象的原因一般是没有对设备内部的构件进行合理的安装,在一些构件的尺寸上没有科学的进行选用,比如说转子的尺寸选用如果存在问题,那么就有可能引起设备产生电磁振动。 2.3机械振动 由于在水轮机发电机在运行过程中各个部分会引起不同程度的摩擦力,所以这就引起了设备的机械振动。具体来说有以下几点原因:(1)设备中的转子在运转的过程中出现问题。一般来说可以归根到转子的质量问题,由于转子在生产时存在一定的缺陷,导致转子的质量分配不均匀,那么转子在转动中就可能倾斜,这就会使水轮机发电机受力不均,最终导致比较强的设备振动。 (2)设备轴线位置存在误差。如果设备在运行时轴线位置不准确,那么就会使转轮产生较大的离心力,这就会使轴承在运行的过程中产生较大的晃动,最终会导致设备的大幅度振动。 (3)导轴承存在质量上的问题。导轴承的质量问题一般有松动、强度不足等,如果设备在运行的过程中存在这些情况,设备虽有可能正常的运行,可是在运行的过程中也会出现一定的振动。另外轴承之间存在的缝隙不符合相应标准,或者没有定期的对其进行更新与维护,也会造成水轮机发电机出现振动的情况。 3解决水轮机发电机振动的相应措施 通过以上的分析我们可以深刻的了解到造成水轮机发电机振动的原因涉及到多个方面,所以在解决这些问题也要对其进行系统的分类进行处理,进而才能有效的避免水轮机发电机出现振动的情况,进而延长设备的使用寿命,提高经济效益。 3.1由于水力引起振动的解决办法 由于水力引起振动的原因主要有两种,所以在解决时也要进行分类。比如说为了避免脱流现象的发生,就要避免导叶快速的关闭这种情况的发生,相关的操作人员就可以安装相应的“分管”构件,在关闭油路时采取分段关闭的措施,这时导叶的转速降低就具备了一定的缓冲条件,有效的降低了水在分离和结合时的能量释放,进而减轻了设备振动的现象。另外为了解决气蚀情况的发生,延长设备的使用寿命,相关的管理人员要在采购设备时,要向商家了解到设备的气蚀振动区域,进而在寻求相应的办法进行解决。最后还要定期的对水中的杂物进行清理,设置好栏污栅,避免在水轮机发电机运行时一些杂物卷入设备内部。 3.2由于电磁引起振动的解决办法 结合实际工作来看,工作人员在发现设备振动之后会习惯性的从机械振动及水力振动来两个个方面去寻去相应的解决办法,而忽视了对于电磁引起设备振动的原因,所以在对设备进行维修时就会多走很多弯路,浪费了很多时间。所以说为了避免这种情况的发生,管理人员要通过使用恰当的方法对其进行解决,比如说利用图像的方法就可以取得良好的效果。具体来说,管理人员要对设备在不同的情况下做开机实验,进而检测造成设备电磁振动的原因,把在不同情况运行所得到的综合特性曲线利用相应的技术手段输入到调速器之中,然后再进行开机实验。总的来说,利用这种方式对设备的电磁振动进行检验(在相应的技术要求之下,允许水轮机发电机运行时存在一定的电磁振动),能够比较及时准确地找到影响因素并进行解决。 3.3由于机械引起振动的解决办法 由于机械引起的振动一般都是因为转子质量不合格所以起的,所以这时相关的管理人员就要重点对转子进行检查,具体来说可以通过检查转子的平衡力来实现,如果转子在质量上存在问题那么就要及时的进行更换,在更换的过程中要特别注意保证转子的中心与轴线之间要处于重合状态,这时水轮机发电机在运转的过程中就不会因为轴承产生较大晃动而产生振动。另外管理人员也要特别注意由导轴承所引起的问题,要定期的对其进行检查,进而保证导轴承能正常的发挥功能。 4结语 总而言之,为了避免水轮机发电机出现振动的情况,就必须要对水力振动、电磁振动、机械振动等多个方面进行严格的掌握与控制,所以这就要求管理人员在工作中要不断的积累解决问题的方法与经验,进而不断的提高自身能力。

转机振动原因分析

GB振动标准: 1、额定转速750r/min以下的转机,轴承振动值不超过0.12mm 2、额定转速1000r/min的转机,轴承振动值不超过0.10mm 3、额定转速1500r/min的转机,轴承振动值不超过0.085mm 4、额定转速3000r/min的转机,轴承振动值不超过0.05mm。转机振动原因分析: 转机振动原因通常有四种:不平衡、共振、不对中和机械故障。1.转子不平衡 它是最常见的振动原因,如转子制造不良、转子叶片上异物的堆积、电机转子平衡不良等。不平衡造成较大振动的另一原因是设备底座刚度较差或发生共振。键和键槽也是导致不平衡振动的另一原因。 转轴热弯曲是引起转子不平衡的另一种现象。一般热弯曲引起的不平衡振动随负荷变化而略有变化。但如果设备基础与其转动发生共振,则极有可能发生剧烈振动。因此,预防的关键,一是转轴的材质必须满足要求;二是转机机座必须坚实可靠。 2.共振 系统中的共振频率取决于其自由度数量;共振频率则由质量、刚度和衰减系数决定。转机支承共振频率应远离任何激振频率。对于新装置,可向制造厂咨询所需地基刚度以达到此目的。对于共振频率与转速相同的现有装置有两种选择—最大限度地减少激振力或改变共振频率。后者可通过增加系统刚度和质量来实现。处理共振问题时,最好改变共振频率。

共振也可能是由于转子与定子系统组件不对中或机械和电气故障而引起。 转速下谐波的共振频率也易造成故障。它们也可能由于不对中或机械和电气故障而诱发。然而与相同频率下的问题相比,这些共振造成的问题并不常见。 3.不对中 它可能在转速和两倍转速下造成径向和轴向的激振力。但是绝不能因为没有上述现象中的一种或两种而断定不存在对中问题。同时应考虑机组的热膨胀,一副联轴节之间要留有1.5-3mm间隙。 4.机械故障 质量低劣的联轴器、轴承和润滑不良以及支座不坚固,都是产生不同频率和幅值激振力的原因。 (1)质量低劣的联轴器主要表现在铸造质量差、连接螺孔偏斜、毛刺,橡皮垫圈很快损坏,使联轴器由软连接变为硬连接,产生振动、磨损。 (2)径向轴承的更换,一般是简单更换。为了避振换新轴承时,应对轴承外环作接触涂色检查,必要时处理轴承座。 (3)轴向波动是造成转机,包括联轴器、轴承在内的另一振动问题的起因。一般转机的轴向推力靠止推轴承约束。但是,如果轴向对中不良,且转子轴向发生磨蹭,则可能会产生剧烈的轴向振动。 (4)支座软弱即四个支脚不在同一平面上。转机用螺栓紧固在这四点时,如果各轴承不对中,必然造成剧烈振动。因此转机安装时,

水轮机发电机振动问题的分析与处理方法

水轮机发电机振动问题的分析与处理方法 发表时间:2019-05-16T10:42:49.553Z 来源:《电力设备》2018年第33期作者:欧亮[导读] 摘要:在我国,水电作为一种重要的清洁能源受到了政府及社会的高度重视,而且我国对于水电开发更是居于世界前列。 (五凌电力有限责任公司托口水电厂湖南省怀化市洪江市托口镇托口水电厂 418106)摘要:在我国,水电作为一种重要的清洁能源受到了政府及社会的高度重视,而且我国对于水电开发更是居于世界前列。水轮机发电机是水电站生产电能的主要设备,为我国的水电事业发展作出了重要的贡献,但是水轮机发电机的振动问题严重影响了机组的寿命与安全,必须得到妥善的解决与处理。因此本文针对水轮机发电机振动问题的成因作详细阐述,并就此提出一定的解决方法,以为业内作为参 考。 关键词:水轮机发电机;振动;稳定性;处理方法水轮机发电机对于水电行业本身的重要性不言而喻,这是将水能转化为电能的重要媒介工具。而且近年来伴随智能化技术的发展,无人值班、远程控制的水电厂是未来的发展趋势,但是由于水轮机发电机的振动问题致使电厂的安全性大受影响,这在一定程度上阻碍了这种去世的发展。因此,为了保障水电厂的安全性,解决水轮机发电机的振动问题是当前迫在眉睫。 1.水轮机发电机振动问题原理及危害分析 我国的水电事业发展居于世界前列,诸如三峡水电工程等大型的水电工程更是世上绝无仅有的水电工程。而水轮机发电机是水电站当中极为重要的组成部分,它的稳定性更是受到了相关人士的高度关注,而振动问题作为影响水轮机发电机安全与稳定性的重要因素更是必须得到高度重视与处理。 1.1水轮发电机组振动的原理 水轮机发电机主要组成部分包括:固定部分与旋转部分,而当水轮发电机组工作时,部分的水轮机发电机由于某些部分出现问题或故障导致了机组出现不稳定性振动。而当气隙处于不对称状态时,定子与转子之间不平衡的磁拉力致使水轮机发电机出现振动。 1.2水轮机发电机振动的危害 水轮机发电机振动的危害不只是对发电机本身具有较大的影响,最重要的是它有可能危害到水电站本身的安全性。由于尾水管会发生低频压力脉动致使水管壁开裂,一旦发电机机组振动频率与尾水管低频压力脉动的频率发生共振,共振会直接致使机组发生大幅度振动,有可能致使机组的零件脱落,甚至造成机组的松动,这将导致机组整体的安全性能受到极大的影响。 2.水轮机发电机振动原因 在水电站的运行当中,水轮机发电机机组产生振动的主要是受到以下三个方面的影响:水力、机械、电磁等方面。而一旦水轮机发电机产生振动必定在一定程度上对水轮发电机组的安全造成影响,正是因此,只有详细的分析水轮机发电机发声振动的原因才能找到解决水轮机发电机振动的方案。 2.1水力因素 水轮机发电机发生水力振动主要是受水轮机当中动水压力而形成,而这主要是受到水力不平衡、汽蚀、尾水管涡带等所引起。 由于不少水电站为了节省建设成本,忽视了调压井的建设,但是与之带来的“脱流”问题严重困扰了水电厂。一旦水电厂并没有建设水电厂,脱流几乎是无法避免出现,而这个过程而形成的压力将直接引发水轮机发电机的振动,继而影响了水电发电机组的安全。 其次,气蚀所引发水轮机发电机的振动也是由水力所引发振动的一种,只要有空腔气蚀出现,必定会引发水轮机发电机的振动。而且虽然在预先的设计上根本不可能出现水力不平衡这一状况,但实际上由于现实中的诸多限制诸如安装、加工误差等都有可能致使出现水力不平衡,继而影响到水轮机发电机出现振动。 2.2机械因素 机械原因也是致使水轮机发电机产生振动的重要因素之一,这主要是由于误差、零件缺陷等导致。首先,一旦导轴承的刚性不足或直径不满足设计要求都可能致使导轴承之间产生横向振动力,而这将会导致水轮机发电机发生振动;其次,紧固件的松动也将导致水轮机发电机产生振动。而且水轮发电机组内由于内部的摩擦也将导致水轮机发电机发生振动。 2.3 电磁因素 电磁也是影响水轮机发电机振动的影响因素之一,由于发电机的转动导致受到不平衡力的影响从而致使发生振动。而且由于水轮机发电机的转子及磁极的不同,这也将导致磁极中存在的拉力不平衡,最终导致了水轮机发电机发声振动。 3.水轮发电组振动故障的识别 解决水轮发电机组振动问题的关键是对于振动故障的准确识别,只有正确的判断振动故障的类型才能够解决相关的故障。当前主要有以下三种方法能够判断振动故障的类别,具体包括振动实验、振动部位、振动频率等方式。 3.1振动实验识别故障类型 振动实验是诊断振动故障的方式之一,通过振动实验可以直接判断振动的类型,主要的方法包括转速试验、励磁实验等。转速试验顾名思义是通过在固定的转数之下启动水轮发电组机组,以此检验检测部位的振幅与频率,根据频率的不同可以判断具体的故障类别;励磁实验则是通过改变励磁电流,观察其实际变化规律,从而找到判断故障类别的依据。 3.2振动部位判断故障类型 通过振动部位判断故障类型首要的任务是明晰各种振动所代表的故障类型,例如水导轴承处振动明显大于其他部位时,则是表明存在水力不平衡这一类型的故障,这是一种极为常见引发水轮发电机组振动的类型;其次如果是上机架处振动较其他部位十分明显,则是表明存在机械故障,而这还需要具体明确究竟是何种因素致使的故障; 3.3振动频率判断故障类型 振动频率是所有判断故障类型最为有效的方法,它是利用测振仪直接对振动频率进行测量与判断,减少了由于人类自我判断所造成的误差,更加客观与真实的数据显示了故障的类型。而且在长久的测量过程当中,人类发现了一些规律可以直接判断故障的类型。例如振动频率与机组频率一致则是表明转动部分质量不平衡亦或是导轴不合适这一情况;其次,如果振动频率是转速频率乘以活动导叶数时则可以直接表明是由于转轮开口不均匀所造成。

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