水轮发电机振动原因分析及处理
水轮发电机组振动原因和处理措施分析
水轮发电机组振动原因和处理措施分析水轮发电机组振动会让水轮发电机组正常运行产生问题，会让水轮机组出现故障。
本文首先对水轮发电机组振动带来危害作出简要阐述，然后对水轮发电机组振动原因进行分析，之后结合笔者在新庄水电站工作的实际情况，提出几点水轮发电机组振动处理措施，希望可以对业内起到一定参考作用。
标签：水轮发电机组;振动原因;处理措施前言：在水电站中，水轮发电机组的安全运行可以保证水电站经济效益，如果水轮发电机组因为振动出现故障情况，那么就会对水轮发电机组运行平稳性与发电效益造成不利影响。
水力原因、机械原因与电气原因均有可能导致水轮发电机组出现振动情况，进而产生运行故障。
一、水轮发电机组振动带来危害在水电站中，水轮机占有核心地位，水轮机组可以转化水势能为机械能，在水电厂中，水轮发电机组的安全运行可以保证其供电安全性、供电优质性和供电经济性，这和电网运行的稳定性、安全性具有直接关系，这对于水电厂的社会效益与经济效益具有决定作用。
在水轮机组的运行中，水力原因、机械原因与电气原因均会造成水轮发电机组振动情况，据统计，现阶段，水轮发电机组大约有80%事故与故障和振动有关。
水轮发电机振动会带来五点主要危害：（1）會让机组零部件出现疲劳损坏区，该区主要出现在金属和焊缝之间，长期运行会让损害程度加重，可能会有裂缝出现，导致机组报废;（2）发电机组部分紧固部件会出现松动甚至断裂情况，会让连接部件出现振动情况，减少其使用寿命;（3）水轮发电机振动会让机组旋转部分磨损程度加剧;（4）水轮机组共振会对厂房以及多种设备造成影响;（5）水轮机组振动会让尾水管中形成涡流脉动压力，此压力可能会让水管壁开裂，可能会对尾水设备正常使用造成影响。
二、水轮发电机组振动原因（一）水力原因在水力方面，水轮发电机组振动的主要原因是水轮机会受到动力水压的干扰，这种水力原因往往是具有较大随机性、很难进行控制的。
如果水轮机处于非设计环境工作，或是处于过度运行状态，那么由于不理想水流状况，机组部分组件会产生振动加速，出现断裂情况。
水轮机和发电机振动及主轴摆动的原因与对策
水轮机和发电机振动及主轴摆动的原因与对策发布时间：2021-10-29T02:08:27.800Z 来源：《当代电力文化》2021年第16期6月作者：彭德强[导读] 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彭德强哈尔滨银河电机制造有限公司黑龙江省哈尔滨市 150069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。
水轮发电机振摆偏大原因分析及防范措施研究
水轮发电机振摆偏大原因分析及防范措施研究水轮发电机振摆偏大是指水轮发电机在运行过程中出现的振动幅度超过正常范围的现象。
这种振摆偏大不仅会影响发电机的正常运行和发电效率，还可能造成设备损坏和安全事故。
本文将对水轮发电机振摆偏大的原因进行分析，并提出相应的防范措施。
水轮发电机振摆偏大的原因可以归结为以下几个方面。
1. 设备老化和磨损：长时间运行和经年累月的使用会导致水轮发电机内部零部件的磨损，如轴承、齿轮等。
这些磨损会造成发电机的不平衡，从而引起振摆偏大。
2. 不良安装和调试：水轮发电机的安装和调试是确保其正常运行的关键。
如果安装过程中存在不合理的操作或调试不到位，如轴线不平行、轴承间隙不合适等，都有可能导致水轮发电机振摆偏大。
3. 偏心和非对称负荷：当水轮发电机所受负荷不均匀时，例如在运行过程中机组的叶轮存在偏心或负荷分布不均匀等情况，都会引起振摆偏大。
4. 水力条件异常：水轮发电机是通过水力驱动的，如果水轮发电机进水口的流量、水压等水力条件异常，如水流过大或水质含有固体颗粒等，会引起水轮发电机运行不稳定，从而导致振摆偏大。
针对水轮发电机振摆偏大的原因，我们可以采取一些防范措施来避免或减少振摆偏大的问题。
1. 定期检查和维护：根据设备使用寿命和运行情况，定期检查和维护水轮发电机的零部件，及时更换磨损严重的部件，确保设备处于良好状态，减少振摆偏大的发生。
3. 平衡叶轮和负荷：对于已安装的水轮发电机，我们可以采用动态平衡技术对叶轮进行平衡调整，减少其偏心程度。
对于负荷分布不均匀的问题，可以进行相应的调整，保证水轮发电机受力均匀。
4. 监测水力条件：定期监测水轮发电机进水口的流量、水压等水力条件，确保其正常工作。
如果发现异常情况，应及时采取相应的措施来纠正，防止振摆偏大的发生。
水轮发电机振摆偏大的原因主要包括设备老化和磨损、不良安装和调试、偏心和非对称负荷以及水力条件异常等。
我们可以通过定期检查和维护、合理安装和调试、平衡叶轮和负荷以及监测水力条件等防范措施来避免或减少振摆偏大的问题的发生，确保水轮发电机的正常运行和发电效果。
水电站水轮发电机机组振动问题分析处理方法的探讨
水电站水轮发电机机组振动问题分析处理方法的探讨水电站水轮发电机机组是水利水电工程中常见的发电装置，通过水轮机将水流的动能转换为机械能，然后通过电动机将机械能转换为电能。
由于机械部件的运动过程中会产生振动，水轮发电机机组会出现振动问题。
本文将对水轮发电机机组的振动问题进行分析，并探讨处理方法。
一、振动问题的原因分析1. 设计不合理：水轮发电机机组的设计不合理可能是振动问题的主要原因之一。
未考虑到机组运行过程中的共振问题，导致振动加剧。
2. 材料选择不当：机组的材料选择不当也会导致振动问题。
选用的材料强度不够，无法承受机械载荷，导致振动加剧。
3. 不平衡：水轮发电机机组的不平衡也是产生振动的原因之一。
转子的平衡不良会导致机组振动增大。
4. 磨损和松动：机组长时间运行后，机械部件会出现磨损和松动现象，导致振动加剧。
二、振动问题的处理方法1. 设计改进：通过对现有水轮发电机机组的设计进行改进，减少共振现象的发生。
可以利用有限元分析方法进行模拟分析，找出共振频率并加以改进。
2. 材料优化：选用高强度和抗振性能好的材料，能够有效减轻机械部件的振动。
应加强机械部件的刚度，减少振动传递。
3. 平衡处理：对机组转子进行平衡处理，以保证其能够在高速运转时不产生过大的离心力，进而减少振动。
4. 定期维护：定期检查机组的各个部件，发现磨损和松动现象及时进行修复，以减少振动的发生。
5. 增加阻尼：可以通过增加阻尼器的方式来降低机组的振动。
阻尼器可以用来吸收振动能量，减少振动的传递。
三、实验研究通过对水轮发电机机组进行实验研究，可以进一步了解振动问题的产生机理，并验证处理方法的有效性。
可以在实验中模拟机组的运行状况，观察振动的情况，并对处理方法进行验证和改进。
四、案例分析通过对实际水轮发电机机组的振动问题进行案例分析，可以深入了解振动问题的原因，并对不同情况下的处理方法进行比较和评估，为实际工程提供指导。
总结：水轮发电机机组的振动问题对机组的正常运行和寿命会产生很大影响，需要对振动问题进行充分的分析和处理。
水电站水轮发电机机组振动问题分析处理方法的探讨
水电站水轮发电机机组振动问题分析处理方法的探讨水轮发电机机组的振动问题是水电站运行过程中常见的问题之一，如果不及时处理，会影响机组的正常运行甚至造成设备损坏。
为了解决这个问题，需要对振动问题进行分析，并制定相应的处理方法。
需要对振动问题进行分析。
水轮发电机机组的振动问题主要表现为机组整体的振动或者某些具体部位的振动。
振动源可以是机组本身的结构问题、转子的不平衡排布、轴承故障、机组与基础之间的不协调等。
振动的强度和频率可以通过振动传感器和分析仪器进行监测和测量，根据振动的特征可以初步确定振动的原因和位置。
针对振动问题，可以从以下几个方面进行处理：1. 结构改进：针对机组本身的结构问题，可以通过结构改进措施来降低振动。
比如增加机组的支撑结构，提高整体刚度；加装减振装置，如减震器、减振块等；优化机组的布置，避免共振点的出现。
2. 平衡调整：对于转子的不平衡排布导致的振动问题，可以进行平衡调整。
通过对转子进行动平衡调整，使得转子在高速旋转时不会产生不平衡力矩，从而减小振动。
3. 轴承维护：轴承故障也是机组振动的常见原因之一。
定期对轴承进行润滑和维修保养，及时更换老化的轴承，可以有效降低振动。
4. 基础加固：机组与基础之间的不协调也会引起振动。
基础的加固可以通过增加基础的支撑结构，增加基础的刚度和稳定性来实现。
5. 实时监测和控制：通过安装振动传感器和监测仪器，可以实时监测机组的振动状态。
当振动超出预设范围时，可以及时进行相应的控制措施，如降低机组负荷、停机检修等，避免振动问题的进一步扩大。
值得注意的是，不同的振动问题可能需要采用不同的处理方法，因此在实际应用中，需要结合具体情况进行综合分析和处理。
预防机组振动问题的发生也是十分重要的，可以通过定期检查和维护、加强设备管理等手段来减少振动问题的出现。
水轮发电机机组振动问题的分析和处理需要从结构改进、平衡调整、轴承维护、基础加固和实时监测等方面入手，通过综合运用各种处理方法，可以有效降低机组的振动，保障机组的正常运行。
水轮发电机组异常振动原因分析及处理
水轮发电机组异常振动原因分析及处理摘要：轮发电机组运行中的各部位振动和摆度是机组运行健康状况的最直接反映，良好的振动和摆度对机组长期的安全稳定运行具有重要意义，将其幅值限制在规程规范要求的限值之内，是确保机组能长期安全、稳定运行的基本要求。
大修机组和新装机组在启动调试过程中，时常会遇到机组的振动和摆度超标异常情况，虽然水轮发电机组振动和摆度异常的原因主要归结有机械因素、电磁因素和水力因素三个方面，但这三个方面又都包含很多不同的具体原因，不同方面的具体原因的故障现象有些还是相似的，在实际中，往往还存在多个不同因素共同起作用。
关键词：水轮发电机组；异常震动；处理措施引言要找到机组振动和摆度异常的真实原因，往往需要对这些原因进行逐一仔细排查，往往需花费大量人力、物力和时间。
同时，由于现场试验手段及各种条件限制，逐一排查各种振动和摆度异常的原因并不现实，为此，如何尽快缩小排查范围、快速找到机组振动异常的原因就显得尤为重要。
1水轮发电机组异常振动原因（1）机械因素引起机械不平衡的常见原因主要有：转子质量不平衡、水轮机质量不平衡、轴承缺陷、机组轴线不正等。
机械不平衡一般表现为振动频率与转速一致，且和转速平方成正比。
根据表1数据，机组在空转状态下，机组各部位振动和摆度数据优良，各振动和摆度频率也以转速频率为主，其他频率成分很小，长时间空转运行机组各部位瓦温也正常。
因此，由于机械不平衡引起机组振动过大的可能性很小，可暂不考虑是由机械因素引起的机组振动过大。
（2）电磁因素引起电磁不平衡的常见原因主要有：转子绕组短路、空气间隙不均匀、定转子椭圆度超标等。
电磁不平衡一般表现为振动随励磁电流增大而明显增大。
机组投入励磁，发电机机端电压为25%Ue（Ue为机端额定电压）时，机组的各部振动和摆度都出现较明显的变化。
机组上导摆度呈下降趋势，摆度值由88μm降至54μm，下导摆度和上导摆度则有轻微波动，无规律可循。
从机组各部位振动和摆度频谱分析，上机架水平、上导摆度和定子水平振动仍然以转频为主。
水轮机振动原因分析与处理
水轮机振动原因分析与处理发布时间：2023-02-23T00:46:53.933Z 来源：《中国电业与能源》2022年19期作者：代闯平[导读] 振动是水轮发电机组运行中较为普遍的一种现象代闯平中国葛洲坝集团机电建设有限公司，四川成都 610000摘要：振动是水轮发电机组运行中较为普遍的一种现象，其数值大小是评价机组能否安全稳定运行的重要指标。
水轮机发电机结构复杂，各结构部件出现故障，均会引起机组振动问题。
因此，研究水轮机振动原因分析与处理具有重要意义。
下面就对此展开探讨。
关键词：水轮机；振动原因；处理；1水轮机的工作原理实际上，水轮机是依靠水的流动过程提供机械动力的一种装置，水流动的速度越快，发电工作的效率就越高，能带来较高的经济效益。
在水轮机中，水流通过蜗壳的导流作用径向流入导水机构，将液体动能转化为静压能，再通过叶片将静压能转换为转子的动能。
转轮通过主轴与发电机转子联轴，带动转子旋转并切割发电机定子磁力线圈，利用电磁感应原理在发电机线圈中产生高压电，再经过变压器升压通过输电线路将电力输出到电网中，水流最后轴向流出转轮。
在这过程中循环水的冗余水能转化为机械能，代替了原电机驱动风机散热，改变了传统能量传动方式，最大限度减小了电能消耗，达到了节能降耗的目的。
水轮机能量转换示意图见图1。
水轮机需要在规定的水压和流量下运行，若水流量过大或回水压力过大，会造成水轮机超负荷运行，使水轮机转速高于额定转速，降低水轮机使用寿命，甚至会致使水轮机出现机械故障。
水轮机必须在进水主管控制阀前和出水口之间设有一条旁路，旁路上配有调节阀门，通过调节旁通管阀门和进水主管阀门，使一部分水流不经过水轮机而直接流入布水器入口，来控制水轮机转速，保证水轮机在额定工况下运转。
图1 水轮机能量转换示意图2水轮机的基本结构机械通风冷却塔广泛地应用于国民经济的许多部门，它是利用水和空气的接触，通过蒸发和传导散热来降低热量的一种设备。
长期以来，冷却塔冷却时所用的风机主要由电动机带动，电动机一年所耗电能是十分可贵的，而进入冷却塔冷却的循环水，均具有一定的富裕水头，这部分压力都白白浪费掉了。
(完整版)水轮机振动的原因是什么
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 0.082、带导轴承支架的振动水平0.14 0.12 0.10 0.083、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。
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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。
(5) 加励磁后与空转工况比，上机架与下机架径向振动增加较大，其频率以转频为主，也有2倍转频分量，表明存在着电磁不平衡力，可能转子气隙不均，转子有椭圆度。
下机架径向振动双幅值达0.15 mm，超出了允许值，需改善发电机电磁不平衡状况，减小下机架径向振动。
(6) 带负荷试验时，可看到在2.5 MW负荷工况，水轮机存在0.78 Hz的涡带振动，使机组的振动与摆度出现最大值，运行应避开此工况。
3 改进措施
(1) 将原钨金推力瓦更新为聚四氟乙烯弹性塑料瓦(简称塑料瓦)，降低了瓦温，提高了运行稳定性。
这种塑料瓦在1～2 mm塑料层下面，粘铸有一层6～8 mm 厚的青铜丝簧弹层，它具有一定的弹性，有0.1～0.12 mm的弹性变形，相当于一块弹性塑料板支撑，能对塑料瓦的变形起到很好的补偿作用，以保持瓦面不变形或变形减小，使瓦面的比压、油膜和温度分布比较均匀。
经过多年的实践表明，运行效果良好，运行瓦温明显降低，运行稳定性提高，而且可以惰性停机。
(2) 重新调整机组轴心和定、转子气隙，更换水导瓦并调整其间隙，控制定、转子气隙为9.80～9.85 mm(原8.0～12.0 mm)、水导摆度为0.17 mm(原0.45～0.51 mm)。
(3) 回装在大修中发现脱落的水轮机转轮泄水锥。
(4) 避免机组在2～3 MW负荷工况下运行，并写入《运行规程》。
在采用上述一系列的处理措施后，3号机组振动过大的情况大为改善。
在至今的几年里多次顺利完成单机调频带地区负荷任务，每年的讯前、讯后振动监测说明振动值均在合格范围，该机组在不同工况下都能稳定、安全和经济运行。