水轮机振动的原因是什么

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浅析水轮机发电机振动的原因与处理对策

浅析水轮机发电机振动的原因与处理对策

浅析水轮机发电机振动的原因与处理对策水轮机发电机的振动问题主要是由于该设备在设计和安装过程所存在的缺陷造成的,而振动问题如果没有得到有效的解决,不仅会使机组的寿命大大缩减,而且也会对整个机组的安全运行造成巨大的威胁。

因此,文章将在简要分析水轮机发电机的振动问题及其成因的基础上,进一步探讨处理该机器振动问题的有效策略。

标签:水轮机发电机;振动;问题;原因;策略前言关于水轮机发电机的安装、试运行以及机组的检查和修理这三个方面的工作,其最重要的动态评价指标便是水轮机发电机以及机轴的振动和摆动情况。

这也是目前在水电站设计以及维护工作中备受关注和亟待研究的一个重大课题。

因此,要使机组的使用寿命能够延长以及确保机组运行可靠性得到提高,则必须要对机组振动、摆动的情况作出分析并找出成因,从而进一步探讨处理机组振动、摆动问题的有效措施。

1 水轮机发电机振动问题分析通过对各个水电站的观察和分析可得,水电站中水轮机和发电机机组在进行投产发电之后,水轮机发电机经过一段运行时间后,往往会出现机组的振动加大的情况,因此在紧急的时候还必须要对其采取降低负荷的方式,确保其正常运行。

而机组在运行的过程中,上机架的振动幅度会随着机组上导摆度的变大而增大,而这一情况会对机组的安全运行造成严重的危害。

首先,当机组的振动过于激烈时,会使得整个调速系统的相关接头部分出现松动的情况,严重者甚至会发生脱落的现象,从而阻碍了机组的正常运行。

其次,由于机组振动使得高速转动部分会在机组运行过程中产生严重的磨损,当温度上升到一定高度时,极有可能导致轴承被烧毁。

再者,由于机组的振动会造成机组各个部位中连接紧固的部位会出现松动的状况,从而使得整个固件本身产生严重的断裂,并通过恶性循环的作用,使得其他连接部分的振动也在不断加剧。

最后,无论是机组的振动还是摆度过大,都会形成相应的焊缝以及零部件金属的疲劳破坏区,并且这一区域还会呈现不断扩大的状态,从而使得机组的使用寿命大大缩减了。

浅析水轮机发电机振动的原因与处理对策

浅析水轮机发电机振动的原因与处理对策

浅析水轮机发电机振动的原因与处理对策水轮发电机组的振动问题主要是在设计和安装过程中对现有设备的缺陷造成的,如果振动问题一直没有得到有效解决,不仅使机器的寿命大大降低,但也对整个装置的安全运行造成了巨大的安全隐患,为此,在对振动问题及其原因进行简要分析的基础上,进一步探讨了解决水轮发电机组振动问题的有效策略。

由于水轮发电机组的设计缺陷,安装过程中,会造成振动加剧,严重影响机组的安全运行,缩短了机组的使用寿命,所以只有解决了机组的振动问题,才能保证机组的安全稳定运行。

标签:水轮机发电机;振动;原因分析;处理引言水轮发电机组振动是水电站设计运行中的重要问题之一。

作为新机器安装或机组检修的动态评价指标,它起着重要的作用。

因此,降低机组的振动和摆幅,提高机组的可靠性,延长机组的使用寿命,具有十分重要的意义。

在水轮发电机的安装、调试和检修三个方面,最重要的动态评价指标是水轮发电机轴的振动。

这也是水电站设计与维护中的一个主要问题。

要使机组延长使用寿命,保证机组的运行可靠性得到改善,就必须对机组的振动和摆振进行分析和找出原因,以便进一步探讨振动的有效措施。

一、水轮机发电机振动问题分析通过对各水电站的观测与分析水电机组发电后,机组在运行一段时间后,往往会增加在急救情况下机组的振动,当它必须采取减少他们的运行负荷来保证正常运行。

机组在运行过程中,随着机架摆动程度的增加,机架的振动振幅会增大,对机组的安全运行造成严重危害。

首先,当机组的振动过大时,会使整个调速系统的有关部位出现松动的情况,严重甚至出现脱落的现象,从而阻碍机组的正常运行。

其次,由于机组的振动,高速旋转部件在机组运行中会造成严重磨损。

当温度上升到一定高度时,很容易引起轴承被烧毁。

此外,由于机组的振动会导致紧固连接区内单位所有的地方会出现较宽松的条件下,使整个固件本身有严重的缺陷,并通过恶性循环的作用,使振动的其他连接部分也越来越大。

最后,无论是单元振动还是摆动,都会形成相应的零件和焊缝金属疲劳破坏区,并且在该区域内也不断扩大状态,使机组的使用寿命大大降低。

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。

关于水轮机震动的原因及对策处理的几点思考

关于水轮机震动的原因及对策处理的几点思考

关于水轮机震动的原因及对策处理的几点思考摘要:水轮发电机组振动是水电站存在的一个普遍问题,有设计、制造、安装、检修、运行等方面的原因。

水轮发电机的振动,在理论上涉及很多学科领域,在国内外迄今为止仍是难度很大的课题,在机组运行中如何监视机组振动,及早发现异常情况,防止因振动产生的事故是十分重要的工作,这需要丰富的实践经验结合科学的理论,在维护检查工作中全面加强设备的动态管理,确保水轮发电机组的安全运行。

同时在机组的安装施工中,要提高安装精度与质量,以保证机组稳定。

笔者通过对水轮机振动产生的原因分析,对其处理措施进行详细的论述。

因此只有解决了机组的振动问题,才能保证机组安全、稳定地运行。

关键词:水力机组;振动;原因分析;对策;随着我国水电工程的快速发展使得我国能源结构调整奠定了良好的基础,同时也对我国水电企业设备维护与养护工作提出了更高的要求。

在现代水电站的运行维护中,水轮机组异常振动是常见的异常现象。

如何快速的判断振动源并进行相应的措施是有效保障机组运行安全的关键,也是目前水电站设备维护与运行安全的重要工作。

在现代水电站运行经验总结中可以看出,水轮机组的振动对水电站机组甚至厂房的安全、经济效益都有着重要的影响。

在现代水轮机组转速与大容量方向发展的今天,水轮机组的振动影响更为明显。

加快电厂机组振动研究以及对策已经成为我国水利水电发展的关键。

发电机组的振动问题是影响机组工作性能的重要指标,异常振动一旦发生,小则产生噪音,大则危及安全,造成事故,给电厂带来巨大的损失。

随着机组尺寸的增大,机组部件的相对刚度减弱,固有频率降低,增加了发生局部共振的可能性。

l 机组振动的原因及相应的处理方法各种干扰力对水轮机的作用是使水轮机产生振动的主要原因。

水轮机的振动可分为水力振动、机械振动和电磁振动。

在机组运转的状态下,流体一机械一电磁三部分是相互影响的。

1.1 引起发电机振动的水力因素来自水轮机的水力不平衡和流道内的压力脉动是造成水力振动的直接原因,这种情况一般发生在非设计工况下,在偏离设计工况下运行,机组一般都存在着一个振动区。

对于水轮发电机组振动的原因及处理方法的研究

对于水轮发电机组振动的原因及处理方法的研究

对于水轮发电机组振动的原因及处理方法的研究水轮发电机组振动是指水轮机在运行时产生的振动现象。

水轮发电机组振动的原因主要包括以下几个方面:水力因素、结构因素以及操作因素。

首先,水力因素是水轮发电机组振动的主要原因之一、由于水轮机是通过自然水流将水流动能转化为机械能的装置,因此水流的流动状况直接影响水轮机的运行情况。

当水流入口流速过快或者过慢时,会导致水流输运不平稳,产生激烈的水力冲击,从而引起水轮机的振动。

此外,当水轮机在运行中遇到水涡、水柱等突状流场时,也容易引起振动。

其次,结构因素也是水轮发电机组振动的一个重要原因。

水轮机的结构决定了其在运行时的刚度和稳定性。

若水轮机的结构强度不足,或者存在设计缺陷、制造缺陷等问题,都会引起水轮机的振动。

此外,水轮机的附件、导流罩、导叶等也会对水轮机振动产生直接或间接的影响。

最后,操作因素也会对水轮发电机组振动产生影响。

例如,水轮机的启停过程中,由于操作不当或者控制系统故障等原因导致的运行不稳定性,都会引起水轮机振动。

此外,水轮机的维护保养不到位,如轴承磨损、机械连接松动等问题也会导致水轮机振动的发生。

针对水轮发电机组振动问题,可以采取以下处理方法来解决:首先,优化设计和制造工艺。

在水轮机的设计和制造过程中,应充分考虑各种因素对振动的影响,采用合理的结构设计和制造工艺,提高水轮机的刚度和稳定性。

其次,加强水力调节。

通过合理调节水流的流速和流量,减少水轮机在工作过程中的水力冲击和流场扰动,从而降低水轮机的振动。

再次,完善控制系统。

加强水轮机的控制系统,提高水轮机的运行稳定性,避免因操作不当或控制系统故障导致的振动问题。

最后,加强维护保养。

定期对水轮机进行维护保养,检查轴承、机械连接等关键部件的磨损情况,及时处理和修复,确保水轮机的正常运行。

综上所述,水轮发电机组振动是由水力因素、结构因素以及操作因素等多方面因素引起的。

在处理水轮机振动问题时,需要充分考虑各种因素的影响,并采取相应的措施来解决问题,从而确保水轮机的正常运行和发电效率。

水轮发电机组的振动原因

水轮发电机组的振动原因

水轮发电机组的振动原因
1.静平衡问题:在水轮发电机组运行时,水轮及配重的质量分布不均
匀或者水轮不平衡,会导致转子在高速旋转时产生离心力,进而引起振动。

2.动平衡问题:动平衡是指水轮转子系统在运转时的动态平衡状态,
即转子在高速旋转时受到离心力的作用,导致转子产生起伏振动。

这通常
是由于转子的构造不均匀或者受到外部冲击等原因引起的。

3.涡轮进水不平衡:水轮是以涡轮原理进行能量转化的机械装置,当
水流进入涡轮时,若水流分布不均匀,会导致水轮不平衡,进而引起振动。

4.轴承问题:水轮发电机组的振动还与轴承磨损和润滑不良等相关。

当轴承磨损或润滑不良时,轴承的摩擦力增加,会导致转子的转动阻力增大,从而引起振动。

5.转子失衡:转子失衡是指转子的质量分布不均匀,导致转子在高速
旋转时无法达到完全平衡的状态。

这通常是由于制造过程中的误差或者腐
蚀磨损等原因引起的。

以上是水轮发电机组振动的几个主要原因,除此之外,还可能存在其
他因素,如水轮叶片的积垢和腐蚀、发电机组机械部件的磨损等。

为了减
少振动对发电机组的影响,需要通过定期检修和保养、科学的设计和制造
以及合理的调试来确保整个发电机组在运行中的平衡和稳定。

同时,还需
要采取相应的振动监测和控制措施,及时发现并解决振动问题,以保证发
电机组的安全运行和提高发电效率。

水轮发电机组振动原因分析

水轮发电机组振动原因分析

水轮发电机组振动原因分析概述振动是机器运行中不可避免的现象。

在水轮发电机组中,振动不仅会影响设备的性能和寿命,还会影响发电厂的生产效率和安全。

因此,深入分析水轮发电机组振动原因,采取有效措施减少振动,对于保障发电厂的正常运行和机组的长期稳定运行至关重要。

模型分析水轮发电机组振动主要有几种类型:•稳态振动:指机组长期处于一种稳定的运行状态,此时振动频率和振幅相对稳定。

水轮发电机组稳态振动主要由质量不平衡和未正确安装转子引起。

•暂态振动:指振动频率和振幅在短时间内发生变化,可能是由于负载突变或冲击引起的。

暂态振动对机组疲劳损伤影响较大,长期存在可能造成机械故障。

•横向振动:指机组的振动方向与转子轴线垂直,造成机组运转不稳定。

常见的横向振动原因包括转子偏心、轴承失效等。

•纵向振动:指机组的振动方向与转子轴线平行,较为严重时可能会造成转子碰撞和轴承故障等机械故障。

除了以上几种常见振动类型,水轮发电机组还可能出现多种组合振动。

振动原因分析1. 转子偏心转子偏心是指转子在旋转时轴向偏移,导致振动频率和振幅增大。

主要原因包括转子装配不良、轴承表面磨损不均、轴箱挠曲、转子重量不均等。

针对此问题,我们可以采取如下解决措施:•调整轴承的安装平面和支撑面,以保证轴承安装的精度。

•整体调平转子,保证转子在旋转时轴向偏移量小于要求。

•检查轴承并进行必要的维护、清洁和润滑。

2. 支承失效支承失效是指轴承在运转中失效,产生异常振动。

支承失效常见原因包括轴承老化、过载运转、润滑不良等。

中长期的解决措施为定期维护和更换轴承。

短期的解决措施包括监控轴承温度和压力,确保轴承正常运行。

3. 质量不平衡质量不平衡是指转子及其附属部件质量分布不均,引起机组振动。

这种振动通常是稳态振动,振动频率与机组的物理结构有关。

当不存在其他明显的故障时,质量不平衡经常是导致振动的根本原因。

解决措施包括:•对机组进行动平衡校对来修正在机组内部的重量分配不均(即转子杂散质量)。

(完整版)试论述引起水轮发电机组振动的原因

(完整版)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、过度过程中的不稳定现象、水力不平衡、空腔汽蚀、间隙射流(轴流式水轮机)等。

1.1尾水管内低频涡带尾水管内低频涡带是混流式水轮机和轴流定桨式水轮机在部分负荷时尾水管中出现的一种不稳定流动现象。

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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。

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