水轮发电机组振动摆度要求
水轮发电机组振动摆度测量的设计与实现
水轮发电机组振动摆度测量的设计与实现一、前言水轮发电机组由于其工作状态和受力状况造成其较为容易发生振动，为了避免振动造成的损害，我们需要对振动摆度进行测量，这样可以有助于进行故障分析系统的建设。
二、试验测点布置测点布置是试验的关键。
合理的测点布置，会使试验结果全面正确的反映出机组的真实运行情况。
否则会导致试验结果失真，数据有效性差，难以作出全面的分析及判断。
1.水力机械振动、（主轴）摆度测点布置度测量仪器为评价机组的振动水平一般测量振动位移值，考虑到传感器的低频特性，一般采用速度型振动传感器。
对于以暂态过程的振动测量分析为重点时，还必须考虑传感器的暂态响应特性是否能满足测量要求，考虑使用加速度传感器。
振动应在机组的关键部件和部位上测量，如：各导轴承和推力轴承的轴承座、支架及水力机械顶盖等位置，以达到对机组在不同运行工况下受机械、水力、电磁等不同因数所导致的振动进行分析的目的。
如果需要测量绝对轴振时，传感器应安放在固定于基础的支架上。
为分析机组运行过程导致机架振动的主导因素、测试机组在暂态过程工况或某些运行工况下出现抬机或轴向串动现象还应在适当位置安装测量主轴轴向位移的电蜗流传感器。
2.水压脉动测量部位水压脉动一般在下述部位测量：①钢管末端蜗壳进口断面处；②水轮机转轮与活动导叶之间，转轮进口处；③上迷宫；④尾水锥管段；⑤如有条件。
尾水管肘管进口处、中部及出口断面处。
对于混流式水轮机而言，以上测点布置可以满足大部分情况下的常规运行稳定性分析的要求。
对某些特殊情况可能还需要监测。
如：功率、导叶扭矩、轴承支架应力变化等。
三、数据的测量和分析1.确保机组振动测量的正确性机组振动测量是机组振动分析研究的基础，机组振动测量的关键是如何保证振动测量的正确性。
（一）合理选择和正确使用测量系统振动测量系统主要由传感器、信号放大器、记录分析仪3部分组成。
（1）合理选择测量系统的可测频率范围。
系统的频率响应范围主要由传感器的频率响应范围决定。
水力发电机组振动摆度标准的研究
水力发电机组振动摆度标准的研究摘要:在世界上目前国际上振动与摆锤1SO标准已广泛应用多年。
而最近几年，IS0和IEC也将1S07919-5和ISO10816-5合并为新标准IS020816-5:2016，以取代以前的旧标准，成为IS0和EC的共同标准。
但是，在一些国家对机组的振动和摆锤也存在在其特有的标准。
关键词:振动和摆度；国际国内标准；振动和摆度评定；水轮发电机组1引言近年来，中国在水电发展上已取得了绝对的领先，特别是已成为大型机组、巨型机组和可逆式抽水蓄能机组的大国，在国际市场也占有一定的地位。
投标文件的编制、合同谈判、机组调试和稳定性试验都需采用相关标准。
然而，这些标准存在的适用范围具有着一定的局限性，并且有的标准之间存在着相互矛盾和冲突的部分，这就导致了在实际工程应用中存在了歧义。
同时，也对如何完善和修订这些标准奠定坚实的基础。
2国际标准ISOIS0 1997颁布了ISO7919-5:1997从97年起称为“ISO”标准的“主轴摆动度”，提出了A、B、C、D4区划分主轴摆动极限曲线，根据四个分区，给出了振动速度和位移的两个评价标准。
2005年，IS7919-5:1997修订为1S07919-52005，随机废止。
其中，最大的变化是将旧标准的四个小分区A、B、C和D改为两个大分区：A-B和C-D。
但是，1SO108165:2000没有修订，依然是A、B、C和D4区以表格形式给出。
从2007年开始，国际组织已经将着两个标准进行了合并，形成了ISO20816-5:2016“，作为IS0791-5:2005和ISO108165:2000的替代方案，给出了组合标准的三个分区，即A-B区（不限ED长期运行），C区和D区不再分开。
该标准颁布于2017年。
通过十年时间的不断完善与修订在全球召开了15个国际会议，其中2次在中国。
2.1ISO标准修订的依据和原则新标准强调在机组振动评估中应考虑两个标准：1测得的振动幅度。
水轮机组运行参数
机组运行参数
1水轮发电机组技术参数
1.1水轮机技术参数
1.2发电机技术参数
1.2.2水轮发电机各部温度整定
1推力轴承双螺杆泵及高压减载装置基本参数
3发电机中性点接地变参数
2调速器系统主要技术参数
2.1调速柜设备主要参数：
2.2调速器技术参数
4主变技术参数
1.1.主变技术参数
1.1.1.主变主要技术参数
1.1.
2.冷却条件变化时负载特性表
1.1.3.主变分接开关技术参数。
1.1.4.主变冷却器主要技术参数
1.2.18kV 干式变主要技术参数1.2.1.18kV 干式变额定值
5.1快速闸门
5.2 快速闸门液压系统见表1－2
6压缩空气系统主要技术参数
7技术供水减压阀
7.2泄压安全阀
7.3滤水器主要参数
8、10kV 干式变参数
1.2.3.10kV 干式变额定值
1.2.4.干式变压器过负荷能力。
1.2.5.干式变线圈温度与风机运行状态关系表
1.2.6.照明变有载调压装置主要技术参数
1设备主要技术参数
1.1500kV GIS设备主要参数。
1.1.1SF6气室中含水量PPM参数（见表1）：
1.1.2500kV GIS组合电器设备参数（见表3）：
1.1.3隔离开关、检修接地开关、快速接地开关、电压互感器、电流互感器、SF6/空气出线套管性能参数（见表3～表6）
1.2发电机出口断路器GCB主要技术参数
1.3封闭母线IPB。
水轮发电机组振动的主要特征及测试与识别
水轮发电机组振动的主要特征及测试与识别水轮发电机组的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。
运行中的机组都存在不同程度的振动，但这种振动是不可避免的，所以电站只能在一定的条件下将振动尽量地减小，使振动值限制在允许的范围内，当振动超过规定的允许值时，便会影响机组的供电质量、安全运行和机组的寿命，需及时找出原因并采取措施消除。
一、水轮发电机组振动主要特征水轮发电机组的振动都属于有阻尼受迫振动，按其形式可分为受迫振动和自激振动，受迫振动是由于干扰力引起的，而干扰力的存在与否跟振动无关，即使振动停止，干扰力也仍然存在。
自激振动中维持振动的干扰力是由物体运动本身产生或所控制的，当运动停止，干扰力也就消失。
根据干扰力的不同形式机组振动可分为机械振动、水力振动及电磁振动。
1．机械方面机械振动的干扰力源是机组的机械部分，主要有以下几个部分。
（1）转子质量不平衡由于转子质量不平衡，转子重心与轴心产生一个偏心距。
当主轴以角速度旋转时，由于失衡质量离心惯性力的作用，主轴将产生弯曲变形。
角速度越大主轴变形也就越大，振动也越严重。
当角速度接近临界转速时，振动增大产生共振。
其主要特征为振幅敏感地随着机组转速变化，振幅一般与转速的二次方成正比，且水平振动较大。
（2）机组轴线不正在旋转机械中最理想的是机组中心、旋转中心及轴线三者重合，最不理想的是机组中心、旋转中心与轴线不重合的状态。
介于二者之间的是旋转中心与机组中心重合，机组轴线不正的主要表现形式是轴线与推力轴承底平面不垂直，由于机组转子的总轴向力不通过推力轴承中心，就产生一个偏心力矩。
随着转子的旋转，偏心力矩也同时旋转，使各支柱螺栓受脉动力，其脉动频率与转速频率相同，从而产生推力轴承各支柱螺栓的轴向振动，转子也就随之产生振摆。
轴线不正，也是引起径向振动的原因。
其特征为机组在空载低转速运行时，机组便有明显振动。
（3）轴承缺陷在运行中当导轴承松动，刚性不足，导轴承间隙过大，运行不稳而润滑又不良时，就会发生干摩擦，引起反向弓状回旋，即横向振动力，其方向和轴的旋转方向相反，频率相同。
浅谈水轮发电机组的摆度和振动
浅谈水轮发电机组的摆度和振动浅谈水轮发电机组的摆度和振动[摘要] 本文从多方面分析了水轮发电机组产生振动和摆度的原因，对提高水轮发电机组的检修质量、实现机组的安全运行及延长机组的使用寿命有着重要的意义。
[关键词] 水轮发电机组振动摆度原因分析1、前言水轮发电机组在运行中，由于受到机械、水力、电气和气蚀等各方面因素的影响，产生一定量的摆度和振动是不可避免的。
摆度和振动的参量是反映水轮发电机组运行状态的重要参数，同时，异常的摆度和振动也是影响机组寿命的重要原因之一。
因此，对水轮发电机组在运行中出现异常的摆度和振动进行研究和处理有着重要的意义。
2、水轮发电机组产生振动的原因及其对策2.1、机械因素机械方面引起机组振动的因素分析：2.1.1设计、制造加工过程中存在的问题例如设计过程中机组整体支撑结构的刚度偏小、制造加工过程中主轴的加工精度、整个转动部份动平衡校核失准等，这些问题的存在都会直接造成机组在运行过程中出现振动与摆度偏大的现象。
2.1.2安装、运行过程中容易出现的问题1）安装检修过程中，发电机轴与水轮机轴的联接质量、各部导轴承间隙的调整与安装质量、轴线的对中质量等都是影响机组运行中摆度大小的关键因素。
2）在安装检修过程中，由推力头套入大轴的情况引起的摆度和振动。
如：（1）推力头中心线与大轴中心线重合，但绝缘垫厚薄不一，从而将轴线垫歪，造成摆度增大。
（2）绝缘垫厚薄一致，但推力头中心线与轴心线不重合，而是倾斜一个角度。
新机组导致套歪的原因是轴与孔加工时残留的椭圆度、不柱度、平面对中心的不垂直度等一些随机因素造成。
老机组推力头多次拨出与套入，使配合磨损、轴与孔拉毛等一些不确定因素是导致套歪的主要原因，套歪后将产生摆动。
水轮发电机组振动问题-高技
水轮发电机组机械振动原因及解决方法广东省电力技工学校张希栋[摘要]本文尝试分析水轮发电机组机械性振动的产生原因，并以典型事例介绍振动异常和振动过大，对水轮发电机的危害以及减振与消振的方法。
[关键词] 旋转机械水轮发电机组机械振动1 引言水轮发电机组振动异常和振动过大是影响机组安全运行，导致设备存在事故隐患的常见现象。
机组的振动多与结构有关，立式悬吊机组的推力轴承在转子的上方，传动轴主要由：主轴上端密封装置（推力轴承、上导轴承等）、转子、下导轴承、联轴器、下端密封装置（水导轴承、顶盖与止漏环等）、导水机构、水轮机等构件组成。
推力轴承由推力头和镜板组成动件（采用螺栓连接），推力轴瓦和上导轴瓦安装在瓦架支承体上，组成不动件，与机组上支架相连。
由此可知，推力轴承担负着转轴自重和机组工作负荷，也就是说，转轴单边受力是导致机组振动的主要原因。
本人在参加机组检修工作中，遇到一些水轮发电机组振动的典型事例，并且运用振动的相关知识，较好地消除了影响水轮发电机组正常运行的异常振动。
在此着重讨论引起振动的机械因素及其危害和减振的方法。
2 振动原因分析及解决方法机组振动源主要来自于主轴旋转、电磁作用、水流体冲击和压力以及噪声。
机组振动的干扰力主要有惯性力、摩擦力和其它力。
振动的主要表现为机械磨擦和油膜振荡。
在不考虑共振的情况下（可使工作转速避开临界转速来减小共振），机组振动的种类从故障发生的频率分析主要有轴线不正、转子质量不平衡和各种压力脉动产生的振动。
一般特征是故障振动频率等于机组转动或整倍数的机组转动频率；从振动相位分析有相位不变化（同步）的强迫振动和相位变化（不同步）的自激振动或其它振动。
2．1机组轴线不正旋转机械中，最理想的是机组中心、旋转中心及轴线三者重合，但实际上三者完全重合是不可能的，只要控制在一定范围内，对设备安全运行和使用寿命不会造成太大危害。
但是，一旦超出许可值，或处于临界状态，则对旋转机械的运行参数产生重大影响，导致事故增加甚至设备损坏。
水电站机组振动和摆度原因分析及处理方法
水电站机组振动和摆度原因分析及处理方法高㊀阳(白山发电厂㊀吉林㊀桦甸㊀１３２０００)摘㊀要:目前,我国的水电站站发展迅速,水轮发电机组产生的振动和其它动力机械产生的振动存在明显差异,但机组振动是一种较为常见和明显的现象,但它的振源通常十分隐蔽,除机器自身发生转动引起的振动,当水轮机过流受到发电机电磁力持续作用后,也会对系统与它的部件造成影响,进而产生振动.导致机组产生振动的原因有很多,一般多种振源共同存在,通常情况下,导致机组发生振动的源头以电气㊁水力与机械为主,而且这三者还相互作用与影响,彼此交织,最终产生耦合振动.关键词:水电站机组振动;摆度原因分析;处理方法ʌ中图分类号ɔT M ３１２㊀㊀㊀㊀㊀ʌ文献标识码ɔB ㊀㊀㊀㊀㊀ʌ文章编号ɔ１６７４－３７３３(２０２０)０５－０１３６－０１㊀㊀引言:全方位确保水电站的运行安全,必须根据建筑结构设计特点和相关设备系统等多重角度细化水电站安全运行管理标准,制定安全技术规范.(１)管理人员应注重构建完善的水电站安全运行管理体系,指明安全操作与执行规范,严格做好主体建筑结构和大型机电设备的质检工作,不断优化设备技术性能,大力加强水电站建设期间的质量管控.需要注意的是,当水电站初步建成后,其主体建筑结构和主要设备安装已基本成形,此时,就要严格做好质检工作,适当调整局部角度和位置,如果无法改变某些部位,就需要调整设备组装角度,做好机电安装调试工作.(２)要做好水电站设备试运调试工作,对所有设备进行全面质检,修复各种缺陷,排除一切隐患.(３)工作人员应坚持定期诊测水电站所有设备的各部状态,全面做好设备检修工作,确保大坝㊁水工建筑物㊁水电站厂房和周边构筑物的安全性能,定期查看机电设备与其保护控制系统㊁预警系统㊁辅助设备之系统和安全监测系统能互相合作,处于良好的运行状态.１㊀机组振动的危害与产生振动的原因水轮发电机组的振动是一种有害现象,影响到机组的使用寿命.振动过大会造成设备焊缝开裂㊁螺栓松动㊁零件疲劳断裂㊁飞出等,这对于高速旋转的机组来说是相当危险的,严重地威胁着电站的运行安全.水轮发电机组振动的原因,根据外力来源的不同可分为３种:水力振动㊁机械振动㊁电磁振动.其中水力振动的原因有水力不平衡,水轮机在非设计工况下运行,尾水管中水流不稳等;机械振动的原因有转子重量不平衡,机组的轴线不正,轴承存在缺陷等;电磁振动的原因有转子绕组短路,空气间隙不均匀等.了解这些振动产生的原因,就为正确解决问题提供了保证.２㊀优化措施分析２．１㊀健全水电站安全管理制度健全水电站安全管理制度则必须针对水电站运行安全管理工作需要制定人力资源管理制度㊁安全用电技术管理制度和安全监督管理制度,明确工作纪律,禁止违规操作.(１)要注重健全各种电气设备故障维修制度,对所有电气设备进行全方位监控,如果发现设备存在异常,必须立刻进行质检与维修.(２)要健全水电站安全监控制度,以此确保水电站安全运行监控质量.工作人员应注意在安置监控系统的过程中着重优化该系统的全方位监测功能,促进该系统和远程技术的有效结合,从而确保水电站监控系统能够全方位掌控本站重要设备以及设备的重要部位的运行状况,对水力发电作业的关键环节实施全过程自动监控与记录,发现隐患后,能够自动报警,要充分发挥控制功能以免安全事故扩大.(３)水电站应注意促进远程安全监控系统和无线移动通信技术终端的有机融合,这样能够确保管理人员及时收到移动报警信息.２．２㊀水力失衡水流在具备位能与动能之后,将在蜗壳作用下产生环流,之后转轮由于受到导叶持续作用(包括固定导叶与活动导叶,但无论哪一种导叶,其分布均保持均匀)而开始旋转.因加工与安装无法避免误差的产生,导致导水叶的流道及叶片,在形状和尺寸等方面存在很大的差别,直接或间接作用在转轮上的水流,如果失去轴对称,将产生不平衡的横向作用力,导致转轮发生振动,这一振动在空载状态和低负荷运行状态更为强烈.针对由这一原因造成的振动,可采用以下措施来预防和处理:从加工和安装两个环节入手,尽可能减小误差,避免流道与叶片在形状和尺寸上产生较大的差别.除以上原因外,磁拉力不平衡和轴线不直也会造成振动,电机中,定子和转子间存在的不均匀气隙将使两者间产生不均衡磁拉力,即便定㊁转子表面十分规则,机组当中因轴系产生变形将导致电机转子偏心,进而导致磁拉力不平衡.导致单边磁拉力的原因为转子相对于定子发生偏心,这一般和加工与安装过程中产生的误差㊁轴承磨损及转子挠度等有关.对此,应保证加工与安全精度,减小轴承的磨损与转子挠度.２．３㊀机组转轮室振动原因分析通过采用真机测试包括稳定性试验㊁应力试验㊁变形测试等,并结合有限元建模仿真手段,对转轮室振动异常原因进行分析,可得出以下结论:１)转轮室X /Y 向振动激振频率为４倍转频(占绝对优势),几乎无其它频率成分,且振动数值㊁压力脉冲随负荷升高而增大,４倍频的激振力应来自于４叶片的转轮在水中旋转而产生.２)机组动应力主要是由于转轮与转轮室之间的间隙引起的压力脉动产生,随着负荷增大,压力脉动逐渐增大,动应力也随之增大,但其与转轮室组成材料的屈服强度相差很大,转轮室刚强度的裕度较大.３)转轮室在机组叶片临界频率(４倍转频)下的工作变形为四瓣型膨胀变形,仿真与实测结论基本一致.４)转轮室变形试验可知,鉴于球面段与扩散段振动位移幅度相当,可基本排除转轮室的振动形式为以连接螺栓为支点的整体振动.由此,可推断机组转轮室振动异常的原因为:整体刚强度不足,在机组运行不可避免的压力脉冲外载荷下,产生周期性的变形,从而引起周期性的大幅度振动.可通过对转轮室加强的方式来降低其振动幅值.结语:综上所述,如果水轮发电机组产生超出允许范围的振动,将对机组带来很大的危害,如在机组零部件及焊缝之间产生疲劳破坏区等,使机组产生振动的原因有很多,在实际工作中,为预防振动,需针对不同产生原因,根据振动产生机理,采取有效的预防技术措施,比如针对由水力不稳引起的振动,应通过对水力的优化设计来预防和处理.此外,磁拉力不平衡和轴线不直也会造成振动,对此,应采取有效措施来预防和处理.参考文献[１]㊀梁召．水轮发电机组受油器振动异常分析与处理[J ]．广西水利水电,２０１７(６):６６－６９．[２]㊀刘世泽,岳文亭,肖先照．水轮发电机定子铁心端部冲片逸出原因分析及预防措施[J ]．大电机技术,２０１７(６):４４－４６．６３１ 电力与技术写真地理２０２０年２月㊀第５期。
水轮发电机组振动和摆度标准分析和应用探讨
水轮发电机组振动和摆度标准分析和应用探讨王宪平【摘要】现行的水轮发电机组的振动和摆度ISO国际标准已在国际上广泛采用多年.近年来,ISO和IEC也在将IS07919-5和IS010816-5合并成为一个薪标准IS0 20816-5:2016以取代旧标准并同时成为ISO和IEC的共同标准.同时,国内也有若干国家标准和行业标准都对机组的振动和摆度有一些规定.针对这些标准编制的背景和应用范围进行了详细介绍,指出了这些标准之间的异同点,给出了在实际工程应用上的建议,并为下一步标准的修订和完善提供参考.%ISO 7919-5 (relative shaft vibration) and ISO 10816-5 (stationary part vibration) have been applied worldwide for many years.In recent years,ISO and IEC are working jointly to integrate ISO 7919-5 and ISO 10816-5 into a new standard called ISO 20816-5:2016 which will replace them after then.Meanwhile,some Chinese standards have also stipulated the vibration limits.This paper will present their background and scope of applications,discrepancies and limitations of application.Recommendations are made for project application and for the next revisions of the standards.【期刊名称】《水力发电》【年(卷),期】2017(043)009【总页数】5页(P65-69)【关键词】振动和摆度;国际国内标准;稳定性试验;振动和摆度评定;水轮发电机组【作者】王宪平【作者单位】上海福伊特水电设备有限公司,上海200240【正文语种】中文【中图分类】TK734近二十年来，中国已经成为世界水电大国，特别是大型、巨型机组和可逆式抽水蓄能机组，都已经达到世界先进水平，并且逐步走向国际市场并在“一带一路”沿线国家和地区开展国际合作和工程总承包业务。