水轮发电机组振动原因分析及措施

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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。

水电站机组振动的原因及解决措施研究

水电站机组振动的原因及解决措施研究

水电站机组振动的原因及解决措施研究随着社会的进步,居民的用电量日益升高,同时也对用电质量提出了更高的要求,这就刺激了电力行业的飞速发展,但同时也暴露了较多的问题,其中最为常见的就是水电站机组振动问题。

这一问题不仅影响着设备正常使用,甚至还会对使用人员的生命安全造成严重威胁。

本文的研究内容即为水电站机组振动的原因及解决措施。

标签:水电站;机组振动;原因;解决措施水轮发电机在工作中如果发生振动,不仅会导致某些部件发生弹性形变或塑料形变出现裂纹、断裂,还会导致部件之间的连接松动,导致部件的使用寿命更短。

严重时甚至还会对整个水电站机组的安全运行造成严重威胁。

但这一问题在实际使用期间难以避免,所以需要采取有效的措施进行改善。

分析水轮机组的结构可以发现,组成部分主要是旋转和固定两部分,水轮发电机在运行期间,其中某部分发生异常,就会导致出现机组振动。

比较常见的振动是旋转部分的振动。

对振动问题采取有效措施进行控制后,可以使机组的运行具备更高的稳定性和可靠性[1]。

1、水利因素造成水电站机组振动的原因1.1水力不平衡水流同时具有动能和势能,在蜗壳的作用下形成环流,经均匀分布固定导叶、活动导叶片到转轮上,将其激活进行旋转。

当导水叶叶片和流量通道受各种因素的影响出现较大的形状差异时,水流作用到转轮后,因为成对称失衡,出现不平衡横向力,转轮从而发生振动,当运行处于无负载和低负荷状态时,振动尤为强烈。

1.2尾管的低频率水压脉冲在非设计工况条件下,水轮机运行时在出口处转轮受到脱流漩涡和旋转水流等因素的影响,尾水管内引发水压脉动并出现大型涡带,并以固定频率在管内转动,引起低频压力脉动。

水流流经管道后,压力脉动会导致转子,蜗壳,压力管等发生剧烈的振动[2]。

1.3空腔汽蚀水流通过水轮机时,受到流速,流向的影响,流道发生改变,增加流速后水流中出现气泡,气泡一旦进入高压区并溃灭,出现的情况即为空腔汽蚀。

这一情况会对机组的推力轴承和顶盖造成剧烈的垂直振动。

水轮发电机组异常振动的原因分析及应对措施

水轮发电机组异常振动的原因分析及应对措施

水轮发电机组异常振动的原因分析及应对措施摘要:水轮发电机组运行中出现异常振动是不可避免的,掌握引起机组异常振动的振源的类型、特征、危害以及振动规律等,对机组不同的异常振动进行分析、判断,迅速、准确地消除引起机组异常振动的振源或采取有效措施减小振动,确保机组安全、稳定、可靠、经济运行。

本文主要对水轮发电机组的剧烈振动原因及应对措施进行了探讨。

关键词:振动原理异常振动原因分析应对措施1 水轮发电机组振动原理在机组运转的状态下,在水轮机作为其原动力的前提下,水能的作用能够直接有效激发水轮发电机组振动,还能够间接维持机组振动。

流体、机械、电磁三者是相互影响相互作用的,由于气隙在不对称的状态下,由于发电机定子与转子之间的磁拉力不平衡的情况,当流体激起机组转动部分振动时会造成机组转动部分的振动,而发电机的磁场和水轮机的水流流场也会受到转动部分的运动状态的影响。

2 水轮发电机组异常振动的危害旋转机械的振动是难以避免的,如果可以把振幅控制在允许范围之内,就可以保证机组安全、正常的运行,但是如果是剧烈的振动,必然会不利于机组的安全运行,其主要表现为:机组的各个连接部件出现松动,所有静止部件和转动部件之间产生摩擦甚至是扫膛而损坏;导致零部件和焊缝疲劳,形成裂缝甚至出现断裂;尾水管低频压力脉动可使尾水管壁出现裂缝,当发电机或电力系统固有频率与其频率一致的时候,会发生共振,造成机组出现剧烈振动,有可能会导致发电机组从电力系统中解列,甚至会损坏厂房和水工建筑物。

3 水轮发电机组常见异常振动的原因分析及应对措施3.1 机械因素造成的剧烈振动的原因及应对措施机械因素引起的振动是指由机械部位摩擦力和惯性力以及其他力造成的振动,其特征是振动频率相当于机组旋转频率或是机组转动频率的几倍。

引起振动的机械因素主要是导轴承缺陷、机组轴线不正、转子质量不平衡等。

(1)振动的原因分析1)转子质量不平衡:因为转子质量的不平衡,转子的中心会对轴心产生偏心距,当轴以角速度开始旋转的时候,因为失衡质量受到离心惯性力的影响,在轴上出现弓状回旋,此类的振动也被称为振摆。

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)。

浅谈某水库电站#3水轮发电机组振动的原因及处理

浅谈某水库电站#3水轮发电机组振动的原因及处理

浅谈某水库电站#3水轮发电机组振动的原因及处理摘要:机组振动状况是能否保证水轮发电机组长期持续稳定、安全运行的重要技术指标,水轮发电机组的振动,如果超过允许标准时,将造成水轮发电机组螺栓松动、焊缝开裂等现象,严重时会造成主轴疲劳破坏等,危及机组的安全稳定运行。

关键词:机组检查、检测、调整处理。

一、引言贵州某水库水电站#3水轮发电机组,于2007年9月建成投产运行,其水轮机型号为HL220—WJ—71,发电机为卧式三相同步发电机,其型号为SF800—10/1430,额定容量为0.8MW,额定转速为600r/min,额定水头34m,额定流量2.9m3/s,具有自激并励可控硅静止励磁系统和全封闭双路径向自循环空气冷却系统。

经过几年的运行后,于2011年4月进行了一次A级检修工作,#3水轮发电机组年运行时间短,利用率低。

该机组主要是供火电(4×600MW)机组冷却水和水库水电#1、#2(2×6MW)机组满负荷运行后,利用雨季时洪水水库溢水的情况下发电,其余时段每周定期启动运转一次。

几年来随着运行时间的增长,机组的振动也随至变大;轴瓦温度逐渐升高,空载开机启动开度也不断增大,停机过程中速度下降迅速,制动时间逐渐缩短。

发展到已经不能正常启动运行。

二、机组现状检查1、机组结构图1-尾水管;2-真空表;3-蜗壳;4-活动导叶;5-转轮;6-主轴密封装置;7-径向推力轴承;8-推力盘;9-飞轮;10-制动器;11-径向轴承;12-联轴节;13-排水阀;14-导叶臂;15-控制环;16-轴承座板;17-冷却器;2、根据该机组所出现的振动、瓦温偏高的问题,为解决恢复机组正常运行,满足汛期发电需要。

我们公司接管该水库电站运维后,首先对3号机组进行了尾水弯管拆卸检查,检测转轮与止漏环的运行间隙,机组转轮中心向蜗壳-Y与-X间45度方向偏移,转轮下环与蜗壳止漏环靠死(0.02mm塞尺不能通过),对侧为1.35mm,+Y方向为1.00mm,-Y方向为0.3mm,+X方向为1.15mm,-X方向为0.3mm,使机组转动部分发生机械摩擦,不能自由转动。

水力发电机组运行中振动的原因分析及处理办法

水力发电机组运行中振动的原因分析及处理办法
(2)发电机组遭受较大程度的磨损,或是轴剧烈的振动,则容易使轴与轴瓦温度上升,当温度达到临界值时可能烧坏瓦轴,从而无法满足机组长期运行条件。
(3)发电机转子的振动过大,会增加滑环电刷的磨损,导致电刷火花不断增大。
(4)机组振动可能会引起机组零部件金属以及焊缝之间形成并扩大疲劳破坏区,促使其机能的减弱。随着裂纹的不断扩大,导致裂缝的产生,最终会造成断裂,造成机组无法使用。
4.2机组支撑因素导致的振动及处理
(5)机组振动过大,会增加尾水管中形成的涡流脉动压力,这会使尾水管壁发生裂缝,从而影响尾水管壁的正常功能,严重时可能会导致整体尾水设施遭到严重的破坏。
2.电气原因导致的水力发电机组振动及处理方法
2.1三相负荷因素引发的振动及处理
在实际水电生产过程中,发电机组经常会出现三相负荷不对称问题,如发电机定子单向接地或者两相短路时。当负荷不平衡时,三相绕组会产生负序电流,产生负序旋转磁场。一旦负序磁场正对发电机纵轴时,较小气隙会增大转子间作用力。一旦负序磁场正对发电机横轴时,较大气隙会减小转子间作用力。因此负序磁场造成定转子间作用力忽大忽小,便会出现定子机座与转子出现振动问题。针对此种问题,需要设置发电机阻尼绕组来减小负序电流,在负序旋转磁场切割转子时,电阻中安装的漏电抗很小的阻尼绕组便可以产生较大感应电流,对负序磁场进行削弱,从而减少产生的负序电流,避免出现振动问题。
3.水力因素引起的水力发电机组振动及处理方法
3.1水力因素引起的振动原因
水力因素引起的机组振动主要有以下几个方面:(1)卡门涡列:围绕着物体的恒流通过时,在出口的两侧边缘出现了漩涡,形成了有规则交错排列、向相反方向旋转的旋涡,从而相互吸引、相互干扰,形成了非线形的涡列,通常被称为卡门涡列。当卡门涡列冲击频率和旋转物体叶片固有频率比较接近的时候,叶片的固有频率会产生共振,并带有强烈且频率单一的噪声以及金属共振的声音。(2)空腔汽蚀:水轮机有水流通过的时候,流速、流向受到流道的影响发生变化,在流速增加或脱流部位压力减少到汽化压力的时候,水流中会出现汽泡,汽泡在进入高压区之后会溃灭,从而导致汽浊出现。空腔汽蚀是在流道中由于漩涡带引起负压、脱流而导致压力交变造成的。因空腔汽蚀造成机组的推力轴承和顶盖产生剧烈的垂直振动,相较于横向振动,垂直振动的危害更大。(3)尾水管的低频率水压脉冲:水轮机在非设计工况条件下运行的时候,由于转轮受到出口处的脱流旋涡和旋转水流以及汽蚀等影响,在尾水管内常常会引起水压脉动,特别是在尾水管内出现大型涡带之后,涡带以近似固定的频率在管内转动,从而导致低频压力脉动。当水流在管道中流动时,压力脉动会激起尾水管壁、转子、蜗壳、导水机构和压力管道的剧烈振动。(4)水力不平衡:具有动能和位能的水流是由蜗壳的作用而形成的环流,它是经过均匀分布的固定以及活动导叶片作用到转轮上,转轮被激活而旋转。因为加工、安装误差,导水叶叶片、流量通道的形状大小差异较大的时候,作用转轮的水流在失去轴对称的情况下就会出现不平衡横向力,从而导致转轮振动,当无负载和低负荷运行的时候,振动比较强烈。
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水轮发电机组振动原因分析及措施
摘要:本文首先对水轮发电机组产生振动的原因进行了分析,并归纳了机组振
动的特点,最后针对水轮发电机组产生振动的原因提出了相应的处理措施。

关键词:水轮发电机组;原因;处理方案
引言
对于水力发电站而言,水轮发电机组是不可缺少的构成内容,其运行的稳固性是确保水
电站可以顺利运转的重要因素,但是,水轮发电机组是由各种机械设备组成的,有些部件还
需要进行运转,设备在运作过程中运都不可避免的会存在振动,而且在实际运行的过程中,
能对机组稳定性产生影响的因素有很多,如电网、水文、气候、制造、安装和时间等等,因
此机组很可能会出现机组振动超标现象。

所以,要在采取恰当的技术举措把机组的振动尽可
能地降低,且把其管控在相应的范围内,来确保机组运转的长效、稳健性。

可是如何将机组
振动控制在合理范围内,保证机组安全稳定运行,这个问题需要引起重视,并采取适当的方
法进行解决。

1 水轮发电机组的振动原因
1.1 机械原因
一般情况下,由机械因素引发的振动存在一个共同点:机组的振动频率一般等于转频或
者是转频的几倍。

能够引起水轮发电机组振动的机械原因主要分为以下几点:(1)转子质量偏心或安装偏心。

当磁力下线通过转子与定子的间隙时,在它们之间会因
磁力线自身存在缩短倾向而形成拉力,即磁拉力。

如果电机的转子制造时出现问题而出现质
量偏心情况,或者在安装转子时没有按照要求进行装配而偏离中心,以及因长期运行主轴磨
损而导致使转子偏心,转子都会受到不均衡的磁拉力,这样会对转子的动力特性产生影响,
导致水轮发电机组产生振动现象。

(2)转子“抖动”。

具体而言,转子“抖动”是说水轮发电机组在运转的时候,导轴承产生
松动亦或空隙不恰当、刚性未达标,而且机组的运行不牢固、润滑工作没有达到要求时,导
轴承和转轴间产生硬性摩擦,致使轴承向相反的方向转动,进而形成水平方向的振动。

1.2 电磁原因引起的振动
(1)转子绕组短路。

当一个的磁电动势因短路而减少时,与它相对的那个磁电动势并未
产生改变,为此便会产生一个和转子反方向转动的和轴线同向的不均衡磁拉力,进而导致转
子发生振动。

这种振动的大小主要受坏掉的线圈匝数的影响。

而且只有接入励磁电流才会发
生振动,而且与励磁电流大小成正比,根据这种振动特性,可以很容易依据检测数据,将转
子绕组短路引起的振动与其他原因引起的振动区分。

(2)空气间隙不均匀。

如果发电机的定子或者转子不圆或者有摆渡现象,或者存在转子
中心没有调整好等情况时,都会造成空气间隙不均匀,从而产生不平衡磁拉力,随着转子的
旋转运动,也会造成空气间隙存在周期性变化,不平衡磁拉力也会沿着圆周呈现周期性移动,从而导致水轮发电机组振动。

(3)如果机组内的定子铁芯有松动问题,亦或定子铁芯组合间由于部分因素间隙空间产
生变化,都会引起随机组转速发生变化而导致机组振动,通常状况下,振动频率是电流频率
的好多倍。

1.3 水力原因
水既是机组运行的能量来源,所有的能量均来自流体的动能,又是机组的作用介质。


作为流体,在水轮机的作用下流场变得很复杂容易引发机组振动。

原因主要包括:(1)尾水管涡带引起的振动。

在水轮发电机组的振动故障中,发生最多的就是尾水管涡
导致的振动。

产生尾水管低频涡带最基础的前提是水轮机转轮出口水流有较高的圆周分效率。

在一些负载的时候,由泄水锥形成的螺旋形状的涡带,在尾水管内构成频率较低的涡带脉动,脉动压力传输到每一个架构物件与过流部件,致使周期性出力摆动、大轴周期摆动、压力管
道中水流压力脉动、机组振动[5],有些时候还会和管道内水体构成共同振动亦或多倍振动,
导致转轮叶片出现裂纹,甚至引起整个厂房发生振动,对机组正常运行造成极为重大的危害。

(2)卡门涡流引发振动。

在流体力学中,卡门涡流是指在当水流绕过物体的时候,会在
其两侧会周期性地脱落出旋转方向相反、排列规则的双列线涡,经过非线性作用后形成的涡
流现象,卡门涡流如图1所示。

(3)其他原因。

转轮进口压力波动;进水口拦污栅被杂物堵塞激发的振动;转轮迷宫止
漏环结构参数不合理引起的水力不平衡;多泥沙河流的水电站其高含沙水流除对水轮机进行
磨损破坏;水轮机的安装过高产生的振动等等。

2 水轮发电机组振动的处理方案
2.1 采取预防措施
水轮发电机组在使用过程中要想减少出现振动超标现象的几率,水电站在机组设计、制造、安装时就应根据要求进行。

根据水电站的实际情况,需要合理设计、配置各个部件,采
用先进的合适的技术和工艺制造出高质量的机械配件,避免在制造过程就出现部件质量不达
标的现象。

在安装发电机转子的时候,应当高度关注转子的地点、润滑程度、中心等,尽量
防止转子产生安装不均衡的状况。

如果有需要,应当依托高水平的仪器对现场各个仪器部件
的平衡情况试验探究,力争把机组转动部件产生质量不均衡的概率减到最低,乃至达到零。

可是在生产、装设过程中,也应当注重确保水轮发电机组的同心度、转子圆度、定子圆度等。

发电机定子运用分数组绕组的时候,应当加以噪音剖析和计算、次谐波振动剖析和计算[7]。

而且还要注意机组使用的零部件的固有频率,要与现场振源产生的振动频率不同,避免产生
共振。

2.2 采取恰当的振动测试方法
在水力发电站实际运转过程中,水轮发电机组的的振动在所难免,但是要想知道机组的
振动是否超过相关规定,是否有设备部件存在问题,就要采取恰当的振动测试方法。

常用的
测试方法有振动实时监测系统。

由于水力发电机组结构复杂,振动情况也比较复杂,且具有
祸合性,所以通过一般的测试方法需要花费较长时间才能查出故障原因,因此,现如今许多
水电站都在水轮发电机组上安装了实时监测系统,智能故障诊断技术被应用于该系统中,以
便于振动检测。

智能故障诊断技术主要包括:支持向量机、人工神经网络、遗传算法、模糊技术、小波包、故障树、粗糙集理论、专家系统等等。

振动实时监测系统主要包含以下几部分:传感器、信号变换、处理、放大和测量装置、
分析仪器以及显示记录设备等等。

监测系统示意图如图2所示。

图2 振动监测系统示意图
2.3 发电机组振动处理方案
水电站可根据振动实时监测系统得到的分析结果,采取相应的而处理措施,将机组振动
控制在合理范围内。

(1)机械原因引起的振动处理
提高机械部件的制造精密度和安装同心度是能够有效减小机械因素引起振动的主要途径。

但即使采用了高精度、高质量的的机械元件,严格按照标准进行了安装,机组受运行状况的
影响也会出现机械振动。

这是因为,机组部件长时间运动,会使部分元件防止出现磨损、移位、甚至毁坏的现象。

这就要加大对机械设备的检测,水电站的工作人员应及时将那些已经
磨损或已经毁坏的元件进行替换,而对于元件移位导致的质量不均衡而引起机组振动时,就
要及时调整元件位置,使其满足工艺要求。

(2)电磁因素引起振动的处理
若转子磁极出现短路而引起振动时,要根据机组的实际运行情况,反复测定转子圆度,
将出现短路的磁极进行有效处理。

而且还要对磁极进行有效固定,防止其出现偏斜或是窜动
等情况。

当磁极修复处理好以后,还应对转子圆度再次进行测试,以确保转子圆度符合标准。

而对于空气间隙不匀、铁芯松动、定子绕组不够牢固引起的振动要对定子和转子的相关部件
进行调整,进行测试以满足工艺要求。

(3)水力因素引起振动的处理
当判定引起机组振动的主要因素为尾水管涡带时,水电站可以通过以下方法进行处理:
①在水轮发电机组的低负荷区内要补充足够的气量,这样就可以有效减小尾水管的压力脉动
造成的振动幅度。

②加装延伸泄水锥。

泄水锥也可以有效降低尾水管涡带的压力脉动。


机组的在超负荷区域内,则可以安装减振装置(具有导流作用),或者也可以使用角向切割叶片出水边的方法,以此降低涡带压力脉动。

而如果是因为汽蚀而引起机组产生振动,可以采取以下处理方法:通过在尾部流通管入
口处加装导流瓦和导流翼板或是对转轮叶型进行修正等方法加以解决出力[9]。

同时还应当尽可能避免机组在低压负荷区运行,这样也能有效消除汽蚀引起的机组振动。

3 结束语
水轮发电机组的稳定运行是保证水电站能够正常运转的重要前提,而且对水电站的经济
效益和社会效益都有着着非常重要的影响。

但是在水电站的实际运行中,水轮发电机组常常会受到许多因素的影响而出现振动现象,机械设备出现振动在所难免,但是一旦振动超标,就会对水轮发电机组的设备造成毁坏,进而影响到水电站工作的正常开展。

本文主要研究了水轮发电机组产生振动的原因,主要包含机械原因、水力原因和电气原因三个方面,然后,又根据振动产生的原因提出了一些具体能够有效解决发电机组振动的处理方案,以此保障机组能够可靠运行,希望本文的研究结果能够为水轮发电机组的振动处理提供一定参考。

参考文献:
[1] 于洪波. 大中型水轮发电机组振动原因分析及判断[J]. 防爆电机. 2014(02)
[2] 方友林. 水轮发电机组振动过大的原因分析及处理方法的研究[J]. 装备应用与研究. 2015(09)
[3] 沈德,苟廷青. 大型水轮发电机组振动分析与处理[J]. 西北水电. 2012(4)。

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