分析水轮机发电机组振动存在的问题与措施
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。
简析水轮发电机组的振动原因及改进措施
简析水轮发电机组的振动原因及改进措施摘要：水轮发电机在长期运行过程中，会产生振动。
引起发电机组振动的原因可以从机械、水力和电力三方面考虑，针对这些原因，从发电机水机保护、励磁系统、发电机组导轴承方面进行改进。
关键词：水轮发电机；振动原因；改进随着现代技术的迅速发展，水轮发电机的比转速和单机容量越来越大，其结构更加复杂，机组稳定性问题日益突出。
一批像三峡工程等大、中型机组投入运行，其稳定性能尤为重要。
稳定性能成为衡量大、中型发电机组的重要性能指标。
1. 水轮发电机组的振动原因振动是旋转机械运行过程中的固有属性。
振动不仅影响机械的性能和寿命，还会引起机械故障和损坏会，造成重大经济损失。
水电机组的振动直接影响机组的安全运行、负荷的合理分配及供电的质量，如果不加以控制，还会造成严重的事故。
例如，西南某大型电厂的一台机组因导叶销破坏引起转轮周期性激振，导致转轮两块叶片振落，其它严重开裂叶片更换新转轮，直接经济损失一千万元；葛洲坝电厂某号机投产后出现明显振动，导致厂房震颇，严重地危及运行人员的身心健康。
可见，机组的振动值是一个重要的质量指标，既可以根据机组起动过程的振动来评价机组的安装质量，也可以根据机组振动状态确定机组的检修计划。
水轮发电机组的振动问题与一般动力机械的振动有所不同。
水电机组的振动除需考虑机组本身的转动或固定部分的振动外，尚需考虑作用于发电机部分的电磁力及水轮机过流部分的流体动压力对系统及其部件振动的影响。
在机组运转的情况下，流体一机械一电磁三部分是相互影响的。
因此，严格地说，水轮发电机组的振动是电气、机械、流休耦合振动。
完全按照这三者的耦合关系来研究系统的振动是非常复杂的，目前还难以建立起可以进行分析计算的数学模型，也不易在试验中同时考虑上述三种因素的互相影响。
为此，根据水电站所积累的典型经验，可将引起机组振动的原因划分为机械、水力、电气三方面。
1.1 机械因素由于制造、安装等因素引起的机械不平衡力主要有：（1）主轴弯曲或有挠度；（2）发电机转子与水轮机转轮动、静不平衡；（3）导轴承间隙调整不当；（4）推力轴承调整不良；（5）机组中心不正；（6）转动部分和固定部分不同心，产生摩擦或碰撞；（7）支持系统刚度不够。
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。
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。
水轮发电机组调试问题分析及处理措施覃浩宇
水轮发电机组调试问题分析及处理措施覃浩宇发布时间：2021-10-28T05:32:07.707Z 来源：《福光技术》2021年16期作者：覃浩宇[导读] 加速发电机组磨损，比如大轴的剧烈摆动使轴与轴瓦温度升高，导致轴承烧坏。
葛洲坝机电建设有限公司四川省成都市 610000摘要：水轮发电机组运行过程中的安全性、可靠性和稳定性对保证整个水电站的生产与经营活动具有重要作用，如何保证水轮发电机组的正常运行一直是水电站面临的一个重要问题。
基于此，本文探究水轮发电机组调试存在的问题及处理措施，旨在为保证水轮发电机组的正常运行提供理论依据。
关键词：水轮发电机组；调试问题；处理措施1振动故障产生的危害振动故障是水轮发电机组运行过程中不可避免的现象之一，振动故障不仅会对水轮发电机组正常运行带来巨大影响，而且会给振动机组的安全性造成危害，具体体现在以下几个方面：（1）引起发电机零部件金属焊缝疲劳，使之出现裂纹，导致水轮发电机组破坏甚至是报废。
（2）造成水轮发电机组各部位紧密连接部件松动，导致紧固件断裂，加剧被连接部分振动，使其迅速损坏。
（3）加速发电机组磨损，比如大轴的剧烈摆动使轴与轴瓦温度升高，导致轴承烧坏。
2振动故障产生的原因分析在本工程项目中也同样遇到了类似问题，若想解决这一问题，需要对引发水轮发电机组振动故障的原因进行分析，以期找到具有针对性的解决办法。
（1）机械原因：多为水轮发电机组质量问题而导致；同时，可能还会由水轮发电机组轴承间距过大、主轴较细、刚度较低以及零件松动等原因而引发。
（2）电磁原因：主要由电机电气部分的电磁力决定，水轮发电机组的振动现象会随着电磁力的增大而增大，而电磁力的主要影响因素有转子圆度等。
本项目中的水轮发电机组转动部分由于受到电磁力的影响，发生振动故障。
一般情况下，随着电磁力的不断增大，水轮发电机组的振动现象也会加剧，其中振动最明显的是在上机架部分，此时如果没有固定好定子绕组或者转子绕组，其会在电气负荷与电子负荷的共同影响下发生振动现象，随着振动速度的不断加快，振动的现象愈加明显。
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）。
水轮发电机组振动原因分析及措施
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。
水力发电机组运行中振动的原因分析及处理办法
（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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分析水轮机发电机组振动存在的问题与措施
摘要：首先针对引起水轮发电机组振动的主要影响因素，也就是电磁、机械、
水力这三个因素进行详细分析。
并且进一步提出可行效果好的解决方法，以期能
为以后处理水轮发电机组振动问题提供良好的借鉴效果。
关键词：水轮机；发电机组；振动；措施
1 影响发电机组振动的主要因素分析
1.1 电磁因素引起的振动
当机组设备中某个磁极出现短路的情况时，导致磁动势减小，则与之相对称
的磁极的振动便出现一个方向一样的旋转着的不平衡的拉力，这就是引起机组振
动的原因。
假如这时候定子铁心组合缝出现松动的情况，或者铁心本身松动等等，也会引起机组振动。
另外，假如定子绕阻的固定没做好，在电气负荷较高的情况下，机组便会振动。
1.2 机械因素引起的振动
（1）如果机组轴线偏离，紧固零部件松动，推力轴承调整不合适都会使得发电机组在低转速运行的时候振动明显。
（2）如果发电机组振动随着机组转速的
平方增大而增大，那就可能是因为机组转动部分，质量不平衡，引起机组振动。
（3）如果发电机组振动不仅强烈还伴有撞击的声音，那么引起振动的因素，很
有可能是固定部件与机组转动部件的碰撞发出的声音。
（4）假如发电机组振幅
明显的随机组负荷变化而变化，那么这很有可能是因为主轴设计直径问题或大轴
材质刚度不够而引起了振动。
1.3 水利因素引起的振动
1.汽蚀引起的振动汽蚀是水利因素的一种，可分为三部分三个种类，有空腔
汽蚀、间隙汽蚀和翼型汽蚀。
空腔气蚀经常发生在水轮机座环内侧和为水管的上
半部分，间隙汽蚀会破坏转轮，翼型汽蚀经常发生在轮翼靠近液片背面的地方。
因为汽蚀的原因，水轮机工作表面不仅会严重侵蚀和破坏，还会有强烈的噪声，
剧烈的振动。
当机组在振动区运行时，机组振动更加剧烈，并有明显的噪声，振
动频率在 300 到 500 赫兹，进行高频振动。
2.尾水管涡带引起的振动水轮发电机
组振动中非常常见的振动源就是尾水管涡带，尾水管涡带不仅能引起机组振动，
还能引起压力脉动，造成转轮、蜗壳汽蚀。
一般来说，涡带除了会引起水轮机发
电机组振动，还能引起引水系统和厂房共振。
2 水轮发电机组振动的处理方案
2.1开展振动分析执行步骤
水轮发电机组振动故障诊断就是利用状态检测收集的信息展开综合评价和诊断，对机组可能出现的振动故障展开预测，并完成已有振动问题判断。
水轮发电
机组振动原因分析具体步骤如下：先要绘制不同振动、停机状态下的级联图；对
于处在稳态条件下不同负荷的数据实施筛选处理，并绘制由于负荷改变的瀑布图，基于此对这一瀑布图展开审核，并选取最显著的振动成分；利用振动原因分析法
迅速找到发生振动原因；深入分析转频情况，进一步描绘质量不平衡及其轴弯曲
定量；给出相应的解决建议。
振动分析及其评价结果如下：由于负荷不断增加，IX 成分幅值、相位均为发
生明显的改变，表明由于水力使得转频振动发生概率比较低。
机组实际运行环境，因转速发生改变，上导摆度及其上机架振动 IX 成分并未出现显著的改变，说明质
量不平衡对于转频振动带来的影响比较小。
机组运行环节并未受到电磁、水力的
影响；机组具体运行中，励磁投入后并没出现明显振摆变化，说明由于电磁因素
引起振动比较小。
如果减速数值是27rpm，质量不平衡力可以忽略。
这种情况下，主轴完全为静态弯曲的状况。
通过相关计算，如果推力轴承处在主轴其静态弯曲
量达到127μm，弯曲位置由键相块开始沿着旋转方向实施反方向转动24°这个位置。
2.2发电机组振动故障的处理方法
1.电磁因素引起的振动处理可按照转子磁极键的实际情况，并在反复测转子
圆度，当机组由于电磁因素出现故障时，首先需要检查转子磁极键是否出现问题，要多次测量转子圆度，通过检查确定转子圆度合格后，需要将多出部分的磁极键
切掉，在转子上方添加一块挡板，并对剩余磁极键进行加固，这样就完成了对磁
极部分的修复，最后再次进行转子圆度的测试，如果再次符合标准，那么机组就
可以再次正常工作了。
2.水力因素引起的振动故障处理水力因素引起的机组故障
主要分为尾水管涡带引起的振动和汽蚀因素引起的振动。
对于第一种情况，可以
通过在低负荷区域增加补气量，使尾水管的压力脉动振幅得到降低。
对于第二种
原因，首先需要技术人员定期对机组进行检查，尽量保证机组不在低负荷振动区
状态进行工作，这样可以最大程度降低汽蚀的影响。
3.机械因素引起的振动故障
处理相较于电磁和水力方面的影响，由于机组本身机械构造方面的缺陷造成的影
响更容易解决，解决这类故障的核心就是加强整个设备精密度和同心度的提高以
及后期的校正维护，例如：安装设备前进行严格仔细的检查以及轴线的标准化的
校正，后期的定期维护校正等，这些都是可以显著降低机组机械振动的有效措施。
2.3开展分析的目的与方法
研究目的在于明确运行中出现振动的主要原因，并提出有效减小振动的方法，并给出技术数据给予相应的支持。
方法如下：转频分析。
一倍频被称作转频，这
是水轮发电机组重要的组成部分，其中水力或质量处于不平衡状态、轴发生振动
均为一倍频。
即使引起水轮发电机组振动原因比较复杂，但处于不同条件下振动
原因也有所差异。
因此，通过开展各方面分析有利于初步明确引起转频振动的主
要原因，并通过空间轴线工具更为直观的求解主轴弯曲量、相位等信息。
从不同
机组视角分析，通过深入分析这一系列的参数，有利于直接找到发生振动的原因；频谱分析。
是水轮机组发电机组发生振动最基本方法，任意一个信号波形均会被
分解成为正弦曲线组成，通过正弦波频率、幅值组成相应的频谱。
任意一种振动
现象均是由基本振动现象合成的。
从波形视角分析，基本振动现象就是频率的正
弦波。
必须注意，上述振动现象均是导致其出现直接振动的主因。
通过这种方法
有利于分解复杂的振动现象，迅速找出振动发生具体原因，进一步明确机组有待
检修的方向及其部位；迅速定位振动现象。
由于时间不断推移，状态检测系统支
持进行记录的数据不断增多，而如何开展振动数据搜索、定位是相关工作人员有
待考虑的问题。
结束语
综上所述，水轮发电机组振动会对正常的生产造成很大影响，因此，针对这
个问题，本文首先阐述了到底什么是引起机组振动的主要因素，接着提出可行的
有效的解决处理方法。
因为在实操中不可避免水轮发电机组的振动情况，所以最
好的解决处理方法就是预防，并根据实际情况进行治理，利用这些合理科学的方
案措施，最大程度地减少振动，以确保机组稳定、可靠、安全地运行。
参考文献：
[1]李胜首.浅谈水轮机转轮裂纹的原因及预防措施[J].低碳世界，2017（36）：83-84.
[2]王宪平.水轮发电机组振动和摆度标准分析和应用探讨[J].水力发电，2017，43（09）：65-69.
[3]高梅英，史文浩，冯于容.全球型水轮机大修关键技术研究与应用[J].人民河，2017，39（07）：40-42+47.
[4]陈波.水轮机导叶车削加工中偏心振动问题及措施[J].南方农机，2017，48（13）：87+90.
[5]陈城.磁致伸缩悬臂梁在水轮机组振动检测中的应用研究[D].南昌工程学院，2017.。