水轮机振动原因分析与处理 张强
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。
分析水轮发电机电磁振动及噪声改造
分析水轮发电机电磁振动及噪声改造一、电磁振动和噪声问题的原因分析1. 水轮发电机结构问题水轮发电机的结构设计不合理是导致电磁振动和噪声问题的主要原因之一。
一些零部件结构强度不足、刚度不足、重叠和共振现象等都会导致电机振动加剧，产生噪音。
2. 运行不平衡水轮发电机在运行过程中由于受到不均匀的负载作用或者因为零部件本身的加工精度不高，导致转子不平衡，这会引起水轮发电机振动加剧，进而产生噪音。
3. 液力振动水轮发电机受到液力作用，如水流的冲击和涡流的影响，会导致设备发生共振，从而产生电磁振动和噪声。
二、电磁振动及噪声改造方案1. 结构改造针对水轮发电机结构问题，可以通过对设备的零部件结构进行强度和刚度的优化设计，采用减振措施和降噪材料，以减少电磁振动和噪声的产生。
2. 动平衡处理对水轮发电机进行动平衡处理，通过动平衡修正转子的不平衡情况，减少振动力，从而降低电磁振动和噪声。
3. 液力振动控制通过对水轮发电机的进水口、出水口以及水轮叶片等部位进行流态分析和优化设计，降低水流对水轮发电机的冲击和涡流对设备的影响，减少液力振动，降低电磁振动和噪声。
4. 振动监测与控制系统建立水轮发电机的振动监测系统，实时监测设备振动情况，通过振动控制技术，对设备的振动进行控制，进而减少电磁振动和噪声的产生。
5. 声学优化采用声学优化技术，对水轮发电机及其周围环境进行声学分析和设计，通过降噪措施，减少噪声的传播，改善设备周围环境的舒适度。
三、案例分析某水力发电站的一台水轮发电机在运行过程中出现了较严重的电磁振动和噪声问题，严重影响了设备的正常运行和周围环境的舒适度。
经过对设备进行全面分析和改造设计，采用了上述改造方案中的结构改造、动平衡处理、液力振动控制和振动监测与控制系统等措施，取得了良好的效果。
经过改造后，水轮发电机的振动和噪声得到了显著的降低，设备的运行稳定性和可靠性得到了显著提高，同时也改善了周围环境的舒适度，受到了用户的一致好评。
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引言水电站是一种利用水能源进行发电的工程设施，其主要设备之一就是水轮发电机机组。
在水轮发电机机组运行的过程中，振动问题一直是一个难以避免的难题。
振动问题不仅会影响机组的安全稳定运行，还会对机组的寿命和发电效率产生负面影响。
对水轮发电机机组振动问题进行分析和处理是非常重要的。
一、水轮发电机机组振动问题的存在及危害1. 振动问题的存在水轮发电机机组在运行过程中会产生各种类型的振动，其中包括轴向振动、径向振动、扭转振动等。
这些振动可能来源于机组内部的零部件不平衡、磨损、松动，也可能来源于外部因素如水压、水流等。
2. 振动问题的危害水轮发电机机组的振动问题会给机组带来一系列的负面影响。
振动会导致机组零部件的磨损加剧，降低机组的寿命。
振动会引起机组的噪音和震动，给机组设备和工作人员带来安全隐患。
振动还会影响机组的发电效率，降低发电量，增加运行成本。
二、水轮发电机机组振动问题的分析1. 振动问题的原因分析（1）机组内部零部件的不平衡水轮发电机机组在运行过程中，由于零部件的磨损、松动等原因，会使得机组内部的动平衡和静平衡破坏，从而引起不同类型的振动。
（2）机组外部水流、水压等因素在水电站的实际运行中，机组在水流和水压的作用下可能会受到不同方向的力的影响，产生不同类型的振动。
2. 振动问题的特点分析（1）不同频率的振动水轮发电机机组在运行中可能产生不同频率的振动，包括低频振动和高频振动。
不同频率的振动对机组的影响不同，需要有针对性的处理方法。
（2）振动的幅值大小振动的幅值大小会直接影响机组的安全运行和设备寿命，因此对振动幅值的监测和控制是非常重要的。
三、水轮发电机机组振动问题的处理方法1. 振动监测与诊断（1）振动监测为了及时发现和解决振动问题，需要对水轮发电机机组的振动进行定期监测。
可以通过振动传感器等设备进行振动监测，实时监测机组的振动情况。
（2）振动诊断对于振动问题，需要通过振动谱分析、振动信号处理等方法进行诊断，找出振动问题的具体原因和特点，为后续的处理提供依据。
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。
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是水电站中产生电能的重要设备，其正常运行对于水电站的稳定运行和发电效率具有重要影响。
在机组运行过程中，可能会出现振动问题，如果不及时处理和解决，将会对机组设备造成损坏，甚至影响整个水电站的运行。
本文将对水轮发电机机组振动问题进行分析，并探讨相应的处理方法。
一、水轮发电机机组振动问题分析1. 振动产生原因水轮发电机机组振动问题的产生主要有以下几个原因：（1）设备老化：随着机组长时间的运行，设备的部件可能会产生磨损和老化，导致机组振动增大。
（2）不平衡：如果机组叶轮或转子存在不平衡现象，将会导致机组振动。
（3）装配问题：机组在装配过程中，如果未能严格按照要求进行装配，可能会导致机组振动。
（4）液力振动：水轮叶片与水流相互作用时产生的振动，也是机组振动的一种原因。
2. 振动对机组的影响水轮发电机机组的正常运行需要保证机组的稳定性和可靠性，而振动问题将会对机组产生以下影响：（1）损坏设备：长期的振动将会导致机组的部件受损，从而减少设备的使用寿命。
（2）降低效率：机组振动将会影响机组的稳定运行，降低水电站的发电效率。
（3）安全隐患：严重的振动问题可能会导致设备的脱落或损坏，存在安全隐患。
1. 定期检查和维护为了保证水轮发电机机组的正常运行，需要对机组进行定期的检查和维护。
在检查过程中，需要特别关注机组的叶轮、转子、轴承等部件，对于存在磨损或老化的零部件及时更换和修理，以减少振动的产生。
2. 平衡校正对于存在不平衡现象的机组，需要进行平衡校正。
通过动平衡调整机组的叶轮或转子，使得转子在高速旋转时不再产生明显的振动，从而减少振动对机组的影响。
3. 规范安装在机组的装配过程中，需要严格按照安装要求进行操作，确保各个部件的安装位置和角度符合要求。
只有规范的安装，才能减少振动问题的产生。
4. 液力振动控制针对水轮叶片与水流相互作用产生的振动问题，可以采取一定的控制措施，如通过改变叶片的结构或调整水流的流速，减少液力振动对机组的影响。
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振动问题是水电站运行过程中常见的故障之一，它不仅影响了机组的稳定运行，还可能导致设备的损坏甚至事故的发生。
对水轮发电机机组振动问题进行分析和处理显得尤为重要。
本文将从振动问题的原因分析入手，探讨针对不同原因所采取的相应处理方法，以期为相关工程技术人员在水电站振动问题的处理中提供一些参考和借鉴。
一、振动问题的原因分析1.不平衡水轮发电机机组的不平衡是引起振动问题的常见原因之一。
当机组转子的质量分布不均衡时，会导致旋转时的不平衡力，从而引起机组的振动。
而不平衡可能来自于机组本身的制造问题，也可能是在运行过程中由于叶片磨损、机械松动等原因导致的。
2.轴承故障水轮发电机机组的轴承故障也是引起振动问题的常见原因之一。
当轴承损坏或磨损严重时，会导致机组的不稳定运行，产生较大的振动。
3.失衡失衡是指机组旋转零件或叶片的动力重心与几何轴线不在同一条直线上。
失衡主要是由于静、动平衡不足、质量、尺寸和装配不对称等引起的。
4.共振共振是指机组受到外力激励使其振动幅度变得异常大的一种现象。
共振现象可能十分危险，因为它可能导致机组受损或者损坏。
二、振动问题的处理方法1.不平衡针对机组不平衡问题，应当采取动平衡的措施，通过动平衡仪器检测机组的不平衡情况，确定不平衡的位置和大小，然后通过增加或减少相应位置的质量来进行校正。
在机组停机检修期间，还可以对机组进行整体的静平衡和动平衡处理，以保证机组的平衡性。
2.轴承故障针对机组轴承故障问题，首先需要进行轴承的检测和诊断，确定轴承的具体故障原因，然后根据故障原因采取相应的处理措施。
如果是轴承磨损严重，需要及时更换轴承；如果是轴承损坏，需要进行轴承的修复或更换；如果是轴承润滑不良导致的故障，需要对轴承进行润滑维护。
3.失衡对于失衡问题，需要通过精确加工和装配来保证机组零部件的质量和尺寸的准确性，避免因质量、尺寸和装配不对称而引起失衡问题。
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简介：水电站水轮发电机机组是利用水流能量产生电能的设备，其正常运行对于水电站的稳定运行和电能输出非常重要。
由于机组本身的特点以及外界环境的因素，机组振动问题时常会出现。
本文旨在对水电站水轮发电机机组振动问题进行分析，并探讨相应的处理方法。
一、机组振动问题的原因分析1. 机组本身问题：水轮发电机机组是一个由多个部件组成的复杂系统，其中的轴承、齿轮、叶轮等部件在长时间的运行中可能出现磨损、变形、断裂等问题，导致机组振动。
2. 外界环境因素：水电站位于水流较大的溪流或河流中，水流对机组的冲击力较大，可能引起机组振动。
水电站周围的地质条件以及建筑结构也可能对机组振动产生影响。
二、机组振动问题的危害分析1. 对机组本身的损坏：机组长时间的振动会使机组各个部件的磨损程度加剧，甚至可能导致部件断裂，影响机组的正常运行。
2. 对电能输出的影响：机组振动会导致发电机输出的电能波动，影响水电站的电能输出稳定性，可能会影响到电网的稳定运行。
三、机组振动问题处理方法的探讨1. 轴承检修与更换：轴承是机组振动的重要原因之一，定期检修以及更换磨损严重的轴承对于减小机组振动具有重要意义。
2. 调整叶轮叶片的角度：叶轮叶片的角度与水流的流向有关，通过调整叶轮叶片的角度可以适应不同水流条件，减小机组振动。
3. 加强机组安装的稳定性：加固机组的整体结构以及与地基之间的连接，提高机组的稳定性，减小机组振动。
4. 水流调节：通过调整水流的流量和入口位置，控制水流对机组的冲击力，减小机组振动。
5. 加强机组监控与维护：及时监控机组的振动情况，发现异常情况及时进行维护，防止机组振动问题加剧。
结论：水电站水轮发电机机组振动问题是一个复杂而常见的问题，对机组的正常运行和电能输出都会产生负面影响。
通过对机组振动问题的原因进行分析，我们可以采取有效的处理方法，如轴承检修与更换、调整叶轮叶片的角度、加强机组安装的稳定性、水流调节以及加强机组监控与维护等措施，减小机组振动问题，保证水电站的稳定运行和电能输出的稳定性。
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。
水轮机发电机振动问题的分析与处理方法
水轮机发电机振动问题的分析与处理方法摘要：在我国，水电作为一种重要的清洁能源受到了政府及社会的高度重视，而且我国对于水电开发更是居于世界前列。
水轮机发电机是水电站生产电能的主要设备，为我国的水电事业发展作出了重要的贡献，但是水轮机发电机的振动问题严重影响了机组的寿命与安全，必须得到妥善的解决与处理。
因此本文针对水轮机发电机振动问题的成因作详细阐述，并就此提出一定的解决方法，以为业内作为参考。
关键词：水轮机发电机；振动；稳定性；处理方法水轮机发电机对于水电行业本身的重要性不言而喻，这是将水能转化为电能的重要媒介工具。
而且近年来伴随智能化技术的发展，无人值班、远程控制的水电厂是未来的发展趋势，但是由于水轮机发电机的振动问题致使电厂的安全性大受影响，这在一定程度上阻碍了这种去世的发展。
因此，为了保障水电厂的安全性，解决水轮机发电机的振动问题是当前迫在眉睫。
1.水轮机发电机振动问题原理及危害分析我国的水电事业发展居于世界前列，诸如三峡水电工程等大型的水电工程更是世上绝无仅有的水电工程。
而水轮机发电机是水电站当中极为重要的组成部分，它的稳定性更是受到了相关人士的高度关注，而振动问题作为影响水轮机发电机安全与稳定性的重要因素更是必须得到高度重视与处理。
1.1水轮发电机组振动的原理水轮机发电机主要组成部分包括：固定部分与旋转部分，而当水轮发电机组工作时，部分的水轮机发电机由于某些部分出现问题或故障导致了机组出现不稳定性振动。
而当气隙处于不对称状态时，定子与转子之间不平衡的磁拉力致使水轮机发电机出现振动。
1.2水轮机发电机振动的危害水轮机发电机振动的危害不只是对发电机本身具有较大的影响，最重要的是它有可能危害到水电站本身的安全性。
由于尾水管会发生低频压力脉动致使水管壁开裂，一旦发电机机组振动频率与尾水管低频压力脉动的频率发生共振，共振会直接致使机组发生大幅度振动，有可能致使机组的零件脱落，甚至造成机组的松动，这将导致机组整体的安全性能受到极大的影响。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
水轮机振动原因分析与处理张强
摘要：水轮机是水电站运行的核心设备，其工作状态是否稳定对整个电站发电
系统的安全运行保障具有很大的影响，若设备出现重大安全事故往往会造成巨大
的经济损失。
对振动故障的诊断是保障水轮机安全运行的有效技术手段之一。
对
水轮机振动故障诊断技术及失效分析的研究，具有很大的实际意义，有利于推动
设备维护和状态检修工作的正常开展。
鉴于此，文章分析了水轮机震动的原因及
诊断措施，以供参考。
关键词：水轮机；振动故障；诊断措施
1水轮机振动的原因
1.1机械振动的原因
机械振动最常见原因是转子质量不平衡，其次是机组轴线倾斜，还有就是导
轴承缺陷。
转子质量不平衡，也就是转子重心偏离旋转轴线一个距离e，使得主
轴旋转时转子重心以e为半径绕主轴线旋转，产生附加离心惯性力，这个附加的
离心惯性力将迫使主轴产生弯曲变形，这种变形越靠近轴的两端变形越小、越靠
近离心力的作用点变形越大，主轴的空间运动形状呈橄榄形，其投影呈弓形，故
称这种振动为“弓状回旋”型振动。
水轮机和发电机轴线倾斜也会引起振动和摆动。
对新安装机组，轴线在安装时要进行测量调整，其摆度值通常都能处理在规定的
范围内，因此，轴线倾斜一般不会引起剧烈振动。
但在运行一段时间后，由于某
些原因使轴线改变，就会引起机组振动。
1.2水力振动
引起水力振动的因素有水力不平衡、尾水管中水流不稳定、涡带及空腔空蚀等。
一般说来，水轮机组的振动主要是水力振动引起的。
（1）转轮水力不平衡。
若进入水轮机转轮的水流失去轴对称，就必然出现不平衡的径向力，这种情况就
是水力不平衡，也会造成水轮机振动。
造成水力不平衡的因素，通常有蜗壳形状
不正确，不能保证轴对称；导叶开度不均匀，引起流入转轮水流不对称和转轮压
力分布不均匀；转轮止漏环不均匀，造成压力脉动，产生横向振动；流道有异物
堵塞等。
（2）尾水管中水压力脉动。
水轮机在非最优工况下运行，旋转的转轮
出口水流，会在尾水管中形成涡带，造成压力脉动，引起机组振动。
经验告诉我们，运行在30%～70%最优负荷的混流式水轮机，其尾水管内的涡带表现为正向
螺旋状涡流状态，这样一来，在尾水管内将会产生显著的压力脉动，其脉动频率
大致为机组转速频率的1/3～1/5。
尾水管压力脉动最大值出现在尾水管直锥段的
上半部，此后，这种压力脉动必然沿水流方向逐渐减弱，最终在肘管后消失。
尾
水管压力脉动值一般小于水头的10%，但超大型水轮机尾水管压力脉动值有时大
大超过水头的10%，甚至达20%～30%以上。
这种压力脉动必然引起尾水管本身、压力钢管、顶盖和推力轴承等的振动，还会导致机组出力波动，严重的情况下有
可能造成引水管道共振和厂房振动。
（3）卡门涡列。
如果平行流动的水流中放
置一个物体，而且这个物体是圆柱体的并顺垂直流向安放的，当水流速度不断提
升至雷诺数Re≥3.5×106时，在这个圆柱物体的后面会出现两排平行的、按一定距离交错排列的、方向相反的涡列，我们把这种现象称为卡门涡列。
在水轮机转轮
叶片、导叶等过流部件的尾部，也有可能出现这种卡门涡列并引起振动。
当转轮
叶片尾部产生的卡门涡列频率与叶片自振频率接近时，叶片将产生共振，使转轮
叶片严重损坏。
2水轮机振动的测量
水轮机振动的问题很复杂，产生原因很多，找出振动产生原因常用的方法有
测量法和试验工况分析法两种。
（1）测量方法。
采用百分表和压力表进行机组
振动、摆度及压力脉动的测量是最常用的方法。
一般在轴承支架和定子机座处设
置振动测点及在各部导轴承处设置摆度测点，在尾水管等处增设必要的压力脉动
测点等。
计算机监测装置中，采用加速度传感器测量振动，测量摆度采用电涡流
传感器，测量压力采用压力变送器，不仅具有幅值显示功能，而且具有波形和频
谱分析功能，还可以进行离线或在线监测。
（2）试验工况及分析。
水轮发电机
组振动、摆度、压力脉动的测量，应分别在空载无励额定转速、变转速、空载变
励磁电流、空载有励额定转速、不同负载、调相等工况下进行。
通过空载无励额
定转速工况，可了解机组轴线与轴承间机械蹩劲力作用的大小；通过空载变励磁
电流工况，可了解定子铁芯有无冷态振动；通过空载有、无励额定转速工况，可
了解发电机电磁不平衡力作用的大小；通过不同负载工况，可全面了解机组运行
的稳定性；通过变转速工况，可了解发电机转子重量不平衡力作用的大小；通过
调相工况，可了解机组无水力作用因素下的运行情况。
总之，水电机组振动、摆度、压力脉动的测量，应在各种不同工况下进行，并通过比较分析，区分各种不
平衡力作用的大小，从而查找引起振动的原因，及时处理，保证机组的稳定运行。
3水轮机振动故障诊断
3.1建立故障诊断专家系统
振动故障诊断的“专家系统”是指在计算机控制的振动在线监测、特征分析和
振动专家经验的基础上，应用人工智能方法实现振动故障的一种自动诊断系统。
它通常是水轮机振动在线监测和故障诊断系统的一个组成部分振动。
（1）若在
水导轴承处的振动比其他部位更明显时，可能是蜗壳、导叶及转轮中的水力不平
衡所引起的振动。
（2）若因转轮叶片出水连线型差异、叶片尾部形成卡门涡列、尾水管中产生偏心涡带等引起的振动，则在压力钢管、尾水管顶板均可测得明显
振动，蜗壳中会出现较大水压波动。
因此，根据振动部位的不同，也可在一定程
度上判断振动故障原因。
当水轮机发生振动故障时，总会在某个部位产生较大的
振动，即振动部位反映与振动故障有着一定的对应关系。
3.2建立水轮机状态监测检修系统
对于水轮机来说振动引起的各种故障或事故成为其检修的主要原因。
状态监
测是对水轮机运行状况和现存性能指标以及安全程度，失效分析的综合描述。
它
是对水轮机整体或主要部件的各种性能指标定量或定性的反映，通过先进的监测
分析工具和方法，对水轮机的运行状况进行监测、记录与分析，采用在线或离线
故障诊断系统，对机组现存状态作出科学评估、趋势预测和失效分析。
水轮机状
态监测检修工作主要由五个环节组成:水轮机→状态监测→诊断分析并判断决策→
检修管理→检修评估，并形成有机的闭环系统。
对水轮机运行状态进行实时监测，然后对机组进行故障诊断和综合状态评估，从而判定是否需要维修、何时维修、
维修部件和部位，并给出状态检修建议，为检修计划、失效与否提供依据。
4水轮机振动的消除
经查明振源和振动原因后，根据不同的情况采用不同的措施消除或减缓振动。
常用的方法主要有以下几个方面。
（1）补气。
轴心孔和尾水管补气，是目前最
常用的方法，若下游水位超过设计尾水位，且吸出高度Hs≤－5m时，宜采用压缩空气补气或射流补气。
（2）尾水管直锥段加装同心圆导流栅。
（3）尾水管壁加
装三角形阻水筋或稳流片。
（4）调整止漏环间隙，对于高水头混流式机组，有
时需割除下梳齿来消除水力自激振动。
（5）改变叶型和在叶片间加支撑，可以
改变叶片自振频率，消除或减弱转轮叶片卡门涡列振动。
（6）调整轴线或调整轴瓦间隙等。
结语
综上所述，水轮机组运行过程中防止因振动产生的事故十分重要。
电厂方面需要了解水轮机振动的原因、水轮机振动的防护措施、水轮机振动的处理方法，在维护检查工作中全面加强设备的动态管理，在运行过程中正确分析查找水轮机振动的原因，找出解决方法进行处理，才能确保水轮发电机组安全稳定运行。
参考文献
[1] 者建伦.水轮发电机组振动的分析与处理[J].大电机技术，2003（04）：35-38.
[2]鑫凡.大型水轮发电机定子铁损现场试验方法[J].电工技术，2014（07）：44-46.。