大型水力发电机组的动平衡
大型水轮发电机组动平衡测试
Ａｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ｏ ｆ Ｄｙ ｎ ａ ｍｉ ｃ Ｂａ ｌ ａ ｎ ｃ ｅ Ｔｅ ｓ ｔ ｏ ｎ Ｌａ ｒ ｇ ｅ Ｈｙ ｄ ｒ Ｏ ｇ ｅ ｎ ｅ ｒ ａ ｔ Ｏ ｒ
Ｗ ＡＮＧ Ｂｉ ｎ
（ Ｙ ｕ ｎ ｎ ａ ｎ Ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｉ ｒ ｃ Ｐ ｏ ｗ ｅ ｒ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ Ｃ Ｏ ． ， Ｌ Ｔ Ｄ， Ｋ ｕ ｎ ｍ ｉ ｎ ｇ ６ ５ ０ ２ １ ７ ）
摘要 ：介绍水轮发 电机组动平衡的一次试重 法具有拆装 工作量 少、 占用机组试运行 直线工期短 的特点 ，通 过动平衡 的一 次试重法对鲁地拉 ３ ６ ０ ＭＷ 水轮发 电机 组进行 动平衡 试验 减少 了机 组的振动和摆度 。
关 键 词 ：水 轮 发 电机 组 ；一 次 试 重 法 ；振 动
Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ ：ｈ ｙ ｄ ｒ ｏ ｇ ｅ ｎ ｅ ｒ ａ ｔ ｏ ｒ ，ｏ ｎ ｅ ｔ ｉａ ｒ ｌ ｗｅ ｉ ｇ ｈ ｔ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ，ｖ ｉ ｂ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ
中 图分 类 号 ：１ 、 ， ３
文 献 标 识 码 ：Ｂ
文 章 编 号 ：１ ０ ０ ６— ７ ３ ４ ５（ ２ ０ １ ４）０ ２－ ０ ０ ７ ５—０ ３
第４ ２卷 ２ ０ １ ４年 ４月
云
南
电
力
技
术
Ｖｏ １ ． ４ ２ Ｎｏ ． ２
Ａｐ ｒ ． ２ ０１ ４
ＹＵＮＮＡＮ ＥＬ ＥＣＴ ＲＩ Ｃ Ｐ ＯＷ ＥＲ
大 型 水 轮 发 电 机 组 动 平 衡 测 试
王 斌
（ 云南电力技 术有限责任公 司，昆明 ６ ５ ０ ２ １ ７ ）
大型发电机组振动故障诊断及动平衡技术
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某水电站机组动平衡及振动试验介绍
某水电站机组动平衡及振动试验介绍发表时间：2020-12-22T07:09:50.301Z 来源：《云南电业》2020年7期作者：何忠华[导读] 本文介绍了某水电站机组动平衡及振动试验的目的、内容、方法，并提出试验安全措施及注意事项，为同类试验提供参考。
何忠华（湖南黑麋峰抽水蓄能有限公司湖南长沙 410213）摘要：本文介绍了某水电站机组动平衡及振动试验的目的、内容、方法，并提出试验安全措施及注意事项，为同类试验提供参考。
关键词：动平衡试验；振动试验1 试验目的机组良好的稳定性是水轮发电机组安全、经济运行的重要保证。
如果机组长期处于异常振动状态下运行将导致机械结构和部件的疲劳与破坏；定子铁心振动将破坏定子线圈的绝缘，引起绕组接地和短路等电气事故；过大的轴系振动会产生很大的径向动态力直接作用于导轴承，改变轴承间歇并加剧轴系的振动，使轴颈和导轴承遭到损坏，振动过大将影响机组的安全稳定运行，减少机组运行寿命。
通过做稳定性试验，分析各工况下质量不平衡、磁力不平衡、水力不平衡等因素对机组稳定性的影响；确定机组可能存在的振动区域。
为保证水轮发电机组的安全稳定运行，需对机组振动、摆度进行全面的测试分析及动平衡试验。
2 试验项目及内容 2.1额定空转试验升速并记录起机过程和额定空转试验。
根据额定空转试验情况，分析和评价转子的质量平衡状态。
2.2升流升压试验升流升压试验工况： 100％空载额定电流； 100％空载额定电压。
根据变励磁试验情况，分析和评价转子的磁力平衡状态。
2.3变负荷试验变负荷试验工况：180MW至300MW。
根据带负荷试验情况，分析和评价机组的运行稳定性，判断和确定机组可能存在的振动区域。
2.4甩负荷试验甩负荷试验工况：25%、50%、75%、100%额定负荷等工况。
根据甩负荷试验情况，分析和评价机组在非正常工况下（甩负荷），判断和预估机组的摆度和振动水平。
2.5抽水及水泵突然断电试验机组在水泵额定抽水工况下，水泵突然断电试验。
水轮发电机转子动平衡试验
水轮发电机转子动平衡试验摘要：水轮发电机组的有些振动是由转子质量不平衡引起的，因此动平衡试验是解决水轮发电机组振动的重要环节。
本文介绍的动平衡测试的技术，分析添加不同转子端重量平衡的影响时，提出了不同的速度和转子的动平衡测试不同尺寸重量计算。
然后在宝瓶电站2号机组的动平衡试验，准确找到不平衡阶段，通过试验确定最终权重分配权重，有效提高了机组的振动和摆动问题。
关键词：水轮发电机组;动平衡试验;振动;摆度;相位1引言水轮发电机组的振动是机组运行中的一种非常不利的现象。
它严重威胁着供电质量、机组的使用寿命和安全经济运行。
造成振动的因素很多，包括机械振动、水力振动和电磁振动3种原因，其中包括机械振动引起的转动部分质量不平衡、轴调节不好、导轴承间隙不当。
水轮发电机组的振动，很多都是由于发电机转子质量不平衡造成的，不平衡转子在支承上造成的动载荷，引起整个旋转机械的振动，产生噪音; 加速轴承磨损，造成转子部分高频疲劳破坏和支承部分的某些部件强迫振动损坏，降低旋转机械的寿命; 甚至使整个机器控制失灵，发生严重事故。
大中型水轮发电机组的转子直径和重量很大，在机组运行中很容易出现由于转子的高质量的不均匀分布不平衡力。
目前，解决转子质量不平衡问题最有效的方法是对转子进行动平衡试验，通过配重消除转子质量不平衡造成的不平衡力。
本文介绍了水轮机转子动平衡试验的基本方法，通过有限元分析，比较了转子动平衡试验时配重块在转子上、下端面的区别，指出了不同转速、不同尺寸的转子适合的配重方案。
然后在宝瓶电站2号机组的动平衡试验，结合动态振动信号和键号准确地找到不平衡转子相法和试验，最终大大减小了机组的振动和摆动，为机组的长期稳定运行打下了良好的基础。
2水轮发电机组转子动平衡试验方法三元平衡法是一种通过作图找出不平衡点位置和质量的简单实用的动平衡试验方法。
在发电机转子表面（或其他部位）均匀取三点，每点相差120°，作好标志，如1、2、3三点。
水轮发电机组动不平衡问题分析及处理
水轮发电机组动不平衡问题分析及处理摘要：随着经济和科技水平的快速发展，分析水电站水轮发电机组的运行模式、常见故障、常规维护，阐述加强对水电站水轮发电机组运行与维护的重要性，从而确保水轮发电机组设备的可靠性、安全性和高效性，降低运行成本。
关键词：水电站，水轮发电机组，运行与维护引言水轮发电机的设计工作需要充分结合电力发电需求、使用目标、技术应用等，对部件架构、尺寸、轴承、电荷等参数进行确定，在保证方案可行性的基础上，对发电机施工进行科学指导。
对设计方案进行整体优化，需要从电磁设计出发，加强各项计算参数的计算，做好技术设计优化，从而有效提升水轮发电机的设计质量。
1水轮发电系统的整体设计特点1.1水轮发电机的运行原理水轮发电系统的主要运行原理是依靠水轮机提供驱动力生产电力，因此，水轮机的尺寸、类型等决定发电机组整体结构形式及安装方式。
电力生产单位存在环境条件、生产需求、技术标准等方面的差异性，发电机组的容量、转速等也存在差异，容量较小的系统可以独立供电，也能够通过并联形成供电网进行供电，而中型与大型发电机组通常处于大型电网系统中。
由于水轮发电机组要求快启动和迅速地开停机，调速要求灵活，所以在电力系统中，水轮发电机在承担基本任务的同时，还要具备调峰等方面控制功能。
1.2水轮发电系统的设计特点相较于其他形式的发电系统，水轮发电机组的特点表现为:一是飞轮转矩GD2的设计要求较高，转子直径较大，外形尺寸需要进行控制。
二是需要铺设一定的高压线路，对动态与静态稳定技术有着专业化的要求，才能保证供电安全与电力输送的效率。
三是水轮发电系统应具备飞逸转速控制功能，在设计的过程中，保证转动的强度能够保证飞逸转速状态下的正常运行。
2水电站水轮发电机组运行中常见故障2.1机组甩油故障根据大量生产实践证实水电站水轮发点机组一旦发生甩油故障，将出现以下问题，①甩油会引起发电机定子温度升高；②发电机定子线圈保养难度增大；③发电机定子绝缘水平降低；四是发电机定子线圈接地、短路等。
浅析李家峡水电站1号机组动平衡试验
浅析李家峡水电站1号机组动平衡试验发表时间：2020-12-03T14:58:51.803Z 来源：《中国电业》2020年20期作者：罗海生[导读] 水轮发电机组振动是机组运行中一种非常有害的现象，严重威胁着机组的安全运行。
现以李家峡水电站1号机组为例，罗海生国家电投集团青海黄河电力技术有限责任公司青海西宁 810000摘要：水轮发电机组振动是机组运行中一种非常有害的现象，严重威胁着机组的安全运行。
现以李家峡水电站1号机组为例，进行动平衡试验，查找不平衡点，进行加试重块配重，以改善机组振动和摆度过大的问题。
引言：李家峡水电站1号机组B修结束后，对机组进行动平衡试验，对发电机转子是否存在动平衡故障进行测试，如机组存在转子动平衡则对机组进行配重。
1水电站发电机组1.1机组参数1.2测点布置表1.3引用标准1.3.1报告中依据的标准均采用现场现行标准。
1.3.2在现场无现行标准时，依据下列国家标准或行业标准：a)振摆压力测试标准GB/T 17189：《水力机械振动和脉动现场测试规程》；b)振动评价标准GB/T 6075.5：《在非旋转部件上测量和评价机器的机械振动》第5部分：水力发电厂和泵站机组c)大轴摆度评价标准GB/T 11348.5-200：《旋转机械转轴径向振动的测量和评定》第5部分：水力发电厂和泵站机组1.3.3《GBT 8564 水轮发电机组安装技术规范》1.4试验时间本次报告引用数据的时间段为2018年12月23日。
2试验概述2.1试验目的对1号机B修后的振摆数据进行评价，查看振摆是否超标，若超标由质量不平衡引起，则需对机组进行配重。
2.2试验内容试验分为两大部分内容：变转速试验和变励磁试验。
2.3试验工况2.3.1变转速试验：机组自动开机至机组空转，手动调节调速器改变机组转速，试验工况分别为100%Ne、90%Ne、80%Ne、70%Ne、60%Ne、50% Ne，每个工况点停留3~5分钟，录取试验数据；机组从50%Ne手动调节至机组空转，自动停机。
高速水轮发电机组振动及动平衡试验
高速水轮发电机组振动及动平衡试验水轮发电机组是一种常用的电力发电设备，起到了重要的作用，但是因为它的质量较重，受力较大，振动有可能受到影响，进而影响整个发电机组的安全性。
因此，振动与动平衡试验成为水轮发电机组安全性评估的重要环节。
振动试验是水轮发电机组安全性评估中必不可少的步骤，旨在检测水轮机安装时的振动状况，为排除隐患提供可靠的依据。
该试验通常采用经典的静态和动态平衡测试法。
在静态平衡试验中，水轮机的振动可以检测出轴系及其附件的内部不对称性，并对轴线的位置和攻角进行校准，从而确保水轮发电机组的作业性能和安全性。
动态平衡测试则可以通过改变水轮机速度，结合正弦波加载，检测水轮机状态下的振动，以确定振动源及其分量，并识别出质量不对称原因，为解决偏心设计提供重要的参考，以保证水轮发电机组的安全性和高效运行。
动平衡试验是水轮发电机组安全性评估的重要环节，它通过检测水轮发电机组中的转子分量和失去质量原因，来确定其所在的位置及其大小，以确保水轮发电机组能正常运行。
动平衡试验使用的常见设备包括电驱动平衡机，电磁角位移传感器，连接轴或轴承等。
检测转子内部失去质量的原因主要有松动、损坏，叶轮毁坏、开裂等，依据该试验结果，即可采取有效的措施解决上述问题，以达到较高的安全性。
随着电力发电设备的发展，对水轮发电机组振动及动平衡试验仪器设备的要求也越来越高。
近年来，微机控制技术在水轮发电机组振动及动平衡试验仪器设备中的应用发挥了重要作用，大大提高了设备的精确度和可靠性，满足了水轮发电机组振动及动平衡试验的试验要求。
综上所述，水轮发电机组的振动及动平衡试验对于水轮发电机组的安全性有着重要的意义，而振动及动平衡试验仪器也是实施该试验的重要前提。
因此，在水轮发电机组的施工、调试及运行维护过程中，应重视振动及动平衡试验仪器的应用，保障无损检测与试验技术的实施，及时排查故障，确保水轮发电机组安全、稳定、高效运行。
水轮发电机组现场动平衡试验工艺方案
工艺#技术・Go#gyi yu Jishu水轮发电机组现场动平衡试验工艺方案张端潭(南平市建阳区发电有限责任公司，福建南平354200)摘要:振动是造成机械损伤的主要因素,水轮发电机组振动幅值是评价水轮发电机组设计、制造、安装质量的一项重要指标。
以雷公口电厂1号水轮发电机组转子动平衡试验为例,釆用幅值四圆图法准确找到不平衡点，通过矢量分解法对配重进行分解，有解决水轮发电机组转子配重的安装，准地消除了机组由于转子质量不平衡引起振动过大的，可关键词：幅值四圆图；转子动平衡试验;矢量分解0引言建阳区雷公口电厂位于建阳区阳溪上附近,距建阳城区约53km。
坝址以上集雨面积达101km2,是一以水为主，、、发电用的发的水电。
水为5231m3,有。
电站装机容量2!6.5MW,发电机型号SF6500T0/2600,设计年发电量3494万kWh。
2018年雷口电厂对机组进行造。
其中，雷口1发电组安装过发转子,过对，发发电主发电转子厂。
1发电机主 制造厂平衡试验重电厂安装。
安装成，动，发组转速，测得上导承的水平最振动幅值为0.18mm,不满足《水轮发电机组安装技术规范》(GB/T8564—2003)的要求(<0.05mm)。
初步推断该象由转子动平衡不好所致。
为此,邀请专业的团队使用专业的设备对1组进行动平衡试验配重。
配重，组转速下，上导承支架的水平振动值(X轴为0.03mm,#为0.025mm)符技术规范(80.05mm)要求，但当机组进行过速试验时，上导承支架的水平振动值随转速的上升呈指升，不满足规规范的要求。
为了保证机组长期稳行，我们调整方案，重新对转子进行动平衡试验配重，采用四圆幅值法、矢量解法对配重方向、重量安装进行了优化计算整。
1组转子配重整，测得的各转速下的振动值得到明显善，并好满足规范技术要求。
本文主要介绍1组动平衡试验过解方案参考。
1用四圆幅值法测量数据雷公口电站1号机容量65MW,发电机型号SF6500-10/2600,转子磁极10极，如图1所示,①〜⑩为磁极，转子引出线①磁极与⑩磁极之间,$、％两点为原配重点，配重质量别为2860g和4390g,配重块安装置在磁极间风扇叶片。
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・
额定 流量 ：８ ． １ｍ ／ ３ １ ８ ｓ 额定 转速 ：２ ／ ｉ １ ５ｒｍ ｎ 飞逸 转速 ：４ ／ ｉ ２ ０ ｒｍ ｎ
式 中 Ｐ为试 重 质量 （ ｇ ， ｋ ） Ｇ为转子 质 量 （ ｇ ， ｋ）ｇ
图 １所 示 ， 此类 转 子 在 静 止 时 不 会 产 生 不 平 衡 力 矩 ， 是 当 转 子 以 角 速 度 ∞ 旋 转 时 ， 会 产 生 一 但 就
个 不平衡力偶 … ：
＝ ｅ
。 ： Ｐ ￡ Ｌ
这种不平衡是靠静平衡试验是无法发现的， 只 有 在 转子旋 转 时才会 出现 ， 称动不 平衡 ， 型转 子 故 原
２ 动 平 衡 实 例
某 电厂 位 于贵 州 省 境 内 的乌 江 干流 上 ， 装 机 总 容量 ６０× ＭＷ ， 中 １ 机组参 数如 下 ： ０ ５ 其 号
水轮 机型 号 ： Ａ ９ Ｌ 一 ０ ＨＬ ８ ７一 Ｊ ７ ０ 额定 功率 ：０ ６ ９ＭＷ
额定 水头 ：７ ．０ｉ １５５ ｎ
和 水 力 等 三 个 因 数 的 影 响 。 其 中 因 为 机 械 因 数 导致机组摆度和振 动增大 ， 主要 是 受 动 不 平 衡 力
的 影 响 。动 平 衡 处 理 是 有 效 解 决 此 类 摆 度 和 振 动 超 标 的 主 要 方 法 。 以某 电 厂 １号 机 组 为 例 ， 介
动仍 然超标 ， 据上 一次 配重 得到 的数 据变化 ， 合 根 结 配重 后测 得 的数 据 进 行 分 析计 算 ， 按 一 定 比例 进 再 行修 正配 重 ， 至动 平衡 成功 。 直
分 组 成 ， 面 部 分 重 Ｇ ２， 心 在 左 边 ， 心 距 为 上 ／ 重 偏
ｅ 下 面 部 分 重 Ｇ ２， 心 在 右 边 ， 心 距 为 ｅ 如 ， ／ 重 偏 ，
２１ ０ ２年 ４月 第 ｌ ５贵州 电力技术
ＧＵＩ ＺＨＯＵ ＥＬＥＣＴＲＩ Ｐ Ｗ ＥＲ ＥＣＨＮＯＬ Ｃ Ｏ Ｔ ＯＧＹ
专 题 研 讨
Ｓ ｅ ｉｌＲｅ ｏ ｐ ｃ ａ ｐ ｔｓ
大 型 水 力 发 电 机 组 的 动 平 衡
徐泽 学
（ 贵州创 星电力科 学研 究院有限责任公 司 ， 州 贵 阳 ５ ０ ０ ） 贵 ５０ ２
摘 要 ： 平 衡 处 理 是 减 小 机 组 因为 转 子 旋 转 时 ， 动 转子 质量 分布 不 均 匀 引起 的摆 度 及 振 动超 标 的 一 种措 施 。根 据 某
电 厂 １号机 组 启 动 时 的数 据 进 行 分 析 和 计 算 ， 出动 平 衡 处 理 方案 。按 方 案 处 理 后 ， 幅 减 小 了机 组 的摆 度 和 振 给 大
１ 动 平衡 原 理
动 不 平 衡 是 由 于 转 子 质 量 分 布 不 均 匀 造 成
的 一 种 矢 量 不 平 衡 ， 平 衡 处 理 就 是 人 为 改 善 转 动 子 的 动 不 平 衡 矢 量 ， 转 子 旋 转 时 达 到 标 准 规 定 使
范 围 内 的 动 平 衡 状 态 。 试 将 转 子 分 成 上 下 两 部
动， 为机组安全稳定运行提供 了可靠保障 。 关键词 ： 动平衡 ； 机组 ； 摆度 ； 振动 ； 障 保
文 章编 号 ：０ ８— ８ Ｘ（ ０２ ４— ０ ０— ２ 中图 分 类 号 ：Ｍ３ 文 献 标 识 码 ： １０ ０ ３ ２ １ ） ０ ３ ０ Ｔ １ Ｂ
水 力 发 电 机 组 的 摆 度 和 振 动 是 影 响 机 组 安
变转 速 过程 中机 组 各 轴 承处 的摆 度 值 和 上 、 机 架 下 及顶 盖 的振 动数 据 ， 由动平 衡 经验公 式 … ：
Ｐ ： （ ． ５ ｏ ２５ ．）
ｒ ．
上导 瓦 间隙 ：０ｍ 单边 ） ４ ｍ（ 下导 瓦间 隙 ：２ｍ 单边 ） ４ ｍ（ 水导 瓦 间隙 ：７ｍｍ（ ２ 单边 ） 该 电厂 １ 机组 安 装 调 试 完成 后 ， 入 启 动 运 号 进 行 试 验 阶段 。本次 测试 采用 最新 国产水力 发 电机 组
不平衡 ， 可 以消除 动不平 衡 。 也
全 稳 定 运 行 的 一 个 重 要 因 数 。 长 期 在 大 幅 度 超
标 的 摆 度 和 振 动 下 运 行 ， 严 重 影 响 机 组 的安 全 将 稳 定 运 行 ， 重 影 响 机 组 的 使 用 寿 命 ， 至 损 坏 严 甚 机 组 设 备 。机 组 的 摆 度 和 振 动 主 要 受 机 械 、 磁 电
发 电机型 号 ： Ｆ ０ ４ ／ ３ ２ Ｓ ６ ０— ８ １９ ０
３ ・ ０
第 ４期
徐泽学 ： 大型水力发 电机组 的动 平衡
额定 容量 ：６ Ａ ６ ７ＭＶ
功率 因数 ：．０（ ０ ９ 滞后 ）
额定 频率 ：０Ｈ ５ ｚ
见表 。同时上导轴承瓦温偏高 ， 因此必须对 机组进 行动 平衡 处 理 ， 能进 行 下 一 步 工 作 。综 合 分 析 在 方
绍 机 组 安 装 完 毕 后 的 启 动 及 动 平 衡 处 理 ， 效 解 有
决 该 机 组 摆 度 和 振 动 过 大 的 问 题 。 为 该 机 组 的
图 １
进行 动 平衡 处 理 ， 先 测 出机 组 各部 位 的摆 度 首
安 全 稳 定 运 行 提 供 了可 靠 保 障 。
和振 动数 据 ， 以及机 组各部 位 的超失 重 角 ， 析 出转 分 子 的整体 失重 角 ， 后 将 计 算 所 得重 量 的配 重 块 焊 然 接到 到转 子整体 失 重方位 ， 再启 动机 组 ， 出配重 后 测
的摆 度和 振动 ， 以及 失 重 角 。如果 机 组 的摆 度 和 振