水轮发电机振动异常原因分析及解决对策探索 张大朋

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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振动问题分析处理方法的探讨水电站是常见的能源发电方式之一,其中水轮发电机机组是核心设备之一。

在水轮发电机机组运行过程中,常常会出现振动问题,严重影响了设备的正常运行和发电效率。

对水轮发电机机组的振动问题进行分析和处理是非常必要的。

本文将探讨水轮发电机机组振动问题的分析和处理方法。

我们需要了解水轮发电机机组振动问题的原因。

水轮发电机机组振动问题主要包括以下几个方面:1. 设备结构问题:水轮发电机机组的结构设计不合理、材料选择不当等会导致振动问题的产生。

2. 水力装置问题:水轮发电机机组的水轮、水管等水力装置存在失衡、堵塞等问题,会引起振动。

3. 机械配合问题:水轮发电机机组的机械零部件的配合精度不高,或者未进行适当的维护和保养,导致振动问题的发生。

4. 运行状态问题:水轮发电机机组的运行状态不稳定,包括负荷变化、冲击负荷等,都会引起振动。

针对以上问题,我们可以采取以下措施来分析和处理水轮发电机机组的振动问题:1. 设备结构优化:通过对水轮发电机机组的结构进行合理优化设计,包括结构模型的改进、材料的优化选择等,以提高设备的稳定性。

2. 水力装置维护:定期对水轮发电机机组的水力装置进行检修和维护,包括清洗水轮和水管,排除堵塞,保持水力装置的平衡状态。

3. 机械零部件配合精度提高:加强对水轮发电机机组的机械零部件配合精度的要求,运用先进的加工技术和精密测量仪器,提高机械零部件的加工精度,减少振动问题的发生。

除了以上方法,还可以通过进行振动监测和分析来进一步确定振动问题的原因和处理方法。

可以利用振动传感器对水轮发电机机组进行实时监测,采集振动数据,并利用专业的振动分析软件进行数据分析,找出振动问题的源头,并制定相应的振动控制措施。

对水轮发电机机组的振动问题进行分析和处理是必要的。

通过采取合适的措施,包括设备结构优化、水力装置维护、机械零部件配合精度提高和运行状态控制等方法,可以有效降低水轮发电机机组的振动问题,提高设备的稳定性和发电效率。

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。

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

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。

水轮发电机振摆偏大原因分析及防范措施研究

水轮发电机振摆偏大原因分析及防范措施研究

水轮发电机振摆偏大原因分析及防范措施研究水轮发电机振摆偏大是指水轮发电机在运行过程中出现的振动幅度超过正常范围的现象。

这种振摆偏大不仅会影响发电机的正常运行和发电效率,还可能造成设备损坏和安全事故。

本文将对水轮发电机振摆偏大的原因进行分析,并提出相应的防范措施。

水轮发电机振摆偏大的原因可以归结为以下几个方面。

1. 设备老化和磨损:长时间运行和经年累月的使用会导致水轮发电机内部零部件的磨损,如轴承、齿轮等。

这些磨损会造成发电机的不平衡,从而引起振摆偏大。

2. 不良安装和调试:水轮发电机的安装和调试是确保其正常运行的关键。

如果安装过程中存在不合理的操作或调试不到位,如轴线不平行、轴承间隙不合适等,都有可能导致水轮发电机振摆偏大。

3. 偏心和非对称负荷:当水轮发电机所受负荷不均匀时,例如在运行过程中机组的叶轮存在偏心或负荷分布不均匀等情况,都会引起振摆偏大。

4. 水力条件异常:水轮发电机是通过水力驱动的,如果水轮发电机进水口的流量、水压等水力条件异常,如水流过大或水质含有固体颗粒等,会引起水轮发电机运行不稳定,从而导致振摆偏大。

针对水轮发电机振摆偏大的原因,我们可以采取一些防范措施来避免或减少振摆偏大的问题。

1. 定期检查和维护:根据设备使用寿命和运行情况,定期检查和维护水轮发电机的零部件,及时更换磨损严重的部件,确保设备处于良好状态,减少振摆偏大的发生。

3. 平衡叶轮和负荷:对于已安装的水轮发电机,我们可以采用动态平衡技术对叶轮进行平衡调整,减少其偏心程度。

对于负荷分布不均匀的问题,可以进行相应的调整,保证水轮发电机受力均匀。

4. 监测水力条件:定期监测水轮发电机进水口的流量、水压等水力条件,确保其正常工作。

如果发现异常情况,应及时采取相应的措施来纠正,防止振摆偏大的发生。

水轮发电机振摆偏大的原因主要包括设备老化和磨损、不良安装和调试、偏心和非对称负荷以及水力条件异常等。

我们可以通过定期检查和维护、合理安装和调试、平衡叶轮和负荷以及监测水力条件等防范措施来避免或减少振摆偏大的问题的发生,确保水轮发电机的正常运行和发电效果。

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。

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水轮发电机振动异常原因分析及解决对策探索张大朋摘要:水电站的建设运行中,水轮发电机机组的振动问题一直是一个困扰业界的难题。

因此本文就如何解决发电机组的异常振动问题做以探索,以期寻找到更加安全,节能的处理办法。

关键词:水轮发电机组;振动;原因;解决对策我国的水电站建设从建国以来取得了显著的成效,不仅建有世界最大的水电站——三峡水电站,而且技术也是处于世界领先地位,对外承揽了许多水电站建设项目,如俄罗斯维捷布克水电站等,目前三峡水电站已达到了总装机1820万千瓦,年发电量846.8亿千瓦时,这些都是我们发展中取得的成就,但在水电站的建设中也遇到了一系列的问题,其中水轮发电机组的振动就是其一,下面我们就这个问题做以具体的探析,并寻求最佳的解决方案。

一、水轮发电机发生振动的类型(一)机械振动机械内部零件的摩擦力,运动的惯性力,以及转动的离心力等均可以干扰振动从而引起水轮发电机组的异常振动。

同时引起振动的机械因素还有:转动的机组部分质量不均衡,这样由于转子偏重在转动过程中就会产生离心惯性力,机组的转动部分会有规律性地受到离心惯性力的强迫作用;正常情况下,机组的轴线是垂直于推力头底平面的,当机组转子的振摆超出设计长度,并且轴线与底面产生夹角时,会造成其转动部分的总轴向力与推力轴承中心不在同一条直线上;这种偏离导致水力以及磁力都不同心;不断振动的转子以及导轴承的缺陷,诸如松动或者缝隙大、无润滑,产生了干摩擦,都会出现横向振动。

(二)水力产生的振动水力发电本身就是运用水流的势能和动能并利用蜗壳的作用产生环流,再通过导叶推动转轮,从而产生电能这一原理。

在加工和安装过程中,如果产生了误差,而使导水叶叶片、流道出现不符合标准的尺寸与形状时,快速的水流对转轮的作用时将不会再保持轴对称,这样就出现了不平衡横向力,这就是转轮振动的原因,这种情况在空载或低负荷运行时格外明显。

1.尾水管内引起的脉动水轮机在操作环境出现异常时,出口处的旋转水流及脱流旋涡和汽蚀的影响下,对尾水管内会产生一个水压脉动。

尤其是大涡带条件下,以相似的频率在管内运动,就形成了水流低频压力脉动。

而当管内水流开始运行时,这种脉动就会激起尾水管壁、转轮等的发生共同振动。

2.汽蚀现象引起振动水流在水轮机导叶的作用下,流向、流速改变了方向,在流速增高时以及脱流部位压力降低到汽化压力时就产生了汽泡,而汽泡溃灭时在高压区便会出现汽蚀。

这时在汽蚀部位会发出特殊的噪声和撞击声。

所谓空腔汽蚀则是流道中脱流、负压造成的压力间互作用而产生的振动。

空腔汽蚀往往会使得机组的顶盖和推力轴承发生剧烈的垂直振动,这个振动的危害更大。

3.卡门涡列共振恒定流束在遇到障碍物时,则会在两侧出现漩涡,而这一旋涡由于叶片的规则排列对其的作用产生了整齐排列的线涡,线涡在吸引的同时又互相干扰,这样形成的非线型的涡列就是所谓的卡门涡列。

当涡列的频率接近转动体叶片的固有频率时,就产生了共振,此时的声音通常为较强的且频率比较单一以及金属共鸣声。

4.高速的射流引起脉动振动轴流式水轮机的正反两面会有压力差,原主力差的作用下会伴随有射流,此射流速度很高。

在转轮的旋转起来时,射流会对某一部位集中的作用而产生瞬时压力升高和降低,这样就出现了周期性的脉动。

此脉动就是引起转轮室振动的原因。

(三)电磁振动众所周知发电机电气部分会产生电磁力。

而电磁力会引起振动。

为了有效地防治电磁振动,就要具体分析其构成因素。

引起电磁振动的主要因素有转子绕组短路、空气间隙不均匀等。

1.转子绕组短路电磁拉力往往是由于辐向不平衡拉力造成的,而这个拉力的产生则是源于有一端磁极短路而使该端的磁动势减小,同时和它相对应的另一个磁极的磁动势不变,这样就出现了一个辐向不平衡磁拉力,这个拉力会引起转子振动。

其振动的大小视失去作用的线圈匝数而定。

具体的计算振幅与励磁电流的关系式为Y=f(A),励磁电流A增加,则振幅Y同时增大,二者呈函数关系。

2.空气间隙不均匀当发电机转子出现了形变,比如说不圆或有摆度,就会出现单侧的不平衡磁拉力,这一拉力会周期性的随着转子的旋转沿着圆周作移动,这就造成了机组振动。

二、引起水轮发电机发生振动的原因水轮发电机之所以会产生振动,不外乎下面几种原因,水力因素,机械因素,电磁因素,下面就这几种具体情况加以解释说明。

(一)水力引起振动的原因运行水头情况要稳定,各种水力方面情况因季节变化不大,水力方面就会对机组摆度增大影响就小。

(二)机械引起的振动原因转子的质量偏差以及机组的轴线位置还有轴承的性能均影响着机械振动。

(三)电磁力干扰引起振动的原因发电机的电气部分的电磁力对机组摆度的影响效果明显,该振动是励磁电流的增函数。

为了区分具体的振动产生的原因,以便找到适当的解决办法,可以分别做以下几个试验:1.转速试验使机组在低于额定转速的情况下旋转,并测出导轴承支持机架内端的振幅及频率,并绘制出相应的曲线,如果机组在该范围内,振幅一直高于设计值,这样先改变转速,如果这样也改变不了振幅,而振动频率与转速频率又保持相同,那就证明:轴线曲折,盘车的摆度不对,致使导轴承不同心,同时伴有主轴与固定部件有偏磨等。

要是振幅随机组改变面改变,且成正比,二者的频率又一致,则说明此振动是由于静(动)不平衡所引起的,2.励磁试验在设计范围内加励磁电流,测绘出振幅与励磁电流的曲线。

如果振幅随励磁电流变化,则证明该振动源于磁拉力不平衡,此时需考虑发电机空气间隙问题,线圈有无短路现象,是否出现了第二气隙等。

另外,将负荷逐步加大,分别测量各种情况下的振幅及导叶接力器行程,并绘制图像或关系曲线。

如果振幅随负荷增减而同向变化时,且水轮机导轴承处的振幅变化大于上导轴承处的振幅变化,则说明是由于水力不平衡引起机组的振动。

3.调相试验暂时将导叶关闭,机组转为调相运行模式,如果此时发现机组振幅减小很多,则说明干扰力源为水力振动;若振幅不改变,则振动的干扰力源则为机械和电磁。

三、水轮发电机振动过大的危害既然振动是水轮发电机不可避免的问题,那么接下来我们要研究的就是将其振幅尽可能的缩小,以确保机组安全正常运行。

接下来我们看看较大振动对机组影响有哪些:(1)机组的转动部分和轴承在振动时会受周期性交变力的作用,这样就使得螺栓发生松动、有焊缝的地方会发生开裂、还会使主轴损坏;机组中本来固定的轴承、机架等会在振动下发生变形、松动;还有干摩擦会将转动部件及静止部件扫膛而损坏。

(2)零部件的焊缝就是由于振动引起并加大的,严重的还要发生断裂。

(3)低频压力脉动的产生直接引起了尾水管壁产生裂缝,其共振还会引起机组产生振动,这样就改变了机组的输出频率并破坏了波形,最可怕的是解列,因为它不仅降低供电的质量,还会危及周围的厂房及建筑物。

(4)同时机组的稳定性也会遭到振动的破坏,直致机组无法正常运行。

(5)不通过轴心的总轴容易烧瓦及结构损坏,导致恶性循环(6)干摩擦会产生一个摩擦力矩,在该力矩影响下主轴向逆时针方向发生偏离,结果造成机组转动部分的横向抖动,即”甩轴”现象。

(7)还有地些严重的共振会造成过速试验或飞逸情况。

水轮机组由于振动产生的经济损失现举例说明:某工厂1.25万功率的机组,由于振动产生是水轮机停机检修,延误了十天的工期,假使每天开机可以达到20小时,则损失的发电量为250万(度);同样是该机且,若烧瓦一次,则至少抢修七天,损失的发电量为175万(度)。

由此可见,水轮发电机组的振动产生的危害是不可估量的。

因此一定要在设计施工中尽可能的找到振动产生的原因,并采取有力的措施将其消除到中控范围内。

这样才能使水轮发电机组在安全,高效中运行。

四、水轮发电机振动的分析方法水轮发电机组产生的振动多种多样,只有找出具体原因,对症下药,才能够从根本上消除这一振动产生的影响。

因此采用不同的测试方法来区分不同的振动就显得尤为重要,下面就不同的振动采取的测试方法加以一一说明。

目前大多彩用机械测振法、电测法和光测法三种。

其中前两种方法应用更广泛。

(一)机械测振法机械测振仪是测量振动的频率的装置,同时它也可以测量振动的位移情况,多用于低频振动,通过笔式的记录装置记下振动的时间历程,通过对比,得出振动的频率,类似常见的心电图装置。

还有一种中做千分表,千分表比较简单,用来直接测量振动的振幅就可以。

其原理大致为将千分表固定在所测机组的部位,方向与振动方向保持一致,这样,当振动时就可以通过千分表直接读出振幅。

手握式惯性测振仪。

与机械式测振仪有相似的地方,都是通过记录装置记录下振动的图像,通过图像计算出频率及位移,所不同的是此仪器是可以手持。

固定式测振仪。

是升级版的千分表,其原理与千分表相同,不同的是千分表是置于重块外的,而固定式测振仪是将千分表嵌在重块内的,这样就不同于千分表,这种测振仪适合于测试无法悬挂千分表的机组位置。

(二)电气测振法电气法测振系统主要由传感器、显示器、示波器、记录仪器等组成。

传感器是将机械振动产生的量的变化转换成电量或电参数的变化器件。

由传感器将输出量与输入量之间的关系,经过测振仪的计算出振动量,再通过示波仪拍照,记录振幅及频率。

五、解决水轮发电机振动异常的主要方法振动是旋转机械不可避免的现象,但可以通过研究将其振幅限制在可以忽略的范围内,就能确保水轮机机组的安全正常运行。

首先要将大、中型机组的临界转速设计值大于飞逸转速值的120%;其次应缩短水轮机组的开、关机时间,以减少共振;找正大轴中心,不使中心发生偏移,从而产生摩擦起振动;再次应当进一步加强轴系和支承系统的刚度,也是为了减少因摩擦产生的变形和偏心力;最后应减少气蚀的发生。

要想提高水轮发电机机组的运行质量和寿命,就应当对发电机的转动部件进行校平衡。

校动静平衡的基本原理是利用转动时如果重量不平衡则会产生离心力进而产生振动现象,那么就需要找出不平衡重量的位置及大小,再用通过平衡重量以消除振动。

校动平衡,就是人为地干涉转子的不平衡性。

用一试重块,通过模拟转子的转动,找到并求出转子原有不平衡力的大小及方位,并采取措施,在它的对称位置加配重块,使配重块与原有的不平衡力互相抵消,这样就达到了减少振动的目的。

在大型水轮发电机组的建设中做好动静平衡的试验可以大大原减少水轮发电同组的振动。

在水力振动方面,在安装导叶的关闭油路时可以分段安装关闭阀,这样就延缓了导叶的关闭速度,也就减小了脱流造成的机组振动。

还可以通过联桨叶与手动的方式相结合,以减小机组的振动。

反复的进行开机试验,将电磁振动减小到可控范围内。

要考核一个机组运行的是否稳定主要就是看水轮发电机的稳定性,因此在设计水轮发电机组时一定要克服振动指标,这样才能提高整个机组的安全性与稳定性。

其主要指标主要以下几个方面:其出力的波动和工作水头;水流周期性冲击;水压力脉动、调速系统的振荡、机组内部不正常的音响(噪音、异常声音)、机组支承部分的振动机组转子振摆、等。

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