浅析水力原因引起的水轮机振动及其处理方法
2021水轮发电机组振动的原因与处理方法范文2
2021水轮发电机组振动的原因与处理方法范文 1水轮发电机组振动 1.1概述 水轮发电机的振动和其他机械的振动在一定方面上是有不同之处的，而它们的相同之处都是利用本身的机器转动去引起振动，而且在水轮发电机组振动的时候需要考虑水轮过水流动的各个部分流动压力和各个部件的影响，机组是靠机械、电磁、流体三部分相互作用力的影响下进行正常的运动，比如：水流引起机组的振动的时候，发电机组的定子和转子之间会出现缝隙大等问题，这会导致定子之间和转子之间的空隙扩大导致机组转动部分的不平衡，如果转动部分之间发生变化，那么发电机的磁场和水流流场都会受到影响，最后使水轮发电机振动时出现一系列的问题，所以说水流流体、电气和机械是导致水轮发电机组振动的问题所在，如果只在这三者的关系上去研究水轮发电机组的振动是不够的，我们最好从机械、电气和水力这三大方面进行探讨研究，并和管理、检修人员进行讨论，最后能够找出方法去解决它。
1.2水轮发电机组振动的类别 一些常规的振动在水轮发电机组运行过程中是无法避免的。
在混流式的水轮中，尾水管涡带的压力和补平衡力是导致水轮发电机组振动的最主要的两个因素，不经常出现的振动方式有三种情况，主要是共振、自激振动和水体共振，任何部分的水体部分都有可能发生振动，在水轮发电机组振动时，最经常出现的一个问题是转子不平衡，这种问题的出现一般的根源就是在转动部分最为常见，主要包括电气、水力和机械的不平衡，而不平衡的频率和转速频率是一样的。
2引起机械振动的主要因素及危害 在水轮发电机组运行中会出现机械振动，机械振动是由机组机械的摩擦力等其他力的干扰而引起的振动，主要由机组轴线不正、转子质量不平衡、导轴承缺陷等因素引起的机械振动。
2.1转子质量不平衡 转子质量不平衡会导致转子轴心和重心产生偏心距，当主轴旋转的时候，转子质量会偏离重心，主轴会弯曲变形，主轴的变形量和振动的幅度有很大的关联且成正比例关系，在制造之前要对转子进行动平衡等试验，这样可以保证转子重量平衡，也可以消除振动的问题。
浅谈水轮发电机组振动过大的原因分析及处理方法
浅谈水轮发电机组振动过大的原因分析及处理方法摘要：随着新能源的开发与利用，水力发电成为我国目前一种主要的发电方式。
而在水利发电中，水轮发电机组起着非常重要的作用，但是其却存在着振动过大的问题。
因此，本文将对水轮发电机组振动过大的原因进行分析，并提出具有针对性的处理方法，希望可以有效解决这一问题，从而保证水轮发电机组正常运行。
关键词：水轮发电机组；振动；处理前言：随着时代的进步，人们越来越重视水力发电的经济性与安全性。
而水轮发电机组作为其中的重要机电设备，对水力发电有着直接的影响。
因此，必须详细分析引起水轮发电机组振动过大的原因，并采取合理、有效的处理方法，将振动控制在允许的范围内，从而为水轮发电机组的平稳运行提供有力保障。
一、水轮发电机组振动过大的原因（一）机械方面的原因机械方面的原因主要有主轴刚度不够、转动部件重量不平衡以及机组轴线不正等[1]。
机组轴线不正指的就是推力轴承镜板和轴线不垂直，且轴线在法兰与大轴的连接面上发生弯曲。
而轴线弯曲主要是因为工作人员在安装或者是检修水轮发电机组的时候，并没有严格按照相关要求对法兰与分段轴进行合理连接。
而这也就使得联轴螺栓的紧固力矩达不到相关的标准，从而导致轴线容易发生弯曲并产生偏心力矩。
在具体的运行过程中，偏心力矩会使轴承与转动的部件经常发生碰撞，从而加大了水轮发电机组的振动。
转动部件质量不平衡这一问题通常都是在机组长时间运行后出现的。
机组转动部件如叶片等，由于受到磨蚀、气蚀的影响，其金属重量会不断减少。
同时，在对受到磨蚀、气蚀等转动部件进行维修后，转轮的重心会出现偏移的现象，从而导致偏心力矩的产生，而这一力矩会引起轴线的摆动，进而加大水轮发电机组的振动。
（二）电气方面的原因水轮发电机组自身的电磁力是导致机组发生振动的主要原因，并且振动的幅度会受到电磁流量的直接影响。
同时，运行机组磁场不均等和转子接地等都是水轮发电机组在出现故障或者是在三相不平衡电流中运行时的主要特征。
关于水轮发电机组振动的原因与处理对策探讨
关于水轮发电机组振动的原因与处理对策探讨摘要在当前的水电设备运行维护管理中，水轮发电机组的异常振动是一个比较普遍的问题，也是水电设备维护管理的难点之一。
而导致水轮发电机组出现异常振动的原因是多个方面的，需要具体问题具体分析。
本文对机组振动的原因进行了分析，并进一步探讨了振动处理对策，希望对业内同仁能够起到一定的参考和借鉴作用。
关键词水轮发电机组；振动原因；处理对策引言近年来，我国的水电行业取得了快速的发展和进步，各类水电工程无论是在规模上还是在技术先进性上都较过去有了显著提升，这为我国能源结构的优化调整奠定了良好的基础，但同时也对水电设备的运行维护工作提出了更高的要求。
在当前的水电设备运行维护管理中，水轮发电机组的异常振动是一个比较普遍的问题，也是水电设备维护管理的难点之一。
造成水轮发电机组振动异常的因素有很多，既有设计、制造和安装方面的原因，也有检修维护和管理方面的因素，这在一定程度上给水轮发电机组振动故障的诊断和处理增加了难度。
在这一背景形势下，就需要我们在发展相关科学理论的基础上深入结合实践经验，对机组的异常振动加强监测保护，实现对异常振动的及早识别和快速处理，以确保水电站的安全生产运行。
本文正是基于这一出发点，对水轮发电机组振动的原因进行了分析，并进一步探讨了振动处理对策，希望对业内同仁能够起到一定的参考和借鉴作用[1]。
1 振动危害分析水轮发电机组是否存在异常振动是评价机组运行性能的一个重要指标，一旦出现振动异常情况，轻则会产生噪音，重则威胁到安全生产，甚至酿成比较严重的安全事故，给水电企业带来巨大的经济损失。
具体而言，振动危害包括以下几个方面：第一，异常振动会造成原本连接紧固的各个部件出现松动，甚至可能会造成部件断裂，严重威胁机组的运行安全；第二，机组各个部件的连接过程中会用到焊接工艺，而振动会导致焊缝连接处疲劳，并且随着振动的持续，这种现象会日趋严重，进而引发裂缝，缩短部件的使用寿命；第三，在一些情况下，因为异常振动比较剧烈的缘故，会导致机组转子运行中的摩擦系数升高，影响其正常使用，甚至导致报废；最后，异常振动还会造成尾水管内出现涡流脉动压力（如图1所示），而这就可能导致管壁破裂，使得尾水管不能正常使用[2]。
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。
浅谈水轮发电机组振动的原因及对策
浅谈水轮发电机组振动的原因及对策随着我国清洁能源的开发利用，水力发电逐步得到开发。
水轮发电机有了快速的发展和进步，性能日益提高，但是也存在着一些需要亟待解决的问题。
在现代水电站的日常机械运行中，水轮发电机组的振动是不可避免的正常现象，但是如果振动幅度过大，超过标准范围则会影响机组的安全运转，本文作者提出来精确测量振动值及分析振动原因，包括设计方面、制造方面、安装方面和运行方面的问题。
并及时采取相应技术措施加以处置，就能保证机组的安全运行。
标签：水轮发电机组;振动;原因;对策在社会发展建设过程中，水利工程对于促进社会经济和谐稳定发展有着重要的推动作用。
在现代水电站的运行中，水轮发电机组在运行中经常会因为各种不同的原因出现剧烈振动的现象，是不可避免存在的，因此，做好水利工程项目内部优化工作就显得极为重要了，其能够有效的提升机电设备运行的稳定性，满足发电需求。
文章，将对水轮发电机组运行中常见的振动问题进行分析，以求更好的促进相关工作推进。
需要我们找准发生的原因，采取相应的对策，延长机组的使用寿命，避免事故的发生。
一、水轮机组振动概述在水轮发电机组运行过程中，机组振动主要是将水轮机作为其原动力，水能的作用能够有效的激发水轮发电机组振动，同时，通过间接的凡事，其还能够维持机组的振动。
在具体运行期间，值得注意的是，水轮机组自身具有一定特殊性，也可能造成水轮发电机组振动。
如从水轮机组的结构来说，水轮机组是由两个部分所组成的，即转动与固定，在水轮发电机组实际运行过程中，如果机组的某个部位出现质量或者是其他故障问题，就可能会导致机组出现振动。
水轮发电机组振动是旋转机械中比较常见的一种现象，针对水轮机组振动，必须要及时的采取有效措施进行，否则其可能会对机组的稳定性和可靠性等产生影响。
但是，在水轮机组运行期间，如果故障已经比较严重了，采取相应措施已经难以对其进行控制，那么就需要及时的停止运行水轮发电机组，避免其产生更加严重的损失。
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的水轮发电机机组振动问题是一个很常见的问题，这个问题如果得不到有效解决，会对水电站的发电产生严重的影响，甚至会造成设备的损坏。
因此，对于水电站水轮发电机机组振动问题的分析和处理方法的探讨显得很有必要。
1. 设备结构不合理：水轮发电机机组在设计和制造过程中可能会存在结构不合理的问题，例如转子的不平衡、轴承的安装不当等等，都会导致机组出现振动问题。
2. 操作不当：水轮发电机机组的运行过程中，如果操作不当，例如过载、空载等失控状态，都会导致机组振动，严重时甚至会发生事故。
3. 模板损坏：在振动问题发生之前，可能会有一些模板损坏的情况，例如磨损、松动等等，这些问题在振动发生时会加剧振动的严重程度。
为了解决水电站水轮发电机机组振动问题，我们可以采取以下措施：1. 加强设备的维护和检修工作：定期对水轮发电机机组进行维护和检修工作，及时发现和排除一些隐患，保证设备的正常运行。
2. 优化设备结构设计：在设备的设计和制造过程中，首先要考虑设备结构的合理性，特别是涉及到转子平衡、轴承安装等方面，必须保证设备的稳定性和可靠性。
3. 完善运行管理制度：对于水轮发电机机组的运行，必须做到严格管理，对于操作人员进行培训，加强设备安全生产意识，从根本上降低事故的发生率。
4. 及时处理模板损坏：对于水轮发电机机组的检测和检修，必须保证设备的完整性，对于一些模板损坏的情况，必须及时得到处理，避免出现更严重的问题。
总之，水电站水轮发电机机组振动问题是一个十分严肃的问题，需要采取多种措施进行解决。
通过维护和检修工作、优化设备结构设计、完善运行管理制度和及时处理模板损坏等措施，可以有效地预防和解决水轮发电机机组振动问题，进而保证水电站的正常发电运行。
水轮机发电机的振动原因及处理研究
水轮机发电机的振动原因及处理研究【摘要】水轮机发电机的振动问题主要是由于该设备在设计和安装过程所存在的缺陷造成的，而振动问题如果没有得到有效的解决，不仅会使机组的寿命大大缩减，而且也会对整个机组的安全运行造成巨大的威胁。
因此，文章将在简要分析水轮机发电机的振动问题及其成因的基础上，进一步探讨处理该机器振动问题的有效策略。
【关键词】水轮机；发电机；振动原因；处理研究水轮发电机组机构复杂，诱发振动的原因很多，且为多种因素综合作用引起。
结合水轮发电机组运行中发生的不稳定现象，从水力、机械和电气方面分析水轮发电机组振动原因。
一、水轮机发电机振动原因（一）水力振动水力振动中主要是由于部分干扰力所造成的。
而干扰力的最主要来源是水轮机中产生的水力部分所存在的动水压力。
来自水力振动方面的因素有很多：一是尾水管力的深水里出现了脱流、气蚀以及不稳定的状况；二是水力的不平衡状况。
首先是脱流所造成的振动，为了使电厂造价降低，大部分水电站的建设过程中往往会直接省去调压井的建设，在这种情况下，脱流就成了此类水电厂水轮机发电机振动的主要源头。
所谓脱流，即当机组为了甩掉负荷而紧急停机时，由于活动的导叶被快速关闭了，使得大幅度的压力降在水轮机的尾水管里，如果此时再把静压降到比水饱和真空气压还低的压力状态，尾水管里面的水马上就会形成气泡并进入分离的状态。
而这些水在分离之后还会重新结合起来，从而产生相应的压力，最终引发水轮机的振动。
其次是由气蚀所造成的振动，在导叶的流入角低于水流的流入角大约3度的时候，往往会形成一个区域，该区域就会产生剧烈的振动，从而导致转动部分以及尾水管部分都发生了振动。
再者是关于水力不平衡造成的振动，边界旋转流水会在尾水管的中心附近产生，导致尾水管的出口水的水压被降低，并且在旋转流水中心还会因为低压的出现从而造成了空腔的形成，最终导致了整个厂房和机组都产生振动现象。
（二）机械振动机械振动主要是由机械部分各种力、摩擦以及惯性力所产生的干扰力而引起的。
水轮发电机组异常振动原因分析及处理
水轮发电机组异常振动原因分析及处理摘要：轮发电机组运行中的各部位振动和摆度是机组运行健康状况的最直接反映，良好的振动和摆度对机组长期的安全稳定运行具有重要意义，将其幅值限制在规程规范要求的限值之内，是确保机组能长期安全、稳定运行的基本要求。
大修机组和新装机组在启动调试过程中，时常会遇到机组的振动和摆度超标异常情况，虽然水轮发电机组振动和摆度异常的原因主要归结有机械因素、电磁因素和水力因素三个方面，但这三个方面又都包含很多不同的具体原因，不同方面的具体原因的故障现象有些还是相似的，在实际中，往往还存在多个不同因素共同起作用。
关键词：水轮发电机组；异常震动；处理措施引言要找到机组振动和摆度异常的真实原因，往往需要对这些原因进行逐一仔细排查，往往需花费大量人力、物力和时间。
同时，由于现场试验手段及各种条件限制，逐一排查各种振动和摆度异常的原因并不现实，为此，如何尽快缩小排查范围、快速找到机组振动异常的原因就显得尤为重要。
1水轮发电机组异常振动原因（1）机械因素引起机械不平衡的常见原因主要有：转子质量不平衡、水轮机质量不平衡、轴承缺陷、机组轴线不正等。
机械不平衡一般表现为振动频率与转速一致，且和转速平方成正比。
根据表1数据，机组在空转状态下，机组各部位振动和摆度数据优良，各振动和摆度频率也以转速频率为主，其他频率成分很小，长时间空转运行机组各部位瓦温也正常。
因此，由于机械不平衡引起机组振动过大的可能性很小，可暂不考虑是由机械因素引起的机组振动过大。
（2）电磁因素引起电磁不平衡的常见原因主要有：转子绕组短路、空气间隙不均匀、定转子椭圆度超标等。
电磁不平衡一般表现为振动随励磁电流增大而明显增大。
机组投入励磁，发电机机端电压为25%Ue（Ue为机端额定电压）时，机组的各部振动和摆度都出现较明显的变化。
机组上导摆度呈下降趋势，摆度值由88μm降至54μm，下导摆度和上导摆度则有轻微波动，无规律可循。
从机组各部位振动和摆度频谱分析，上机架水平、上导摆度和定子水平振动仍然以转频为主。
水轮机振动原因分析与处理
水轮机振动原因分析与处理发布时间：2023-02-23T00:46:53.933Z 来源：《中国电业与能源》2022年19期作者：代闯平[导读] 振动是水轮发电机组运行中较为普遍的一种现象代闯平中国葛洲坝集团机电建设有限公司，四川成都 610000摘要：振动是水轮发电机组运行中较为普遍的一种现象，其数值大小是评价机组能否安全稳定运行的重要指标。
水轮机发电机结构复杂，各结构部件出现故障，均会引起机组振动问题。
因此，研究水轮机振动原因分析与处理具有重要意义。
下面就对此展开探讨。
关键词：水轮机；振动原因；处理；1水轮机的工作原理实际上，水轮机是依靠水的流动过程提供机械动力的一种装置，水流动的速度越快，发电工作的效率就越高，能带来较高的经济效益。
在水轮机中，水流通过蜗壳的导流作用径向流入导水机构，将液体动能转化为静压能，再通过叶片将静压能转换为转子的动能。
转轮通过主轴与发电机转子联轴，带动转子旋转并切割发电机定子磁力线圈，利用电磁感应原理在发电机线圈中产生高压电，再经过变压器升压通过输电线路将电力输出到电网中，水流最后轴向流出转轮。
在这过程中循环水的冗余水能转化为机械能，代替了原电机驱动风机散热，改变了传统能量传动方式，最大限度减小了电能消耗，达到了节能降耗的目的。
水轮机能量转换示意图见图1。
水轮机需要在规定的水压和流量下运行，若水流量过大或回水压力过大，会造成水轮机超负荷运行，使水轮机转速高于额定转速，降低水轮机使用寿命，甚至会致使水轮机出现机械故障。
水轮机必须在进水主管控制阀前和出水口之间设有一条旁路，旁路上配有调节阀门，通过调节旁通管阀门和进水主管阀门，使一部分水流不经过水轮机而直接流入布水器入口，来控制水轮机转速，保证水轮机在额定工况下运转。
图1 水轮机能量转换示意图2水轮机的基本结构机械通风冷却塔广泛地应用于国民经济的许多部门，它是利用水和空气的接触，通过蒸发和传导散热来降低热量的一种设备。
长期以来，冷却塔冷却时所用的风机主要由电动机带动，电动机一年所耗电能是十分可贵的，而进入冷却塔冷却的循环水，均具有一定的富裕水头，这部分压力都白白浪费掉了。
水轮机发电机的振动原因与处理方法
水轮机发电机的振动原因与处理方法摘要：针对水轮机发电机的运行现状，进行科学合理的分析，并详细介绍研究水轮机发电机的振动原因及处理措施的重要性，提出水轮机发电机的振动原因，如水力振动原因、电磁振动原因与机械振动原因等，提出针对性较强的处理措施，保证水轮机发电机的可靠运行。
在水电站当中，水轮机发电机具有非常重要的作用，通过采取科学的处理措施，能够有效减少水轮机发电机组的振动与摆动次数，延长水轮机发电机的使用寿命。
关键词：水轮机发电机；振动原因；处理对策；近些年来，伴随我国水利发电行业的迅速发展，保障水轮机与发电机等水电设备的稳定运行至关重要。
所谓水轮机，主要指的是将水流的能量有效转换为机械能，属于流体机械中的透平机械。
现阶段，水轮机主要安装在水电站当中，对水电站中的发电机起到一定的驱动作用。
例如，在某大型水电站当中，上游水库中的水流经过引水管，将水流引向水轮机，水轮机在水流的作用下旋转，有效带动发电机进行发电。
水轮机与发电机在运行的过程当中，如果出现严重的振动现象，会影响水电站中其他设备的正常运行，降低水电站的发电效率。
由于水轮机与发电机内部结构比较复杂，在一定程度上增加了设备的故障处理难度，相关工作人员在实际工作当中，要结合水轮机与发电机内部结构特点，制定完善的故障处理措施，防止水轮机与发电机出现较大的运行故障，提升水电站的整体发电效率。
鉴于此，本文主要分析水轮机发电机振动原因与处理措施，提升资源的利用率。
1、研究水轮机发电机的振动原因及处理措施的重要性水轮机与发电机在运行的过程当中，一旦出现较大振动，会影响水电站的正常运行，降低能源的利用率。
通过分析水轮机与发电机振动原因，能够帮助相关工作人员更好的掌握水轮机与发电机内部结构特点，并制定更加合理的处理对策，进一步提升水轮机与发电机的运行效率，减少能源的损耗。
对于水电站中的相关工作人员来讲，要选择合理的动态评价指标，对水轮机与发电机进行全面评价，针对水轮机与发电机运行过程中经常出现的问题，采取有效的解决对策，保证水轮机与发电机的可靠运行。
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浅析水力原因引起的水轮机振动及其处理方法
作者：胡佳琪
来源：《中国新技术新产品》2011年第12期
摘要：水轮机振动是水电站运行中的常见异常现象，简要分析了水轮机振动的水力原因，并提出了解决办法。
关键词：水轮机；振动；水力原因
中图分类号：TK73 文献标识码：A
1 前言
水轮机运行中出现振动是常见的现象，但不允许超出振动值。
若能将其振幅限制在允许范围内，就能确保机组安全正常运行。
但较大振动对机组安全是不利的，会造成如下危害：ａ)使机组各连接部件松动,使各转动部件与静止部件之间产生摩擦甚至扫膛而损坏；ｂ)引起零部件或焊缝的疲劳、形成并扩大裂缝甚至断裂；ｃ)尾水管低频压力脉动可使尾水管壁产生裂缝；当其频率与发电机或电力系统的自振频率接近时，将发生共振，引起机组出力大幅度波动，可能会造成机组从电力系统中解列，甚至危及厂房及水工建筑物。
2 振动原因分析与处理
振动的水力因素系指振动中的干扰力来自水轮机水力部分的动水压力。
其特征是带有随机性，且当机组处在非设计工况或过渡工况运行时，因水流状况恶化，机组各部件的振动亦明显增大。
由于单位体积水流的能量取决于水头，所以机组的振动一般是随水头的降低而减弱，高水头、低负荷时振动相对而言较为严重。
常见的由水力原因引起的水轮机振动有以下几种：（1）尾水管中水流涡带所引起的压力脉动诱发的水轮机振动。
混流式水轮机在偏离最优工况运行时，尾水管中将出现涡带，由此引起水轮机振动，并伴有响声，常发生在30%～60%额定负荷范围内。
强烈的涡带可能引起厂房振动；若由涡带引起的尾水管中的低频压力脉动频率与引水管固有频率接近，则可能引起引水管强烈振动；如果压力脉动频率和水轮机的转频接近，则可能引起功率摆动，如凤滩、柘溪、狮子滩、刘家峡等水电站均存在涡带引起的振动，常在转轮出口附近的尾水管上部装十字架补气装置，或轴心补气，还有采取加长泄水锥或加同轴扩散形内层水管段；近年来，一些大中型水电站在尾水管入口处加装导流瓦和导流翼板等都可使涡带引起的振动减轻或消失。
（2）卡门涡列引起的振动。
当水流流经非流线型障碍物时，在其后面尾流中分裂出一系列变态漩涡，即所谓卡门涡列。
这种涡列交替地作顺时针或反时针方
向旋转。
在其不断形成与消失过程中，会在垂直于主流方向引起交变的振动力。
当卡门涡列的频率与叶片固有频率接近时，叶片动应力急剧增大，有时发出响声，甚至使叶片根部振裂。
卡门涡列一般发生在50%额定出力以上的某种工况，如浙江的黄坛口、湖南的水府庙、江西的洪门等水电站均发生过卡门涡列振动，采用改变卡门涡列频率或叶片固有频率的办法，可以减轻卡门涡列振动，如将叶片出水边削薄或改型，有可能使正背两面构成的交流漩涡抵消或削弱；同时提高了卡门涡列的振动频率，使其远离叶片自振频率，避免共振，但是叶片削薄改型部分不宜太长，否则会影响翼型的特性，降低效率；尾端圆角应满足强度要求，不应太小。
水府庙水电站采用在叶片之间加焊支撑钢管，也可以改变叶片的自振频率，避免疲劳裂纹。
（3）转轮止漏间隙不均匀引起的振动。
为了减少高水头水轮机转轮的容积损失，通常采用梳齿形止漏装置，但当结构不合理或间隙过小时，即使主轴很小的偏心或止漏环少量的几何形状误差（如椭圆度、不均匀磨损等），都会引起间隙内压力的变化和波动。
间隙大处其流速较小而压力较大，间隙小处则相反，因而造成间隙内的压力不均匀分布和侧向水推力，引起转轮偏心变大和振动，其振动频率与止漏环偏心运动的频率相同。
实践证明，适当增大外止漏环间隙，可使转轮偏心运动对转轮背压和止漏环间隙中压力的影响明显减弱，从而减小振动。
如渔子溪4号机运行半年出现振动过大，后将上下止漏环间隙由1mm增加到2.5mm，振幅减小在规定范围内。
（4）冲击式水轮机尾水上涨引起的振动。
正常时，冲击式水轮机的尾水位与转轮必须保持一定距离，尾水应无压流动。
如果尾水渠雍水回溅到水斗上，扰乱水头与射流的正常流程，也会引起机组效率下降和振动。
此外，运行时处于转轮附近的空气，会被高速射流带走并从尾水渠中排出，机壳上的补气孔太小或冒水就有可能使尾水位抬高甚至淹没转轮，使尾水形成有压流动，不仅产生强烈振动，而且危及机组安全。
此种情况下，可采用扩大尾水渠断面或增加机壳补气量的方法来消除振动。
除上述几种常见的水力振动外，其他水力振动还包括：进水口拦污栅被杂物堵塞激发的脉动；杂物进入水轮机转动与固定部件之间，引起断流或流量突变而振动；在不设调压井的长尾水系统电站中，甩负荷工况会出现水柱分离现象造成振动；转轮室内流场不稳定可能引起控制系统振动，导致压力脉动，使出力在某一范围内摆动，利用单导叶接力器可以避免机组在导叶不同步的范围内运行。
3结语
引起水轮机振动增大的原因很多，也可能是几种原因同时作用造成的，甚至产生相互加剧的连锁反应，在未找到原因前，应避开在振动区运行。
尤其是机组向高比转速、大容量方向发展，单机容量增大，机组结构尺寸增大。
为减少金属用量，机组刚度相对地降低，振动问题将更加突出。
为提高水电厂的安全性、经济性和可靠性，必须对机组振动问题加强调查、研究和总结，提出相应的措施，以提高水电设备的设计制造水平和水电厂的安全经济运行水平。
参考文献
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[2]曹琨，姚志民.水轮机原理与水力设计[M].北京:清华大学出版社,1991.
[3]陶星明，刘光宁.关于混流式水轮机稳定性的几点建议[J].大电机技术，2002(02).。