对于水轮发电机组振动的原因及处理方法的研究.docx

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。水轮发电机组的振动，在理论上涉及很多学科领域，在机组运行中如何监视，极早发现异常情况，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稳定运行。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，水轮发电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，水轮发电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。在现代水轮发电机组向高转速与大容量方向发展的今天，水轮发电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。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-机械-电磁三部分是相互影响的。1.1.引起振动的水力因素1.1.1. 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。强烈的涡带还可能引起厂房振动。1.1.2.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。1.1.3.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。1.1.4. 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。如果尾水渠壅水回溅到水斗上，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。1.2.引起振动的机械因素机械方面的因素有：由于主轴弯曲或挠曲，推力轴承调整不良，轴承间隙过大，主轴法兰连接不紧和机组对中心不准引起空载低转速时的振动；转轮等旋件与静止件相碰而引起振动加剧并伴有声响；由于转动部分重量不平衡引起的振动，随速度上升振动增大而与负荷无关，这是一种常见的现象。