水轮发电机组的振动分析研究
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。
水轮发电机组振动分析
（ 中国 电力 投资 集 团公 司格 尔木太 阳 能发 电分公 司 ，青海 西 宁
摘
８ １ ０ ０ １ ６ ）
要 ：减 少水轮发 电机组振动对提 高机组 安全稳定 运行 、延 长机 组使 用寿命 具有 重要 的作 用。本文对 水轮发
电 机 组 产 生 的 各 种 振 动 的 危 害及 原 因进 行 了分析 ，并针 对 各种 振 动 的 原 因提 出 了具 体 解 决 措 施 。
Ａｂｓ ｔ ｒ ａｃ ｔ ： Ｔｈ ｅ ｒ ｅ ｄ ｕｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｈｙ ｄｒ ｏ — ｇ ｅ ｎ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｎｇ ｕｎ ｉ ｔ ｖ ｉ ｂ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｈ ａ ｓ ｉ ｍｐ ｏ ｒ ｔ ａ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｅ ｔ ｏ ｉ ｍｐ ｒ ｏ ｖ ｅ ｓ ａ ｆ ｅ ａ ｎ ｄ ｓ ｔ ａ ｂｌ ｅ ｏ ｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｕ ｎｉ ｔ ａ ｎｄ ｐｒ ｏｌ ｏ ｎ ｇ ｔ ｈｅ ｓ ｅ ｒ ｖ ｉ ｃ ｅ ｌ ｉ ｆ ｅ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｕｎ ｉ ｔ ． Ｔｈ ｅ ｈａ ｒ ｍ ａ ｎ ｄ ｃａ ｕ ｓ ｅ ｏ ｆ ｗａ ｔ ｅ ｒ ｐ ｏ ｗｅ ｒ，ｍｅ ｃ ｈ ａ ｎ ｉ ｃ ａ ｌ ｓ ａ ｎｄ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｍａ ｇ ｎｅ ｔ ｉ ｓ ｍ ｏ ｎ ｔ ｈ ｅ ｖ ｉ ｂｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｈｙ ｄ ｒ ｏ — ｇ ｅ ｎ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｎ ｇ ｕｎ ｉ ｔ ａ ｒ ｅ ｆ ｕ ｒ ｔ ｈ ｅ ｒ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｚ ｅ ｄ． Ｃｏ ｎｃ ｒ ｅ ｔ ｅ ｓ ｏ ｌ ｕｔ ｉ ｏ ｎｓ ａ ｒ ｅ ｐ ｒ ｏ ｐ ｏ ｓ ｅ ｄ ａ ｉ ｍｉ ｎ ｇ ａ ｔ ａ ｖ ａ ｒ ｉ ｅ ｔ ｙ ｏ ｆ ｒ ｅ ａ ｓ ｏ ｎ ｓ ｔ ｏ ｃ ａ ｕ ｓ ｅ ｖ ｉ ｂ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ．
水轮发电机组运行中的振动分析
２ ０ １ ３年 １ ２月
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２ ０ １ ２年底 ， 我 国水电装机容量 已达 １ １ ． ４ ４亿 ｋ Ｗ， 随着 装机 的 增 加 ， 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 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
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 。
量不平衡 ， 转子重心与轴心产生一个偏心距 。当
主轴旋转时 ， 由于失衡质量离心惯性力的作用 ， 主 轴将产生弯曲变形 。轴变形越大， 振动也越严重 。 其振动特性 ： 振幅与机组 出力无关 ， 在空载下也振 动； 振幅随转速的增高而增大 ， 且大致与转速的平
不断创 新 。 １ 水 轮发 电机 组振 动 的危 害
动激起机组转动部分振动时 ， 在发 电机转子与定 子之间会导致气 隙不对称变化 ， 由此产生的磁拉
力不 平衡 也会 造 成 机 组 转 动 部分 的振 动 ， 而转 动 部 分 的运动 状态 出现 某 些 变 化后 ， 又 会 对水 轮机 的水 流 流场 及 发 电机 的 磁 场产 生 影 响 。 因此 ， 水 轮机的振动是机械 、 水力 、 电气 等 多 种 原 因引 起
水轮发电机组振动的分析及处理
水轮发电机组振动的分析及处理摘要：本文主要分析了水轮发电机组振动的原理和危害，并概述了引起发电机组振动的一些主要原因，并针对这些原因提出了一些诊断振动类型的方法，最后提出了一些有效处理振动的对策。
关键词：水轮；发电机组；振动；电磁社会经济的快速发展，使得水利发电工程在人们生产和生活中所发挥的重要性日益凸显，这就需要我们通过有效的措施确保水轮发电机机组的稳定运行。
机组的稳定运行是判断水轮发电机工作性能的一项重要指标，如果机组出现振动，会加大机械的磨损，缩短水轮发电机的寿命，所以，应该重点研究水轮发电机组振动的原因，并通过一些措施来识别引起振动故障的原因，最终找到有效的应对之策。
1 水轮发电机组振动原理及危害分析水轮发电机组主要包括两个部分：固定部分与旋转部分。
当水轮发电机组工作时，会因为一些部位出现了问题使得机组出现不稳定性振动。
此时的振动原理主要就是因为机组运转时，水能直接激发了水轮发电机组的振动，并间接的维持了机组振动。
发电机的正常工作离不开机械、流体以及电气三者的共同作用，且这三者是相互作用，不可缺少的，当气隙处于不对称状态时，发电机定子跟转子之间的磁拉力就会发生不平衡，当流体导致机组转动部分出现振动时，就会带动机组转动部分出现振动，这时水轮机的水流流场和发电机的磁场都会受到转动的影响。
水轮发电机组出现振动会造成很大危害，会造成很大的安全性问题：因为当尾水管会发生低频压力脉动时，尾水管壁会发生开裂，一旦发电机机组的振动频率跟尾水管低频压力脉动的频率相接近，就会发生共振，机组会跟着出现很大范围、很大幅度的振动，甚至会让机组脱离电力系统，对受力建筑物造成极大的伤害。
如果机组各个部位发生松动，各个部件相互间就会发生摩擦，最终会使得零部件和焊缝因为过度疲劳而加深加大开裂，甚至会导致断裂，其危害是相当大的。
2 水轮发电机组振动的主要引起因素跟一般的动力机械相比，水轮发电机组因为所处的工作环境比较特殊，工作特性也较为罕见，所以，导致其振动的原因也是多方面的，一般来说，导致其振动的因素常常划分成三类：2.1机械原因第一种原因就是主轴刚度不够，或者直径太短，两个轴承之间的间隙过大，最终导致机组出现振动，而机组的负荷变化会大大的影响到机组，导致振幅变大。
水轮发电机组定子在100HZ下的振动分析
[键入文字]水轮发电机组定子在100Hz下的振动分析水轮发电机在运行中，将不可避免的受到频率为100Hz 的电磁干扰力作用，如果结构的固有频率与这种电磁力的频率相等或接近时就会产生共振或较大的振动力，因此分析水轮发电机组定子在电网倍频100Hz 下的振动是必要的。
现采用有限元方法分析定子振动特性，既分析了冷态振动也分析了热态振动，从机组运行特点易知，冷态振动幅值远大于热态振动幅值。
为准确分析定子在电网倍频100Hz 下的振动，将上机架及定子联合建立有限元分析模型，模型细节见图1。
1.1基本参数 气隙平均磁通密度 9830=δBGs电网频率 50=f Hz额定功率 8.777=n P MVA 额定转速 75=n n min /r定子支臂数量 20 个定转子间正常磁拉力 2354=Nr F KN 半数磁极短路时径向力 14297=r F KN1.2计算模型利用美国ANSYS 程序，建立上机架和定子计算模型见图1，其中，计算过程中的单元处理见表1。
表1 等效模型单元列表图1 上机架和定子计算模型1.3边界条件1.3.1 约束处理根据结构的特点，采取空间直角坐标系，上机架和定子与基础连接处采用弹簧单元模拟，基础弹簧刚度采用三峡左岸机组数据。
1.3.2 载荷分布定子铁心承受100Hz电磁力的作用。
1.4 计算过程与结果利用ANSYS程序的谐响应分析模块对定子结构进行90~110Hz频率范围谐响应分析，计算分析定子铁心各个部位的响应值。
定子铁心各个部位标识见图1.5-1。
对定子铁心的各个部位响应值作曲线比较，曲线图见图1.5-2。
不同频率值下的定子铁心响应值在下面给出。
分析表明：冷态时在100Hz下，定子铁心径向响应单幅值最大为0.013mm，发生在铁心内径下部。
热态时在100Hz下，定子铁心径向响应单幅值最大为0.008mm，发生在铁心内径下部。
定子铁心和上机架在100Hz下响应值分布示意见图1.5-3和1.5-4。
水电站水轮发电机机组振动问题分析及对策
水电站水轮发电机机组振动问题分析及对策摘要：近些年以来，随着我国科学技术的发展，我国的水电事业也获得了非常显著的进步和发展，各种类型的水轮发电机组相继建设成功并投入使用。
虽高速运转的水轮发电机组运行中的振动是不可避免的，但如果振动幅度过大，就会对水轮机机组安全、稳定、可靠的运行造成一定的不良影响，本文对水轮机发电机组振动的影响因素与相应的处理方法进行了分析，可供后续同类机组提供借鉴。
关键词：水电站；水轮发电机；机组振动问题；处理方法1 水电站水轮发电机组的结构与工作原理水轮发电机的部件十分繁杂，其中主要有定子、转子、励磁装置。
定子主要是由定子机座、定位筋、定子铁芯等所构成的；转子则主要是由主轴、轮臂、轮毂、磁轭、风机、端压板、磁极、制动阀片等所构成的。
水电站水轮发电机组关机需要耗费一定的时间，为了有效防止关闭时，电网分解时机组转速太高、太快，并且明确要求转子充分具备较强大的转动惯量。
所以，发电机转子的重量非常大，在与发电机同步运行的过程中，水轮发电机的励磁绕组必须通过直流电流，从而建立起发电机所需的磁场。
此外，磁场的变化严格符合正弦波的时间规律。
当水轮发电机的主磁场从定子绕组切断时，定子绕组内会产生随时间变化的正弦电动势，产生电能。
2 水电站水轮发电机机组振动问题的处理措施分析2.1 水力原因造成振动处理措施为避免尾水管涡带和气蚀造成机组振动现象，那么需要将导流翼板与导流瓦安装在尾部流通管入口处，以减小并消除涡带产生振动，与此同时，通过补气等方法也可以对振动进行减小和消除。
为防止卡门涡所引起的水轮机振动，通常情况下，可以对卡门涡频率与叶片固有频率进行改变，也可以对叶片型号进行改变，削薄出水边，进而减小、消除正反侧面形成交变漩涡力量。
为防止止漏环间隙不当导致振动情况，需要对叶片固有频率与卡门涡频率进行改变。
在实际运作中，我们可以发现对止漏环间隙进行适当增大，可以让机组振动得到有效减小，这主要是因为转轮偏心运动会因为间隙的增大而减弱，进而影响转轮背面止漏环间隙压力。
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。
水轮发电机组振动危害性分析及预防
水轮发电机组振动危害性分析及预防水轮发电机组在运行中产生振动现象是不可避免的，这是由多种因素引发机组振荡的综合效应。
在设备运行生产管理工作中，应注意加强对机组振动现象及其危害性的分析与预防。
1 水轮发电机组振动类型1.1 机械类振动。
由于机械部分的平衡力引起的振动称为机械类振动。
例如，转动部分重量不平衡、轴线偏差、摆动过大等。
其主要特点是振动频率与机组转速一致，有时振幅与转速成正比。
1.2 电气类振动。
由于电气方面的原因造成发电机磁场不平衡而引起的振动称为电气振动。
例如，发电机在三相电流不对称情况下运行磁场不均匀，发电机短路故障等。
其主要特点是振幅与励磁电流大小成正比。
1.3 水施类振动。
由于某些原因引起水轮机蜗壳内受力不平衡而造成的振动称为水施类振动。
例如，尾水涡带、叶片水卡门涡列、转轮圆圈边间隙不均匀、转轮气蚀等。
其特点是振幅与导叶开度有关，往往开度愈大，振幅愈大。
2 水轮机组振动所带来的危害2.1 引起机组零部件金属和焊缝间疲劳破坏区的形成和扩大，从而使之产生裂纹，甚至断裂损坏而报废。
2.2 使机组部分紧固部件松动，不仅会导致这些紧固件本身的断裂，而且加剧被其连接部分的振动，促使它们加速损坏。
2.3 加速机组转动部分相互磨损程度。
如大轴剧烈摆动可使轴与轴瓦的温度升高，使轴瓦烧毁；发电机转子振动过大增加滑环电刷磨损程度，并使温度升高，使轴瓦烧毁；发电机转子振动过大增加滑环电刷磨损程度，并使电刷火花不断增大。
2.4 尾水管中形成的涡流脉动压力可使尾水管壁产生裂缝，严重时可使整体尾水设施遭到破坏。
2.5 水轮机组共振引起的后果更加严重。
如机组设备与厂房的共振，可使整个设备和厂房遭到不同程度的损坏。
3 引起振动的原因及预防措施3.1 机械方面的因素有：①由于主轴的弯曲或挠曲、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几何线中心点不准引起空载低速时的振动；②因转轮等旋转件与静止件相碰而引起的振动；③转动部分重量不平衡引起的振动，且随转速上升振动增大而与负荷无关，这是常见的，特别是焊补转轮或更换浆叶后更容易发生。
水轮机机组振动分析
浅析灯泡贯流式水轮机机组振动分析水轮机运行过程中振动过大会影响其正常工作，轻则运行不稳定，重则引起机组和厂房的损坏。
归纳起来，其带来的危害有以下几个方面：引起机组零部件金属和焊缝中疲劳破坏区的形成和扩大，从而使之发生裂纹，甚至断裂损坏而报废；使机组各部位紧密连接部件松动，不仅会导致这些紧固件本身的断裂，而且会加剧被其连接部分的振动，促使它们迅速损坏；加速机组转动部分的相互磨损；尾水管中的水流脉动压力可使尾水管壁产生裂缝，严重的可使整块钢板剥落；共振所引起的后果更严重，如机组设备和厂房的共振可使整个设备和厂房毁坏。
因此查清水轮机振动的原因，针对不同情况，采取不同的减振措施，对提高机组运行的可靠性和延长其寿命具有重要意义。
1.引起振动的原因运行实践表明，水轮机振动是由机械和水力两方面的因素引起的。
（1）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。
（2）水力方面的因素：一是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。
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机频接近，则可能引起功率摆动。
二是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。
水轮发电机组振动原因分析
水轮发电机组振动原因分析
水轮发电机组在运行过程中会产生一定的振动，这些振动会影
响机组的安全运行和寿命。
因此，分析水轮发电机组的振动原因对
于提高机组的运行质量和安全性具有重要意义。
首先，水轮发电机组一般由水轮机、发电机和轴系组成，该系
统的振动可能来自以下几个方面：
1.水轮机叶轮不平衡。
叶轮的设计、制造和安装质量是影响水
轮机振动的主要因素之一，制造不精确或安装不到位都会导致叶轮
的不平衡，从而引起水轮机的振动。
2.水轮机进水管道或出水管道存在泄漏或压力波动。
水轮机进
水或出水管道的泄漏或压力波动会引起整个水轮发电机组的振动，
尤其是在水轮机高速旋转时影响更为明显。
3.水轮机进水口、导叶或叶片损坏。
水轮机进水口、导叶或叶
片的损坏都会对水流的流向和强度造成影响，进而引起水轮机振动。
4.发电机不平衡。
发电机转子的平衡等质量问题容易导致转子
的不平衡，进而引起整个水轮发电机组的振动。
5.轴系安装不当。
轴系的安装质量对于水轮发电机组的振动影
响很大。
如果轴系的对中度、扭矩传递等参数调整不当，会导致轴
系的振动，从而影响水轮发电机组的运行质量。
以上是水轮发电机组常见的振动原因。
解决这些问题需要从前
期的设计和制造环节着手，同时，对于已经投入使用的水轮发电机组，要定期进行检查和维护，确保机组的正常运行和安全性。
1。
水轮发电机组振动过大原因分析及处理
转子质量不平衡的处理
• 机组采用加重动平衡试验，对转子进行配重， 人为的改变转子的不平衡性，以除发电机 转子质量不平衡引起的振动。
• 对转子磁极进行处理，并作电气试验，检 查转子绕组是否存在短路现象。检查机组 空气间隙，如存在问题，回装时，按规程 对中心进行调整，空气间隙符合要求
振动的机械因素
• 振动的机械因素是振动中干扰力来自机械部 分的惯性力、摩擦力及其它力，引起振动的 机械因素主要有：机组轴线不正、导轴承缺 陷、转子质量不平衡等。
• 1、机组轴线不正：机组轴线不正的主要表 现形式是轴线与推力头底平面不垂直和轴线 法兰结合面处曲折。由于轴线倾斜和曲折， 使机组转子的总轴向力不通过推力轴承中心， 就产生偏心力矩。随着转子的旋转，偏心力 矩也同时旋转，使各支柱螺栓的受力是脉动 力，起脉动频率与转速频率相同，从而产生
• 推力轴承各支柱螺栓的轴向振动，转子也 随之产生振摆。所以，轴线不正，也是引 起径向振动的原因之一。检查各处摆度值， 如果其值满足于国家标准，从而可排除该 机组的振动不是由于轴线不正引起的，否 则对其轴线进行了调整。
• 1、转子绕组短路：当一个磁极的磁动势因短 路而减小时，与其相对的磁极的磁动势没有变 化，因而出现一个跟转子一起旋转的不平衡磁 拉力，引起转子振动。
• 2、空气间隙不均匀：当发电机转子不圆，或 机组中心不正时，空气间隙就会不均匀，从而 产生单边的不平衡磁拉力，随着转子的旋转而 引起空气间隙周期性变化，单边不平衡磁拉力 沿着圆周作周期性移动，引起机组振动。
• 机组大修检查时，检查转子磁极松动情况， 磁极与铁芯贴合是否够好，如存在上述问 题，遂对转子磁极进行处理，更换了磁极 键，用环氧板填实磁极与铁芯的间隙，并 打紧磁极键。在磁极处理过程中，极有可 能引起转子质量的不平衡。
水轮发电机组振动原因分析
INSERT YOUR LOGO水轮发电机组振动原因分析通用模板The work content, supervision and inspection and other aspects are arranged, and the process is optimized during the implementation to improve the efficiency, so as to achieve better scheme effect than expected.撰写人/风行设计审核：_________________时间：_________________单位：_________________水轮发电机组振动原因分析通用模板使用说明：本解决方案文档可用在把某项工作的工作内容、目标要求、实施的方法步骤以及督促检查等各个环节都要做出具体明确的安排，并在执行时优化流程，提升效率，以达到比预期更好的方案效果。
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水轮发电机组的振动问题与一般动力机械的振动有一定差异,除了机器本身转动或固定部分引起的振动外,尚需考虑发电机的电磁力以及作用于水轮机过流部分的流动压力对系统及其部件振动的影响。
在机组运转的状态下,流体—机械—电磁三部分是相互影响的。
例如,当水流流动激起机组转动部分振动时,在发电机转子与定子之间会导致气隙不对称变化,由此产生的磁拉力不平衡也会造成机组转动部分的振动,而转动部分的运动状态出现某些变化后,又会对水轮机的水流流场及发电机的磁场产生影响。
因此,水轮机的振动是电气、机械、流体等多种原因引起的。
可见,完全按照这三者的相互关系来研究系统的振动是不够的。
鉴于问题的复杂性,将引起水轮机组振动原因大致分为机械、水力、电气三方面的因素来研究,为水电厂生产管理、运行、检修人员提供参考意见,以便制定出相应的预防和消振措施。
1水轮发电机组振动的危害振动是旋转机械不可避免的现象,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。
水轮发电机组运行中的振动分析
水轮发电机组运行中的振动分析前言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。
运行中的机组不同程度都存在着振动，电站规定振动值在某一允许范围内，当振动超过规定的允许值时，便会影响机组的安全运行和机组的寿命，需及时找出原因并采取措施消除。
同时水轮发电机组的振动是一个复杂的问题，但从振动的原因来看，一般有机械、水力及电磁等方面的原因。
本章结合实践谈谈水轮发电机组运行中的振动问题。
一机械振动由于机组机械部分的惯性力、摩擦力及其他力的干扰造成的振动叫做机械振动。
引起机械振动的因素有：转子质量不平衡、机组轴线不正、导轴承缺陷等。
1 转子质量不平衡由于转子质量不平衡，转子重心与轴心产生一个偏心距。
当主轴旋转时，由于失衡质量离心惯性力的作用，主轴将产生弯曲变形。
轴变形越大，振动也越严重。
在制造时，要进行转于的静平衡、动平衡试验，使不平衡重量尽可能小，从根本上消除这种振动的原因．2 轴线不正机组轴线不正会引起两种形式的振动，弓状回旋．由于转子、转轮几何中心偏离旋转中心，运行中会产生横向及纵向振动，直接形成回旋对推力轴承、导轴承均构成威胁，还能增大离心惯性力，两者都使振幅增大。
从运行角度分析，一般出现在投运年限较长，各导轴承间隙大，没能及时修复，或者检修质量不良等情况下。
3摆振在动水压力下，推力轴承处发生摆振。
为此，在安装和检修时必须找正轴线，调整各导轴承的间隙在允许范围内。
对新投产的机组，一般不会由于轴线不正而引起剧烈振动，但对于运行一段时间后的机组，由于某种原因使轴线改变，如推力头与轴配合不严密、卡环不均匀压缩、推力头与镜板间的垫变形或破坏等，都会引起机组振动。
4导轴承缺陷当导轴承松动、刚性不足、运行不稳而润滑不良时，会发生摩擦，引起反向弓状回旋，即横向振动力。
导轴承间隙过小，会把转轴的振动传给支座和基础，导轴承间隙过大，转轴振动大。
适当的导轴承间隙，才有可能同时保证转轴与支座的振动均在允许范围内。
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：水能作为一种可再生的能源被充分开发利用。
水力发电的基本原理是通过利用水位落差，配合水轮发电机组产生电力，也就是将水的位能转为水轮的机械能，再以机械能推动发电机，而得到电力。
机组受制造、施工安装影响，存在一定的效率差异。
水轮发电机组中的机电设备运行过程中会出现不同类型的震动情况，若振动幅值长时间的超过水轮发电机组的工作允许范围，将对机组零部件造成疲劳损坏，从而导致机组维护周期的缩短和整个机组允许效率的下降。
本文对水轮发电机组异常振动原因分析及处理进行分析，仅供参考。
关键词：水轮发电机组；异常振动；处理引言旋转的水轮发电机组在水利工程机电设备运行过程中会出现不同类型的震动情况，若振动幅值长时间的超过水轮发电机组的工作允许范围，将对机组零部件造成疲劳损坏，从而导致机组维护周期的缩短和整个机组允许效率的下降。
如果在运行过程中存在共振现象，则机电设备也会产生损坏或机械故障等问题，甚至可能威胁到人员安全、损坏厂房建筑物。
1水电站水轮发电机组运行分析1.1水轮发电机组的运行方式我国各大水电站的水轮发电机组的运行原理如下：发电机组借助物理学中的复合传递原理以及各个运行机组构成不同的运行模式，常见模式包括并网运行模式、单机运行模式。
另外，还有部分水轮机组会根据调速器的运行情况采用不同的运行模式，如自动模式和手动模式。
1.2水轮发电机组的结构分析水电站的水轮发电机组并非由单个的机器构成，而是由多种机器和零件组成的，其核心功能为实现水电站发电。
水轮发电机组的主要构成如下：①水轮机设备。
②调速系统设备。
③机架和轴承设备（含上机架、下机架、水导、下导、上导、推力轴承）。
④定子。
⑤转子。
其中，定子主要由机座、铁芯及绕组构成，主要功能是支撑绕组，绕组在切割磁力线产生电能后汇流传导作用。
转子是通过电能产生均匀磁场，通过改变转子励磁电能大小，可以改变磁场大小，以此调节发电量。
除此之外，水轮发电机组可根据水电站的实际发电条件，对定子中铁芯冷轧硅钢片的叠成情况进行优化，以此来显著提升发电效率，确保水电站发电系统的结构稳定。
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水轮发电机是一种利用水能转换为机械能并最终转换为电能的设备，其工作原理是通过水流带动水轮转动，水轮转动驱动发电机发电。
然而在水轮发电机运行过程中，常常会出现电磁振动和噪声，给运行和周围环境带来一定的影响。
对水轮发电机的电磁振动及噪声进行改造和优化变得尤为重要。
我们需要了解水轮发电机电磁振动及噪声的产生原因。
水轮发电机电磁振动主要是由于磁场与电流相互作用产生的力而引起的振动。
而噪声则是电磁振动引起的机械振动，再经过各种机械构件和空气的传递和扩散最终传导给空气或其它介质所产生的声音。
电磁振动和噪声的产生主要与水轮发电机的结构设计、工作状态、工艺制造等相关。
针对水轮发电机电磁振动及噪声的产生原因，我们可以进行改造优化。
在结构设计上，可以通过合理设计水轮发电机的构造，减少零部件的松动和共振现象，减少电磁振动的产生。
在工艺制造上，可以采用先进的材料和精密加工技术，提高零部件的精度和质量，减少机械振动和噪声的产生。
在工作状态上，可以优化水轮发电机的运行参数，减少电磁场的波动，降低电磁振动和噪声的产生。
我们还可以通过使用一些减振和隔音措施来进一步减少电磁振动及噪声。
在水轮发电机的关键零部件和周围结构上安装减振材料，可以有效隔断电磁振动和噪声传递的路径，减少对周围环境的影响。
针对水轮发电机运行时产生的空气扰动噪声，可以在水轮发电机周围设置隔音罩或采取声音吸收绝缘材料，减少空气传播噪声。
还可以通过改变水轮发电机的运行方式和环境条件，来减少电磁振动及噪声的产生。
水轮发电机的电磁振动和噪声问题是一个综合性的工程问题，需要从结构设计、工艺制造、工作状态和减振隔音措施等多个方面进行改造和优化。
通过合理的改造和优化措施，可以有效减少水轮发电机运行过程中产生的电磁振动和噪声，提高水轮发电机的运行效率和环保性能，为清洁能源的发展做出更大的贡献。
水轮发电机轴线摆度增大的原因研究
水轮发电机轴线摆度增大的原因研究引言：水轮发电机是一种主要利用水流能量转化为机械能，再经由发电机转化为电能的装置。
而水轮发电机的轴线摆度增大是指水轮发电机的转子在运行过程中轴线的摆动幅度超过了允许范围，这会导致发电机的运行不稳定以及发电效果下降。
本文将研究水轮发电机轴线摆度增大的原因，并提出相应的解决方法。
一、原因分析：1.设计不合理：水轮发电机的结构设计如果不合理，如轴承定位不准确、尺寸选择不合理等，就会导致发电机的转子镜架在工作过程中出现摆动。
2.轴承磨损：轴承作为支撑转子的重要组成部分，如果长时间工作或者轴承维护不当，就会出现磨损现象，导致轴线摆度增大。
3.动平衡不良：水轮发电机的转子需要进行动平衡，如果平衡不良，就会导致转子在工作时出现振动，增加轴线摆度。
4.偏振力影响：水流进入水轮发电机时，会产生较强的涡旋和涡流，这些涡旋和涡流会对转子产生偏振力，导致转子轴线振动，最终增加轴线摆度。
5.温度变化：水轮发电机在工作过程中，由于电流和机械摩擦等原因，会产生大量热量，导致转子温度升高，温度变化会引起材料的热胀冷缩，进而导致轴线摆度增大。
二、解决方法：1.设计合理的结构：合理选择轴承尺寸和定位方式，确保轴承安装正确，减少摆度增大的可能性。
2.定期检查和维护轴承：定期对轴承进行润滑和检查，及时更换磨损严重的轴承，保证轴承的正常工作状态。
3.完善动平衡工艺：加强转子的动平衡工艺，提高转子的平衡精度，减少振动产生，降低轴线摆度。
4.优化水轮发电机结构：设计合理的水轮叶片形状和布置方式，减小涡旋和涡流对转子的影响，降低偏振力的产生。
5.控制温度变化：采取合理的散热措施，减小转子受热膨胀的幅度，降低温度对轴线摆度的影响。
结论：水轮发电机轴线摆度增大是由多种因素共同作用导致的。
合理设计水轮发电机结构、定期检测和维护轴承、优化动平衡工艺、优化发电机结构以及控制温度变化等方法可以有效减少轴线摆度的产生，提高水轮发电机的运行效率和稳定性。
水轮发电机的振动分析与处理
水轮发电机的振动分析与处理摘要：随着水轮发电机组单机容量和结构尺寸的增大趋势，要重点关注和分析水轮发电机的振动机理，进行水轮发电机组主要部件的振动特性分析，并将振动分析应用于水轮发电机振动问题的故障诊断，提高水轮发电机组运行的稳定可靠性，减轻和规避振动故障对水轮发电机组的危害性影响。
关键词：水轮发电机；振动；分析；故障诊断；处理水轮发电机组由发电机和水轮机构成，其转动部件通过轴承、机架和钢筋混凝土结构进行支撑，在水力、机械、电磁等方面因素的耦合关联作用下，形成极其复杂的水轮发电机组振动问题，如：水轮发电机组零件紧固部分松动或脱落而引发转动部件不平衡的机组振动现象；零件和焊缝应力疲劳区内部裂纹或断裂的问题；大轴剧烈摆动导致轴瓦温度升高而出现烧瓦的现象等，尤其以激振源频率与机组部件固有频率相近而诱发的共振危害最为突出。
为此，要加强水轮发电机的振动分析，进行水轮发电机组的振动故障治理。
一、水轮发电机组部件模态分析首先要研究水轮发电机组主要部件的自振特性，进行水轮发电机组主要部件的模态分析，计算获悉主要部件固有频率和对应的振型，优化水轮发电机组振动的故障诊断和分析，避免水轮发电机组因共振而引发的剧烈振动。
1、发电机上机架模态分析机架是水轮发电机的重要结构件，采用中心体和支臂的钢板焊接结构，支臂主要设计为工字梁结构，当中心体外端尺寸在4m以内时采用中心体与支臂焊为一体的结构；当机架支臂外端尺寸在4m以外时采用可拆卸的臂架方法。
根据不同的支臂型式，水轮发电机机架有不同的类型，即：辐射型、井字型、桥型。
以某水电站机组的上机架为例进行振动特性分析，采用添加约束方程的方法进行参数化分析，并运用APDL语言编制自动生成网格程序，避免建模过程中的大量重复工作，便于水轮发电机上机架的振动特性分析。
通过对上机架的模态计算和分析，获悉上机架前20阶的固有频率，发现相邻两阶固有频率值相对接近，而后几阶的固有频率值变幅偏大，这主要是上机架的轴对称结构所导致的。
第七章 水轮发电机组的振动和检修
寸很大、重量很重的，其静平衡无法用试验的方法检 查调整，只能依靠组装的工艺过程来实现。 水轮机转轮的静平衡只能通过试验来检查和实现。尺 寸及重量较大的大中型转轮则只能用立式的试验台进 行静平衡。
配置方程：
水轮发电机组的动平衡
水轮发电机组的动平衡
第二节 水轮发电机组检修概述
第二节 水轮发电机组检修概述
3、状态维修 所谓状态维修，是指按照在线监测和诊断装置所预报
的设备故障状态，来确定机械设备维修工作的时间和 内容。这种方法强调以设备状态为维修依据，该修才 修也必修，使维修制度真正步入了科学发展的轨道， 减少了不必要的大修，降低了维修费用，可取得良好 的经济效果。
第二节 水轮发电机组检修概述
二、定期预防维修的分类和周期
根据检修规程的要求，机组定期检修分为维护检
查、小修、大修和扩大性大修四种，其一般的周 期和占用时间如下表 所示。
第二节 水轮发电机组检修概述
二、定期预防维修的分类和周期
1、维护检查。 维护检查是在运行期间不停机进行的，主要内容
是检查运行情况，测量、记录某些参数，以及必 要的清洗、切换、润滑等工作。 维护检查的目的在于维护机组，掌握机组的日常 运行情况。
第三节 水轮机转动部分的修复
（二）转轮被侵蚀面积、深度和金属失重量的测量 1、侵蚀面积可用涂色翻印法来测量，即在侵蚀区域的周 边涂刷墨汁等着色材料，待涂料干燥前用纸印下，再将纸 放在刻有10mm×10mm 方格的玻璃板下，用数方格的方 法求得各侵蚀区面积，将每块面积叠加，便得每个叶片或 整个转轮叶片的侵蚀面积。 2、侵蚀深度可用探针或大头针插入破坏区，再用钢板尺 来量取。也可用厂自制的侵蚀深度测量器来测量。
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水 电机 组 振 动 测 试 最 常 见 的 为 轴 系统 总 体 测 试 。将测试 结 果 （ 振动 幅值 ） 如 与相 应 的振 动规范 进 行对 比。 以评价 机 组轴 系统 的振 动状 态 。测试 时在 水 轮 发 电机 组 的 上机架 、 力 轴 承 、 轮机 顶 盖处 ， 推 水 分 别 沿 垂 直 方 向 Ｚ向 和水 平 方 向 Ｘ、 向 各 布 置 ３ Ｙ 个 振 动测点 ： 上导轴 承 和水导 轴 承处 沿 Ｘ、 在 Ｙ方 向 各 布 置 ２个 摆度 测点１ ２ ｌ 。
作者简介 ： 倪艳敏（９ ０ １７ 一）， 浙江兰溪人 ， 女， 硕士 ， 讲师， 主要从事机电一体化 的教学 与研究 ； 张联升 （９４ ）男 ， １６ 一 ， 浙江兰溪 人 ， 高级＿ Ｔ程师 ， 总
摘 要 ： 文 在 分 析 水轮 发 电 机 组 振 动 产 生 机 理 的 基 础 上 ， 过 试 验 分析 ， 量机 组 的 运行 情 况 ， 本 通 衡 并提 出有 效 的 消
振措施 。
关 键 词 ： 动 ： 析 ： 验 振 分 试 中 图分 类 号 ：１ ０ ． ２ ｒ Ｉ Ｍ３ １ ＂ ４ 文 献 标 识 码： Ａ 文 章 编号 ： ６ １ ３ ９ （ ０ ６ ０ － ０ ７ ０ １ ７— ６９ ２０ ）３ ００ －３
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引 言
水 电作为 巨大的潜 在 资源 。在 电力行 业调 峰 中 具 有重要作用 ， 越来越 受到人们 的重视 。随着电力市
场的发展 ． 提高水 电 自身 的竞争力 已成为行业 追求的
压 力 脉 动 是 引起 水 轮 发 电机 机 组 振 动 及 不 稳
定 运 行 的 重 要 因 素 之 一 。 评 价 水 轮 机 水 力 性 能 是 的重 要 依 据 。 在 部 分 负 荷 时 。 由泄 水 锥 开 始 的 螺 旋 状 涡 带 ， 尾 水 管 中形 成 低 频 涡 带 脉 动 。 动 在 脉 压 力 传 至 各 过 流 部 件 ， 导 致 机 组 振 动 、 轴 周 可 大
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第 ６卷 第 ３期 ２０ ０ ６年 ６月
金华 职业 技 术 学 院 学 报
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水轮发 电机组 的振 动分 析研 究
倪 艳 敏 张 联 升 ．
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一
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析。 衡量机组 的运行 情 况 ， 如何 消减 水轮 发 电机 组 对 的振 动进行了研究 。
２ 机 组 振 动测 试
１ 机 组 振 动 的 复 杂 性
２１振 动 测 点 布 置 ．
振 动是 水轮 发 电机 组 普 遍存 在 的 现 象 。 振动 幅 值 超过 标 定值 则会 成 为机 组 正 常运 转 的 障碍 。 响 影 水 电机组 的稳 定运行 。 水 电机组 振 动存 在 水 力 、 械 和 电气 三 大类 振 机 源 ， 复 杂 性 表现 在 多 振 源共 存 ； 个 别部 件 或 部 其 有 位振 动 。 有 各部 件 和 部位 的耦 联 振 动 ； 一 般 的 也 有 迫振 与共振 。 有倍 频共 振 与 自激 共振Ｉ 还 ” 。
期 摆 动 、 轮机 顶 盖 振 动 及 周 期 性 出 力 摆 动 。 压 水 力 管 道 中 ． 流压 力 脉 动 有 时 与 管 道 中水 流形 成 水 共 振 或 倍 频共 振 。 严 重 影 响 水 轮 发 电 机 组 运 行 将 的稳 定性 。
目标 。因而提高水 轮发 电机 组运 行 的稳定 性势 在必 行。 而机组 的振动是影 响其 运行稳 定性 的重要 因素之 本文在分析振动 产生机理 的基 础上 。 通过试 验分