高转速高水头混流式机组振、摆度增大原因分析和处理
关于水轮机震动的原因及对策处理的几点思考
关于水轮机震动的原因及对策处理的几点思考摘要: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。
水轮发电机的振动,在理论上涉及很多学科领域,在国内外迄今为止仍是难度很大的课题,在机组运行中如何监视机组振动,及早发现异常情况,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运行。
同时在机组的安装施工中,要提高安装精度与质量,以保证机组稳定。
笔者通过对水轮机振动产生的原因分析,对其处理措施进行详细的论述。
因此只有解决了机组的振动问题,才能保证机组安全、稳定地运行。
关键词:水力机组;振动;原因分析;对策;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。
在现代水轮机组转速与大容量方向发展的今天,水轮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。
发电机组的振动问题是影响机组工作性能的重要指标,异常振动一旦发生,小则产生噪音,大则危及安全,造成事故,给电厂带来巨大的损失。
随着机组尺寸的增大,机组部件的相对刚度减弱,固有频率降低,增加了发生局部共振的可能性。
l 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,流体一机械一电磁三部分是相互影响的。
1.1 引起发电机振动的水力因素来自水轮机的水力不平衡和流道内的压力脉动是造成水力振动的直接原因,这种情况一般发生在非设计工况下,在偏离设计工况下运行,机组一般都存在着一个振动区。
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。
研究水力发电厂水轮发电机组振动和摆度过大原因及处理方法
研究水力发电厂水轮发电机组振动和摆度过大原因及处理方法摘要:水轮发电机组的发展与我国的经济发展水平有着极大的关联。
受我国许多水力发电站恶劣环境的影响,小型水轮发电机组根本无法满足实际需求,并且其带来的问题也很多。
随着单机容量的增加,使用高容量、大功率的发电机组成为国内外水力发电的主要趋势。
水力发电最常见的问题是水轮机振动异常,其会对发电机组的正常运转造成影响,导致零件损坏甚至断裂,严重危及人身安全。
振动时间过长还可能出现共振现象,导致整体设备出现故障,影响正常运行。
及时找出原因并合理解决至关重要,可有效保证水力发电厂的安全稳定。
关键词:水轮发电机组振动;处理;方法水轮发电机组振动是水电站常常出现的普遍现象,当水轮发电机组在运行过程当中出现振动的时候,其是将水轮机作为其原动力,水能的主要作用是可以激发与确保水轮发电机组振动,同时,其还可以利用间接的方法激发与维持水轮发电机组的振动。
需要注意的是,水轮机本身所具有的特点对于水轮发电机组振动的产生有着至关重要的作用。
从其结构方面来看,其主要由两个部分组合而成,分别是转动与固定,一旦水轮发电机组的任意部件存在着质量问题,将会直接导致水轮发电机组的大幅度振动。
实际上,水轮发电机组振动为旋转机械比较常见的一种现象,如果采取合理有效的措施来对振动进行控制,则可以有效的确保水轮机组的正常稳定运行。
一、水轮发电机组振动所带来的危害当水轮机组出现剧烈振动的时候,将会造成以下方面的问题:①其会使得原本牢固的部件变得松动,在严重的情况下,会发生断裂的问题,进而造成使用寿命的缩短;②导致机组的各个部件出现金属与焊缝的疲劳,久而久之,损害现象将会变得越来越严重,最终导致裂缝的出现,影响其正常使用,最终报废;③水轮机组的共振,比如机组设备和厂房的共振,会导致厂房与设备的损坏;④在其出现剧烈振动的情况下,还会导致机组旋转之间的摩擦系数提高;⑤其会导致尾水管当中出现涡流脉动压力,在严重的时候,尾水管壁会在压力的作用下崩裂,导致尾水设备无法正常使用。
大型水电机组振动超标分析及处理
大型水电机组振动超标分析及处理大型水电机组是指功率在100万千瓦以上的水轮发电机组,其主要由水轮机、发电机和辅助设备组成。
由于多种因素的影响,如设备老化、不平衡、设计缺陷等,大型水电机组往往存在振动超标的问题。
本文将对大型水电机组振动超标进行分析以及相应的处理方法进行探讨。
首先,大型水电机组振动超标的原因主要有以下几个方面:1.设备老化:长期运行使得机组内部零部件的磨损加剧,导致了振动超标的出现。
2.设备不平衡:由于加工质量不好、装配不当等引起的机组旋转部件不平衡,进而产生振动超标现象。
3.设计缺陷:一些零部件在设计时考虑不周,导致机组运行时不稳定,从而引发振动超标。
其次,针对大型水电机组振动超标的处理方法如下:1.定期检查维护:加强对大型水电机组的定期检查和维护,对磨损严重的零部件及时更换,从根本上减小振动超标的发生。
2.平衡校正:对于机组内部出现不平衡的部件,采取平衡校正的方法,如加重、削减或更换配重块等,以降低振动水平。
3.设备更新改造:对老化严重的设备进行更新改造,采用新的材料和工艺,提高设备的稳定性和耐久性,减小振动超标的发生。
4.优化设计:在大型水电机组的设计过程中,充分考虑到各种因素的影响,通过优化设计,减少振动超标的发生。
5.增加振动监测系统:给大型水电机组增加振动监测系统,能够实时监测振动情况,及时采取措施进行干预,避免振动超标现象的发生。
总之,大型水电机组振动超标是制约其正常运行的一个重要问题。
通过对振动超标的分析及相应的处理方法,可以减小振动水平,提高机组的可靠性和稳定性,保证其正常运行,为水电发电提供可靠的保障。
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在运行过程中,水轮发电机发生明显的振动和摆动现象。
这种现象会严重影响水轮发电机的运行效率和安全性。
通过对水轮发电机振摆偏大原因的分析和防范措施的研究,可以有效改善水轮发电机的运行状态。
首先,水轮发电机振摆偏大的原因主要包括以下几个方面:1.设计和制造不合理:水轮发电机的设计和制造中存在一些不合理的因素,如转子的不平衡、轴向力的不平衡等。
这些因素会导致水轮发电机振摆偏大。
2.水轮发电机水流和水负荷不均匀:水轮发电机受到水流和水负荷的影响,水流和水负荷不均匀会导致水轮发电机的振摆偏大。
3.导叶和叶轮的磨损和失效:水轮发电机在运行过程中,由于长时间摩擦、水流冲击等原因,导叶和叶轮会出现磨损和失效,导致水轮发电机振摆偏大。
为了解决水轮发电机振摆偏大问题,可以采取以下一些防范措施:1.优化设计和制造工艺:在水轮发电机的设计和制造过程中,应该优化设计和制造工艺,确保水轮发电机各部件的质量和平衡性符合要求。
2.定期维护和检查:水轮发电机在运行过程中,应该进行定期的维护和检查,及时检修和更换磨损和失效的部件,避免水轮发电机振摆偏大。
3.加强水轮发电机的水力研究:水轮发电机受到水流和水负荷的影响,可以通过加强水轮发电机的水力研究,优化水轮发电机的水流和水负荷分布,减小振摆偏大。
4.安装振动监测系统:可以在水轮发电机上安装振动监测系统,及时监测水轮发电机的振摆情况,提前预警,采取相应的措施。
5.加强人员培训和管理:加强对水轮发电机运行人员的培训和管理,提高其对水轮发电机振摆偏大的认识和应对能力。
总之,水轮发电机振摆偏大问题是影响水轮发电机运行效率和安全性的重要因素之一,通过优化设计和制造工艺、定期维护和检查、加强水力研究、安装振动监测系统和加强人员培训和管理等措施,可以有效预防和处理水轮发电机振摆偏大问题,提高水轮发电机的运行效率和安全性。
水力发电机组运行中振动产生的原因分析
水力发电机组运行中振动产生的原因分析摘要:水力发电机组一直存在振动的问题,这极大地影响了水电机组的正常运转,降低了效率,更严重威胁着水电机组的使用寿命,给发电企业带来了巨大的损失。
本文着重分析了引起振动的三个方面的原因,同时也结合一些例子进行说明。
关键词:水电机组;振动;原因分析1、机械振动引起机械振动的因素有转子质量不平衡、机组轴线不正和导轴承缺陷等。
质量不平衡,由于转子质量不平衡,转子重心对轴心产生一个偏心矩,当轴快速旋转时,由于失衡质量离心惯性力的作用,轴将产生弯曲变形,其中心获得挠度。
转子重心绕中心作圆周运动,回转半径就是振幅。
振幅越大,说明轴变形越太,振动得也越严重。
本机组随负荷增加的振幅值变化不大,但空载时振动摆度明显很大;轴线不正,机组轴线不正会引起两种形式振动:弓状回旋:由于转轮几何中心偏离旋转中心,除直接形成回旋外,尚能增大离心力,两者均使振幅增大。
摆振:在动水压力作用下,推力轴承处发生摆振。
为此,在制造和安装时,必须使轴线找正。
对新安装检修的机组,一般不会由于轴线不正而引起剧烈振动。
但对运行一段时间后的机组,出于某些原因使轴线改变,如推力头与轴配合松动、卡环不均匀压缩、接力头与镜板间的垫变形或破坏等,都会引起机组振动。
轴承缺陷:当导轴承松动、刚性不足、运行不稳或间隙过大而润滑不良时,会发生干摩擦。
引起方向弓状回旋,即横向振动力。
对机组来讲,轴承座刚度不够,带上负荷,主轴向水轮方向弯曲倾斜,转动时有挠度,是机组轴承振动加剧原因之一,导轴承间隙过小,会把转轴的振动传给基座和基础。
导轴承间隙过大,转轴振动大,适当的导轴承间隙,有可能同时保证转轴与支座的振动均在允许的范围内。
2、水力振动引起水力振动的因素有水力不均衡、尾水管中的水力不稳定和涡列等。
2.1 水利不平衡当流入的水流失去轴对称时,出现不平衡的横向力,造成转轮振动。
水流失去轴对称的主要原因是过流通道不对称。
最主要原因是:蜗壳形状不正确,不能保证轴对称;导叶开度不均,引起转轮压力分布不均;在流道中塞有外物;转轮止漏时环偏心,止漏环偏心相当于一个偏心泵,所以造成压力脉动很大,特别是高水头水轮机更为严重。
立式混流式水轮发电机组振动增大原因分析及处理办法
立式混流式水轮发电机组振动增大原因分析及处理办法作者:黄磊来源:《智富时代》2018年第03期【摘要】对于水轮发电机组来说,振动始终都是影响水电站安全运行的一项关键因素,因此,通过减小机组振动的方式能够有效延长机组的使用寿命,并大幅度提高运行可靠性。
与此同时,一旦机组振动过大,轻则危及发电厂正常运行,重则导致焊缝、零部件疲劳破坏区的形成,缩短使用寿命,由于高速转动零部件的相互磨损,烧毁轴承,由于剧烈振动,使油管接头松动脱落,进而引发严重的安全事故。
【关键词】水轮发电机;振动增大;原因分析;处理办法引言:水轮发电机组作为一个弹性组合体,在旋转运行过程中,所受作用力无法做到绝对平衡,因而会不可避免的产生振动。
但是如果水轮机发电在机组在运行过程中出现异常振动,就会导致机械连接件产生松动或者变形,导致一些零件或者部件出现疲劳、裂纹甚至是断裂现象,导致机组运行事故和供电质量,威胁机组的安全和稳定运行。
一、水轮发电机振动增大的危害水轮发电机振动在旋转机械的运作过程中属于不可避免的现象,一旦水轮发电机振动幅度超出正常范围将会造成严重后果,主要表现为:第一,水轮发电机振动增大将会导致水轮机的零部件或焊缝部位出现疲劳,导致裂缝扩大的现象或零部件断裂的现象出现;第二,水轮发电机振动增大会让水轮发电机的机组连接部位出现不同程度的松动现象,让各转动部件及静止部件之间产生较大的摩擦力,甚至出现扫膛损坏的现象;第三,水轮发电机振动增大会引起尾水管出现低频压力脉动现象,导致尾水管壁出现裂缝现象,当发电机、电力系统与其频率的自振频率相接近时,会产生共振现象,引起机组出力大幅度波动现象,最终导致机组从电力系统中解列,对厂房和相关建筑造成危害。
二、立式混流式水轮发电机组运行中的振动原因机组振动可以分为水力振动、电磁振动和机械振动三类。
(一)产生水力振动的因素水力不平衡:当流入转轮的水流失去轴对称时,就出现一个不平衡的横向力,致使造成机组振动。
混流式水轮发电机组振动分析及处理
衡 ,他产生 的不平衡离心惯性力为 :
R0= m
MW 载荷运行 2 0 m i n后 增加载 荷 ,机组 在 9 MW 时仍然 出
现振动摆度迅速增 大情况 ,直 到被 迫停机前 振动增 大趋 势
一
式 中 ,m为转动体质量 ;r 为转动体质心 到旋 转轴 的距
关键词 :水轮 发电机 组 ;振动 常见原 因;振动分析 中图分类号 :T K 7 3 0 . 1 文献标 志码 :B
文章编号 : 1 6 7 2— 4 0 1 1 ( 2 0 1 3 ) 0 5— 0 1 7 2— 0 2
引起 ,事故造成 7 5人死亡 ,1 3人受 伤 ,经济损 失约 1 5亿
场动平衡试验并 成功 完成过 速试验 ,在 机组 加励升 压直 至
般将水轮发 电机组 振动分 为机 械振 动、水 力振 动 、电磁 引起机械振动 的主要 因素有 转动部 分质量 不平 衡 、运
并 网负载到 8 MW 过程 中,机组振动 、摆度 、温 度等指标 与 空转 时比较无 明显变 化 ,并且 都 在 国家规 范允 许 范 围 内,
-
1 72 ・
2 0 1 3 年 1 O月
Si c h u a n Bu i I df P M at e r i a l s
I ・ J 迂材
2 0 1 3 年 第 5期
第3 9卷 总第 1 7 5期
D O I : 1 0 . 3 9 6 9 / j . i s s n . 1 6 7 2— 4 0 1 1 . 2 0 1 3 . 0 5 . 0 8 1
直存在 ,水导轴 承 固定 螺栓被 振松 。机 组振动 剧变前 后
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随着水能发电技术的不断发展,水轮发电机已经成为了一种广泛应用于水电站的重要设备。
然而其在运行过程中,由于受到多种因素的影响,常常会出现振摆偏大的现象,严重威胁着水电站的正常运行和安全。
1.设备本身问题:水轮发电机的轴承、滑动轨道、齿轮、电机绕组等部分的材料、制造精度存在问题,导致其在运行时产生振摆偏大。
2.水轮机及水泵水轮:水轮机及水泵水轮的叶片变形、压缩和叶轮结构不平衡等问题,也会导致水轮发电机振摆偏大。
3.水路中的沙砾:在水路中会有沙砾碰撞水轮机及水泵水轮,并在叶片受力时产生较大的影响,这些沙砾使得较初始状态下的水轮机结构不平衡。
4.水质问题:水质对于水轮机的运行也有较大的影响,水质污染、水面波动等现象也会引起水轮机的振摆偏大。
5.环境温度和湿度:水轮发电机在运行时会产生热量,当环境温度和湿度增加时,会加剧设备的振摆现象。
1.提高设备的制造精度,并加强机械设计上的安全系数,保证设备的结构平衡性。
2.加强水轮机及水泵水轮的维护与保养工作,定期检查设备的叶片是否变形或结构不平衡。
3.加装末端轴承或间隙轴承等支撑部分,减少轴承磨损或者操作不当,导致水轮发电机与轴之间的撞击发生,提高设备的运行稳定性。
4.加强水质监测,保证水质清洁,减小对水轮机的不良影响。
5.加大设备周围的通风散热,降低因温度过高而引发的问题。
综上所述,水轮发电机振摆偏大是一个常见的问题,因此必须加强设备的维修和保养,加大对水质的监测力度,并提高设备的制造精度和安全性,才能够确保水轮发电机在运行中保持稳定性,为水电站的正常运行提供保障。
高转速混流式机组主要问题的分析与处理
都 在 00 m 以内 。技术 人 员 进 行 了多 次 动 平衡 配 .3 m 重处 理 , 有时处 理后初始 振动值小 于 00 但 随机 .2 mm, 组 空转 时 间的增 加振 动值 慢慢 上 升并 超过 规定值 , 每
油 位为下 导 轴 瓦抗 重 螺 丝 中 心 , 面 离 盖 板 约 2 0 油 0 m 对 应油 槽 油 位 计 刻 度 约 1 m。正 常 运 行 时 瓦 m, 2e 温 应不超 过 6 ℃ 。下 导 油槽 盖 板 总 厚 度 为 5 m, 5 0m 有迷 宫和 羊毛 毡 2道密 封 。
靠、 有效。
关 键 词 : 动 超 标 ; 导 轴 承 ; 油 ; 因分 析 ; 子 磁 极 撑 块 振 下 甩 原 转 中 图分 类 号 : V 3 . 1 T 742 文 献 标 识 码 : B 文章 编 号 :0 6— 4 6 2 0 )2— 17—0 10 64 (0 7 l 0 5 4
摘
要: 介绍 了高水 头、 高转速立轴 悬式混流 式水轮发 电机 组存 在 的主要 问题 并进行 了详细 的分析 , 出 了 提
下 导轴 承 甩 油 、 组 振 动 超 标 的 处 理 方 法 和 转 子 磁 极 固定 撑 块 的 具 体 改 造 方 案 。 经 实 践 检 验 , 造 方 法 可 机 改
瓦面 为新 型 的弹 性 金 属 塑料 瓦 , 力 头 和 镜 板 为 一 推
次动平衡配重处理的情况都相近。
2 1 机组 振动 原 因分析 .
水 轮 发 电机组 振 动 一 般 有 3个 方 面 的原 因 : 机 械 方面 的原 因 、 电气 方 面的原 因 和水力 方 面 的原 因 。 由于机 组一 直 空转 运行 , 未加 励 磁 升压 和并 网 , 并 所 以 电气 方 面 的原 因可 以排除 。 2 1 1 水力 方 面 的原 因分 析 .. 水 力 方 面 主 要 包 括 水 力 不 平 衡 振 动 和 涡 带 振 动 , 实测水 导 轴承 处 的摆 度小 于 0 0 顶 盖 处 但 . 6mm, 水 平 和垂 直 振动 只 有 0 0 且 水 力方 面 引起 的振 .1 mm, 动 与流 态有 关 , 不 会 随 时 问 而 变 化 , 并 由此 判 断 , 水 力 方面 不是 引起 振 动超标 的主要 原 因。 2 12 机械 方 面的原 因分 析 .. 机械 方 面原 因 主要 有 转 动部 分 质 量 不 平 衡 、 机 组安 装不 合 格 和设 计 制造 不合 理 。 ( ) 动 部分 质量 不 平 衡 。 轮 发 电机 组 转 动 1转 水
水轮发电机组运行中剧烈振动的原因及处理措施
水轮发电机组运行中剧烈振动的原因及处理措施摘要:电力在推动社会经济发展当中发挥了十分关键的作用,因此,通过有效的对策,确保发电厂内部机电设施的正常运转是十分关键的。
为了提升机电设施运行的稳定程度,一定要强化设施的日常管理工作,详尽的探讨发电设施运行当中面临的振动情况,通过具备针对性的对策开展处置。
关键词:水轮发电机组;剧烈振动;原因与处理对策引言水轮发电机组在运行当中时常会由于多种不相同的因素产生剧烈的振动,振动将会破坏导叶以及转轮,进而对于水电站的经济效益带来影响,乃至会对于水电站的稳定性以及安全性带来威胁。
所以,分析水轮发电机组振动的具体原因是十分关键的。
本篇文章就水轮发电机组运行当中产生的剧烈振动原因以及处理对策开展了简要的分析。
1.水轮发电机组振动简述从水轮发电机组的构成而言,重点是通过两部分构成的,即固定部分以及旋转部分。
在水轮发电机组运行当中,一些部分产生了问题,将会使得机组出现振动。
水力发电机组旋转部分出现振动的情况十分常见。
通过合理对策来管理水力发电机组的振动,能够高效的提升机组运行的可靠性以及稳定性。
假如水轮发电机组的振动十分严重,还没有办法使用合理对策将其限制在一定的范围当中,会使得一些零件产生松动,甚至会出现事故。
1.水轮发电机组振动的危害旋转机械的振动是无法避免的,假如能够将振幅限制在允许范围当中,就能够确保机组的正常以及稳定运行,然而假如是剧烈振动,一定会对于机组安全运行带来消极影响,其具体体现为:机组的每个连接部位产生松动,导致全部的转动部件以及静止部件出现摩擦乃至破坏;使得零部件以及焊缝产生疲劳,进而出现裂缝乃至产生断裂;尾水管低频压力脉动能够使得尾水管壁产生裂缝,如果发电机亦或是电力系统的频率与其频率相同的时候,将会出现共振,使得机组产生剧烈振动,或许会使得发电机组从电力系统当中解列,更甚者将会对于建筑物以及厂房带来损坏。
1.水轮发电机组运行当中剧烈振动的原因3.1因水力原因造成的强烈振动一旦此时的机组正处于一个非设计工况以及过渡工况情况之下运行,那么只要此时的水流情况出现一定的改变,机组的每一个构件的振动也会得到明显的增加。
立式混流式水轮发电机组振动增大原因分析及处理办法
立式混流式水轮发电机组振动增大原因分析及处理办法水轮发电机组在运行过程由于水力脉动或者转动部件受不平衡受力的原因,产生一定程度的振动。
超过规范要求允许范围的振动会对机组造成不可逆的损伤破坏,严重降低设备的安全可靠性能。
需要对机组振动增大的原因进行分析并予以解决,优化水轮发电机的允许方式,提高水轮发电机组的可靠性。
文章主要对水轮发电机组振动增大的常见原因进行分析,并结合实际情况对振动超标的处理方法进行探讨。
标签:水轮发电机组;振动原因;处理方法立式混流式水轮发电机组在运行中,导水机构和转轮室内充满复杂的水流流态,不可避免存在的水力扰动和压力脉动,以及机电设备在制造安装过程中机组各部件中心、圆度与设计存在一定偏差,会导致机组在运行中产生机械振动和电磁振动。
机组长期处于超过规范规定范围的超标振动,会使机组各部件的连接件松动加剧振动的发展、机组主要受力部件产生疲劳破坏,产生裂纹甚至断裂,影响机组的安全稳定运行甚至会对机组造成严重的事故,带来较大的经济损失和安全损失。
1 水轮发电机组振动增大对机电设备的危害1.1 机组紧固件松动长时间超过允许范围的振动会引起机组各部件连接紧固螺栓松动,比较常见的是引起布置在机架、顶盖内的油气水管路连接法兰螺栓松动,导致机组在运行时出现漏水、漏油、漏气的问题。
三漏缺陷会对机组的正常稳定运行造成一定影响。
1.2 机组部件产生疲劳破坏机组长时间处于过大的恶劣工况下运行,机组金属部件的受力薄弱部位在振动的长时间谐振下,会产生金属疲劳破坏,在应力集中部位产生裂纹。
裂纹一般容易在转子支臂组合焊缝、承重机架组合焊缝以及布置在机架内、顶盖内的各管路接头焊缝处发生。
机组部件焊缝产生裂纹不仅对机组正常运行带来安全隐患,而且会加剧振动的发展,大大降低机组的健康水平。
1.3 水力振动对过水部件的危害对机组的危害比较严重,且比较隐蔽不易观察到。
转轮室内的水力扰动会加速水流中的溶解气体析出,形成气泡溃灭后对转轮、尾水管等部件高速冲击,在转轮、尾水管低压区形成气蚀,气蚀不断对本体金属造成破坏,降低设备的强度,振动加剧对强度降低部位的破坏,极易产生裂纹,对机组安全带来较大的风险。
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的原因主要包括以下几个方面:
1. 水轮机设计不合理:水轮机的设计对于叶片的大小、形状、材料等有一定要求,
如果设计不合理,叶轮在运行时就容易出现不稳定性,从而导致振摆偏大。
2. 水轮机制造工艺不合格:水轮机的制造工艺直接影响着其质量和稳定性。
如果制
造过程中存在工艺不合格的情况,会导致水轮机装配不稳定,从而产生振摆偏大的问题。
3. 水轮机叶片受损或磨损严重:水轮机叶片是水轮机的重要组成部分,如果叶片受
损或磨损严重,就会影响水轮机的运行稳定性,进而导致振摆偏大。
4. 输水系统设计不合理:输水系统对于水轮机的运行稳定性起着至关重要的作用。
如果输水系统设计不合理,如管道直径太小、水流速度过快等,会导致水轮机水流不稳定,进而产生振摆偏大的问题。
针对水轮发电机振摆偏大的问题,可以采取以下防范措施:
1. 优化水轮机设计:在水轮机的设计过程中,要充分考虑叶片的大小、形状、材料
等因素,确保其能够满足水轮机的稳定运行要求。
2. 严格控制制造工艺:在水轮机的制造过程中,要对工艺进行严格的控制,确保每
个环节都符合相关标准和要求,以提高水轮机的质量和稳定性。
3. 定期检查与维护:对水轮机的叶片进行定期的检查与维护,及时修复受损或磨损
严重的叶片,确保其能够正常运行。
通过对水轮发电机振摆偏大原因的分析,并采取相应的防范措施,能够有效提高水轮
机的运行稳定性,确保其能够正常、高效地发电。
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【摘要】此研究旨在分析水轮发电机振摆偏大的原因,并探讨相应的防范措施。
在将介绍研究背景、目的和意义,为后续研究铺垫。
在将详细分析水轮发电机振摆偏大的原因,如机械故障、电气问题等,并提出相应的解决方案,如加强设备检修和维护,优化设备运行参数等。
在结论部分对研究进行总结,指出未来的发展方向和展望。
本研究将为水轮发电机振摆偏大问题的解决提供重要参考,对提高水轮发电机设备运行效率和可靠性具有重要意义。
【关键词】水轮发电机、振摆偏大、原因分析、防范措施、研究背景、研究目的、研究意义、总结、展望1. 引言1.1 研究背景水轮发电机是一种利用水力能源来产生电力的重要设备。
在水力发电系统中,水轮发电机扮演着至关重要的角色。
一些水轮发电机在运行过程中出现了振摆偏大的问题,严重影响了其正常运行和发电效率。
水轮发电机振摆偏大的原因有很多,可能是机械结构设计不合理、叶轮失衡、轴承磨损、电磁场干扰等多种因素导致的。
这些问题的存在不仅影响了水轮发电机的稳定性和运行效率,还可能造成设备受损和人员安全隐患。
为了解决水轮发电机振摆偏大的问题,有必要深入分析其原因并采取有效的防范措施。
只有确保水轮发电机运行稳定,才能更好地利用水能资源,提高发电效率,保障安全生产。
本研究旨在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,以期为水力发电行业的发展和建设提供技术支持和参考。
1.2 研究目的研究目的:本文旨在通过对水轮发电机振摆偏大的原因进行深入分析,探讨其可能的机理和影响因素,从而为相关领域的研究和工程实践提供参考和指导。
通过对水轮发电机振摆偏大的防范措施进行研究,希望能够有效地减少振动偏差,提高水轮发电机的工作效率和稳定性,保障水力发电系统的正常运行和安全性。
通过深入探讨和分析相关内容,也可为相关领域的科研工作者和工程技术人员提供参考和借鉴,促进该领域的科研进展和技术创新。
1.3 研究意义水轮发电机振摆偏大是影响水电站安全稳定运行的重要问题,对于解决振摆偏大问题,提高水轮发电机的运行效率和稳定性具有重要的理论和实际意义。
高水头混流式机组蠕动的原因分析与处理
浙江省华光潭梯级水电站工程位于钱塘江支流分水江上流的巨溪上,该工程具有发电、调峰功能和防洪抗灾能力。
电站由一级和二级电站组成,华光潭一级电站坝址位于华光潭村下游2 km,距临安县城87 km,距杭州市140 km,厂址位于荞麦岭村,距坝址11 km。
一级站机组采用转轮型号为HLD307C-LJ-170的立轴混流式水轮机,由东方电机厂制造,直径为D 1=1 700 mm。
转轮为铸焊结构,上冠、下环单独铸造,再和钢板模压成的叶片焊为一体。
上冠、下环的材料为ZG0Cr16Ni5Mo ;叶片材料为钢板S135。
导叶为整铸结构,材料为ZG06Cr13Ni5Mo, 24个导叶的布置圆直径为D 0=2 003 mm。
水轮机设有2只¢250直缸接力器,一只装有机械液压锁,另一只装有回复杆,通过回复机构与调速器连接,以控制导水机构,实现水轮机导水机构的调节。
机组的设计参数为:(1) 最大水头:217.3 m ;(2) 设计水头:186.08 m ;(3) 最小水头:172.00 m ;(4) 设计流量:18.00 m 3/s ;(5) 额定转速:500 r/min ;(6) 飞逸转速:970 r/min ;(7) 额定出力:30.31 MW ;(8) 旋转方向:顺时针。
1 问题的引出微小的变动称蠕动,这种微小的变动通常是持续变化的。
水电机组的蠕动是指各类机组在使用或〔摘 要〕 针对华光潭一级电站高水头混流式水轮机组产生的蠕动现象,通过相关数据的测量,分析了蠕动产生的原因,并进行了针对性的处理,消除了困扰机组安全稳定运行的蠕动现象。
〔关键词〕 高水头;混流式水轮机组;蠕动;原因分析未用情况下,受到外部力(主要是水推力)或自身重力(特别是大型机组)的影响而产生微小的机组位置移动。
华光潭一级电站的1,2号机组在机组大修后的半年时间左右,均出现了机组的蠕动现象。
具体表现为:机组下达停机令后,导水叶已全关,但机组的转速下降慢,导致机组的停机时间被动延长,甚至出现停机流程失败的现象,且在机组制动停机后不能撤下风闸(机械制动),一旦撤下风闸,机组就会缓慢空转起来。
国内某大型水电站下导运行摆度异常升高原因分析及处理
国内某大型水电站下导运行摆度异常升高原因分析及处理摘要:水轮发电机组振动摆度是机组运行稳定性的关键数据,本文主要描述国内某大型水电站下导轴承运行摆度异常升高的现象、原因分析、处理过程及结果,为同类机组出现类似问题提供解决思路和借鉴经验。
关键词:水电站;下导轴承;运行摆度;分析处理1概述国内某大型水电站共安装8台单机额定容量600MW的混流式水轮发电机组,机组在系统中主要担负调峰、调频及事故备用,枯水期担负峰腰荷,丰水期主要担负基荷和部分腰荷,年利用小时5048h,全厂年设计发电量256亿千瓦时。
发电机采用具有两个导轴承的立轴半伞式结构,上导轴承装设于上机架上,下导轴承装设于下机架,上导、下导轴承承受机组部分的径向机械不平衡力和电磁不平衡力,使机组轴线在规定的数值内摆动,推力轴承装设于下机架上,机组转动部分的全部重量及水轮机的轴向水推力通过推力轴承、下机架传递至基础,下端轴与水轮机主轴连接。
下导轴承为稀油润滑、巴氏合金表面的分块瓦结构。
下导轴承采用直板支撑,由12块轴瓦、油冷却器、油槽盖、挡油管和相关附件组成,装设于下机架上,下导轴承瓦背支撑板为直板,无斜度。
导瓦支撑板现场配刨,切向由两个圆柱销限制导瓦为偏心瓦结构,有利于油膜的建立,下导瓦在运行的时候具有自调节能力主要承受机组转动部件的径向不平衡力和电磁不平衡力。
2问题描述2.1根据该电站月度设备分析数据,#7机下导摆度值自2020-2021年度检修后持续上升,由2021年5月的87μm,上涨至2022年08月的268μm,其中2022年1月#7机检修后随机组运行,下导摆度上升趋势较快,有进一步恶化趋势。
2.2查询#7机摆度历史曲线,发现机组各部轴承摆度与尾水位及温度有明显的正相关性,每年1月#7机下导X方向摆度逐渐增大,在8-9月达到最大值,10-12月逐渐下降,2020年汛期满发时约为200μm,2021年汛期满发时为170μm,2022年检修后至今,#7机下导X方向摆度持续呈上升趋势且幅值已超过前两年摆度最大值,9月稍有下降。
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是利用水流驱动水轮转动,进而驱动发电机发电的设备。
在使用过程中,水轮发电机振摆偏大可能会导致设备故障甚至造成人员伤亡,因此需要进行原因分析和防范措施研究。
一、振摆偏大的原因分析(一)水轮发电机的设计和制造问题部分水轮发电机在设计和制造时,存在结构设计不合理、材质过于脆弱、安装工艺缺陷等问题,进而导致其在使用过程中出现振摆偏大问题。
(二)外部因素影响水轮发电机在使用过程中,还受到了外部环境的影响,如水流、温度、湿度等因素的变化,可能会导致水轮发电机出现振幅偏大问题。
(三)多个部件安装不合理水轮发电机由多个部件组成,如水轮、叶轮、转子等组件,如果安装不合理,也有可能会导致水轮发电机振摆偏大问题。
(四)使用不规范在实际使用过程中,如果未能按照相关规定进行操作和维护,也可能会导致水轮发电机振摆偏大问题的发生。
二、防范措施(一)加强设计和制造质量在制造和设计水轮发电机时,应当严格按照相关规范和标准要求进行制造和设计,确保其符合技术要求和安全要求。
(二)加强外部环境监测在使用水轮发电机时,应当定期对周围环境进行检测和监测,确保环境因素的变化不会对水轮发电机产生负面影响。
(三)加强部件安装和维护在安装和维护水轮发电机时,应当严格按照相关规范进行操作,确保各个部件能够正确安装和维护,防止安装和维护过程中出现操作失误。
在使用水轮发电机时,应当按照相关规范进行操作和维护,进行规范化管理,确保设备正常运行,同时也可用于发现和解决潜在问题。
综上所述,对于水轮发电机振摆偏大问题,需要进行原因分析和防范措施研究,避免其对设备和人员带来不良影响。
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2 3 1 8 . 0 0 n l 1 9 1 0 . 5 0 1 T I
1 9 05 . 0 0 m
高, 这就导致 了转轴的材料必须与磁轭一样 , 而事实
上转轴部位的应力较磁轭与磁极的连接部位的应力
小 很多 , 所 以造成 了很 大 的浪费 。 经 技术 改进后 的磁 轭 与 转 轴采 取 了分 体 式 结构 : 转轴 的材料 不 必 与磁
2 机组 的主要参数
上、 下 游水位 上游 校核 洪水位
2 3 2 6 . 8 8 m( P = 0 . 2%)
下游设计洪水位 上游正常蓄水位 上游死水位 设计尾水位
最低尾 水位
2 3 2 6 . 8 7 m( P = 2%期 : 2 0 1 2 -1 0 - 1 0 作者简 介 : 王 彬( 1 9 7 2 一 ) , 男, 高级工 程师 , 从 事水 轮发 电机 组主
轭一样 , 大大地节省了转轴的成本。 发电机主轴采用
辅设备 的生产技术管理工作 。
第 2期
王 彬: 高转速高水头混流式机组振 、 摆度增大原因分析和处 理
关键词 : 分析;处 理;振 动;增大 ;高水头 ;高转速 中图分类号: T K 7 3 0 . 8 文献标识码 : B 文章编号 : 1 6 7 2 — 5 3 8 7 ( 2 0 1 3 ) 0 2 — 0 0 1 0 — 0 5
1概 述及 结构特 点
金汉拉 扎水 电站 位 于云南省 迪庆 州香 格里 拉 县 东 部 的洛吉 乡境 内 ,是尼 汝河 流域梯 级 电站 的第 三 级 电站 , 装机 规模 2 ×2 9 MW。金汉 拉扎 电站 最大水
高转速高水 头混流式机 组振 、 摆 度增大原 因分析和处理
王 彬
( 浙江瓯能 电力集团股份有 限公司 , 浙江 丽水 3 2 3 0 0 0 )
摘 要: 以哈 尔滨 电机厂 生产制造 的高 转速 高水头混流 式机组工程 为例 , 着 重论述机 组的结构特点 以及振 、 摆度增 大原 因分析和处理。 作者通过多年 的大 中型水 电站机组检修维护实践 以及机 电设备监理和质量经验 , 分别 从机组性 能、 参数、 转轮水力特性、 转轮制造质量 、 运行条件 、 机组事故、 径 向力 等方面进行分析, 切实解决 了这 一重大缺 陷。
( 1 ) 发电机转子用有限元进行结构的分析计算 ,
刚 度和 强度满 足设 计要 求 ,能安全 地承 受最 大 飞逸
究 ,不但继承了以前机组在集电环磨擦表面上开设
散 热槽 的结构 , 更进 行 了大胆 的创新 与改 进 , 在集 电 转速 5 m i n 而不产生任何有害变形且材料的计算应 环的上下端面装设有风叶,机组在旋转过程 中风扇 力 不超 过屈 服点 的 2 / 3 。磁 极线 圈为 向心结 构 , 在 运 产生的风将摩擦产生的热迅速带走 ,有效地解决 了
表 1 机组主要参数
1 1
别为 : 上 导轴 承 : 7 5 m、 下导轴承 : 1 9 9 m、 水 导
轴承 : 1 9 7 m 。8 月1 2日0 1 : 3 5 带额定负荷运行 ,
各轴 承 处 的摆 度值 分 别 为 :上 导 轴 承 : 1 2 0 m、 下 导轴 承 : 2 4 0 m、 水导轴承 : 3 0 5 m, 已基本 达 到 机
组振动 、 摆度设计范围要求。机组各轴承温度为 : 推
力 2 4 . 7 c C、 上导 4 8 . O℃ 、 下导 5 1 . 3 5 c I = 、 水导 5 0 . 7
℃。
8月 1 2日O 1 : 3 5 , 2号 机 并 网 连 续 运 行 至 8月 2 2日 1 0 : 3 5 i 机组 负荷 2 5 MW , 测 量 各 轴 承 处 摆 度
( 4 )发 电机 集 电环 的结 构 总结 了 以往 机组 的特 点 和经验 ,针对 集 电环 的发 热 问题进 行 了仔 细 的研
头为 4 2 0 m , 属高水头电站 , 额定转速为 7 5 0 r / m i n , 属
于高 转速 机组 , 选用 2台立式混 流水 轮发 电机组 。 金汉 拉扎 电站水 轮发 电机 组 主要 结 构特点 是 :
第3 6卷 第 2期
1 0
水
电 站 机
电 技 术
Vo l - 3 6 No . 2
Ap r . 2 01 3
2 0 1 3 年 4月
Me c h a n i c a l & El e c t r i c a l T e c h n i q u e o f Hy d r o p o we r S t a i t o n
行过程中此种结构使磁极线圈不会产生侧 向力 , 省 集 电环和碳刷之间摩擦发热过高的问题。 去 了极 间 的支撑结 构 。 整个结构基本满足成本的降低和技术的创新两 ( 2 ) 线 圈采 用铜母 线 四角焊 制而成 , 匝与 匝之 间 方 面 的要求 。 采 用 F级 绝缘 。磁极 线 圈 的上 、 下端 采 用 F级 的整 体绝缘托板 。 它们与线圈热压 , 使磁极的机械性能和 电气整体性能极大提高。极身绝缘为 F 级。 ( 3 )发 电 机 磁 轭 采 用 优 质 、高 强 度 锻 钢 2 5 C r 2 N 4 M o V制成 ,它的结构较传统的结构有 了较 大的改进 ,传统的高转速机组的磁轭部分是与发 电 机转轴整锻在一起的,而磁轭与转轴的受力最大处 为磁轭与磁极 的连接处 ,所以磁轭的材料要求特别
2 0 S i M n 锻钢制造 , 为了减少轴身处 的材料以及机组 重量 , 设计过程中在轴身外围焊接了辐射型支臂 , 由 于受力不高 , 所 以支臂材料选择 Q 3 4 5 B钢板焊接在 轴上。 轴系有足够的刚度和强度 , 同时也满足对主轴 振动 、 摆度及精加工的要求。 在发电机转子磁轭的下 部, 装有可拆卸的制动环。