水轮发电机组振动危害性分析及预防

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简析水轮发电机组的振动原因及改进措施

简析水轮发电机组的振动原因及改进措施

简析水轮发电机组的振动原因及改进措施摘要:水轮发电机在长期运行过程中,会产生振动。

引起发电机组振动的原因可以从机械、水力和电力三方面考虑,针对这些原因,从发电机水机保护、励磁系统、发电机组导轴承方面进行改进。

关键词:水轮发电机;振动原因;改进随着现代技术的迅速发展,水轮发电机的比转速和单机容量越来越大,其结构更加复杂,机组稳定性问题日益突出。

一批像三峡工程等大、中型机组投入运行,其稳定性能尤为重要。

稳定性能成为衡量大、中型发电机组的重要性能指标。

1. 水轮发电机组的振动原因振动是旋转机械运行过程中的固有属性。

振动不仅影响机械的性能和寿命,还会引起机械故障和损坏会,造成重大经济损失。

水电机组的振动直接影响机组的安全运行、负荷的合理分配及供电的质量,如果不加以控制,还会造成严重的事故。

例如,西南某大型电厂的一台机组因导叶销破坏引起转轮周期性激振,导致转轮两块叶片振落,其它严重开裂叶片更换新转轮,直接经济损失一千万元;葛洲坝电厂某号机投产后出现明显振动,导致厂房震颇,严重地危及运行人员的身心健康。

可见,机组的振动值是一个重要的质量指标,既可以根据机组起动过程的振动来评价机组的安装质量,也可以根据机组振动状态确定机组的检修计划。

水轮发电机组的振动问题与一般动力机械的振动有所不同。

水电机组的振动除需考虑机组本身的转动或固定部分的振动外,尚需考虑作用于发电机部分的电磁力及水轮机过流部分的流体动压力对系统及其部件振动的影响。

在机组运转的情况下,流体一机械一电磁三部分是相互影响的。

因此,严格地说,水轮发电机组的振动是电气、机械、流休耦合振动。

完全按照这三者的耦合关系来研究系统的振动是非常复杂的,目前还难以建立起可以进行分析计算的数学模型,也不易在试验中同时考虑上述三种因素的互相影响。

为此,根据水电站所积累的典型经验,可将引起机组振动的原因划分为机械、水力、电气三方面。

1.1 机械因素由于制造、安装等因素引起的机械不平衡力主要有:(1)主轴弯曲或有挠度;(2)发电机转子与水轮机转轮动、静不平衡;(3)导轴承间隙调整不当;(4)推力轴承调整不良;(5)机组中心不正;(6)转动部分和固定部分不同心,产生摩擦或碰撞;(7)支持系统刚度不够。

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

水轮发电机组运行中的振动分析摘要:目前我国大部分水电站普遍存在的问题便是水轮发电机组的振动问题,并且已知的导致水轮发电机组振动程度的影响因素有很多,例如设计、制造、安装、检修、运行等。

每一个水电站针对这种振动程度都有自己的允许范围值,当水轮机组振动值超过允许范围的最大值时,这种振动便很有很能影响到机组的使用寿命,严重的还可能导致机组运行时发生故障导致工程事故,所以当出现这种振动时水电站工作人员需要及时处理,避免情况更加严重。

因为影响水轮发电机组振动的因素很多,但从振动的原因上分析,一般有机械、水力以及电磁等方面原因。

本文结合了水轮发电机组的原因以及振动的处理办法进行了简析,希望可以给相关部门提供些有价值的参考。

关键词:水轮发电机组;运行;振动分析水轮发电机组的振动和其他的机械振动时有很多不同之处的,而他们的相同之处都在于利用机械自身的转动或者传动产生的振动。

并且在水轮发电机组运行过程中产生的振动还需要考虑水流在经过发电机时,水本身的重量对发电机压力的占比,以及这种占比对发电机各个组件的影响。

1 水轮发电机的工作过程中出现振动简析想要了解和知道是什么原因导致的发电机的振动,就必须都发电机的工作机理有所了解。

水轮发电机的发电过程主要是依靠水力、机械以及电磁三大部分的相互作用进而产生电力的。

例如当水流的作用下机组发生振动这时发电机机组的转子和定子之间就会出现较大的缝隙,当这种缝隙过大时则会导致整个发电机机组的不稳定,这时发电机的磁场以及水流流畅都会受到影响,进而导致发电机组在工作过程中出现一些列问题,所以说水流流体、电磁和机械是导致发电机组振动的重要原因。

2 水轮发电机振动的原因分析2.1 机械振动所谓水轮发电机的机械振动指的就是在发电机工作过程中由于发电机本身的惯性力、摩擦力以及其他外界作用了的影响下,导致发电机的振动叫做机械振动,目前比较常见的引起机械振动的原因有三点,转子质量不平衡、机组轴线不正以及导轴承老化破损等。

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

水轮发电机组振动分析
梁 学 辉
( 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

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 .

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

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指水轮机在运行时产生的振动现象。

水轮发电机组振动的原因主要包括以下几个方面:水力因素、结构因素以及操作因素。

首先,水力因素是水轮发电机组振动的主要原因之一、由于水轮机是通过自然水流将水流动能转化为机械能的装置,因此水流的流动状况直接影响水轮机的运行情况。

当水流入口流速过快或者过慢时,会导致水流输运不平稳,产生激烈的水力冲击,从而引起水轮机的振动。

此外,当水轮机在运行中遇到水涡、水柱等突状流场时,也容易引起振动。

其次,结构因素也是水轮发电机组振动的一个重要原因。

水轮机的结构决定了其在运行时的刚度和稳定性。

若水轮机的结构强度不足,或者存在设计缺陷、制造缺陷等问题,都会引起水轮机的振动。

此外,水轮机的附件、导流罩、导叶等也会对水轮机振动产生直接或间接的影响。

最后,操作因素也会对水轮发电机组振动产生影响。

例如,水轮机的启停过程中,由于操作不当或者控制系统故障等原因导致的运行不稳定性,都会引起水轮机振动。

此外,水轮机的维护保养不到位,如轴承磨损、机械连接松动等问题也会导致水轮机振动的发生。

针对水轮发电机组振动问题,可以采取以下处理方法来解决:首先,优化设计和制造工艺。

在水轮机的设计和制造过程中,应充分考虑各种因素对振动的影响,采用合理的结构设计和制造工艺,提高水轮机的刚度和稳定性。

其次,加强水力调节。

通过合理调节水流的流速和流量,减少水轮机在工作过程中的水力冲击和流场扰动,从而降低水轮机的振动。

再次,完善控制系统。

加强水轮机的控制系统,提高水轮机的运行稳定性,避免因操作不当或控制系统故障导致的振动问题。

最后,加强维护保养。

定期对水轮机进行维护保养,检查轴承、机械连接等关键部件的磨损情况,及时处理和修复,确保水轮机的正常运行。

综上所述,水轮发电机组振动是由水力因素、结构因素以及操作因素等多方面因素引起的。

在处理水轮机振动问题时,需要充分考虑各种因素的影响,并采取相应的措施来解决问题,从而确保水轮机的正常运行和发电效率。

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

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。

水轮发电机组振动原因分析

水轮发电机组振动原因分析

水轮发电机组振动原因分析概述振动是机器运行中不可避免的现象。

在水轮发电机组中,振动不仅会影响设备的性能和寿命,还会影响发电厂的生产效率和安全。

因此,深入分析水轮发电机组振动原因,采取有效措施减少振动,对于保障发电厂的正常运行和机组的长期稳定运行至关重要。

模型分析水轮发电机组振动主要有几种类型:•稳态振动:指机组长期处于一种稳定的运行状态,此时振动频率和振幅相对稳定。

水轮发电机组稳态振动主要由质量不平衡和未正确安装转子引起。

•暂态振动:指振动频率和振幅在短时间内发生变化,可能是由于负载突变或冲击引起的。

暂态振动对机组疲劳损伤影响较大,长期存在可能造成机械故障。

•横向振动:指机组的振动方向与转子轴线垂直,造成机组运转不稳定。

常见的横向振动原因包括转子偏心、轴承失效等。

•纵向振动:指机组的振动方向与转子轴线平行,较为严重时可能会造成转子碰撞和轴承故障等机械故障。

除了以上几种常见振动类型,水轮发电机组还可能出现多种组合振动。

振动原因分析1. 转子偏心转子偏心是指转子在旋转时轴向偏移,导致振动频率和振幅增大。

主要原因包括转子装配不良、轴承表面磨损不均、轴箱挠曲、转子重量不均等。

针对此问题,我们可以采取如下解决措施:•调整轴承的安装平面和支撑面,以保证轴承安装的精度。

•整体调平转子,保证转子在旋转时轴向偏移量小于要求。

•检查轴承并进行必要的维护、清洁和润滑。

2. 支承失效支承失效是指轴承在运转中失效,产生异常振动。

支承失效常见原因包括轴承老化、过载运转、润滑不良等。

中长期的解决措施为定期维护和更换轴承。

短期的解决措施包括监控轴承温度和压力,确保轴承正常运行。

3. 质量不平衡质量不平衡是指转子及其附属部件质量分布不均,引起机组振动。

这种振动通常是稳态振动,振动频率与机组的物理结构有关。

当不存在其他明显的故障时,质量不平衡经常是导致振动的根本原因。

解决措施包括:•对机组进行动平衡校对来修正在机组内部的重量分配不均(即转子杂散质量)。

水电站水轮发电机组振动问题分析及处理措施

水电站水轮发电机组振动问题分析及处理措施

水电站水轮发电机组振动问题分析及处理措施摘要:本文通过分析水电站水轮机组振动危害及其产生原因,提出了相关防治方法,采取限制流量降低汽蚀、尾管补气、加强轴承检测及修复过流部件的措施来进行综合处理,解决了振动过大、转动部件易磨损、发电效率不高等问题,使机组稳定性得到了很大的提高,保证了机组安全发电的运行。

关键词:水轮机;发电;避振措施;维护修复振动对于水轮发电机组是极其严重的危害,它不但降低机组的工作效率,影响机组安全运作,还会加快损坏机组部件,导致事故的发生。

由于水轮发电机组在运行中产生振动现象是不可避免的,所以如何解决处理发电机组振动故障是水电站必须面对的问题,下面通过对机组振动现象及其危害性的分析,讨论如何处理及预防水轮机振动。

1 工程概况某电站工程由大坝、压力引水隧洞、调压井、高压埋管、发电厂房、升压站及附属建筑物组成。

一级水电站主要配合干渠引水发电,容量2×1250kW,水轮机型号为HL123-LJ-120,额定水头17.5m,单机额定流量7.5m3/s。

二级电站为引水式,容量1×2000kW,水轮机型号为HL220-WJ-84,额定水头46.6m,额定流量5.39m3/s。

该机组在调试期间出现了不同程度的振动问题。

通过详细析机组振动故障的原因,并制定了调整处理方案,经治理后彻底消除了该机组的振动故障。

2机组振动分析2.1机组振动的危害性对水轮发电机组而言,振动是旋转机械不可避免的现象。

振动除了使机组效率降低,还会带来一系列危害,甚至会威胁机组的正常运行和安全,主要表现在以下几个方面:1)机组振动会造成某些部件的有害弹性变形和塑性变形,使一些零部件材料发生疲劳、裂纹及断裂,引起机组零部件金属焊缝中疲劳破坏区的形成和扩大,使之发生裂纹甚至断裂损坏而报废。

2)振动使机组各部位紧固连接部件松动,导致这些紧固件本身的断裂,加剧其连接部分的振动,促使它们迅速损坏。

3)振动加重机组转动部件之间的相互磨损。

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

水轮发电机组振动危害性分析及预防摘要:此文简单阐述了水轮发电机组振动故障的特点,详细分析了振动的常见危害,并研究了振动产生的原因与预防措施。

关键词:水轮发电机组;振动危害性;分析及预防引言水轮发电机组产生的振动和其它动力机械产生的振动存在明显差异,但机组振动是一种较为常见和明显的现象,但它的振源通常十分隐蔽,除机器自身发生转动引起的振动,当水轮机过流受到发电机电磁力持续作用后,也会对系统与它的部件造成影响,进而产生振动。

1水轮发电机组振动故障的特点水轮发电机组振动故障是众多常见故障问题中的一种,也具有一定的故障特点。

实际上,在发电机运行的过程中,不同程度的振动常常会发生,而轻微的机械振动也是被允许的。

然而,当振动幅度超过了一定范围时,就会出现振动故障问题。

针对振动故障问题而言,因为不同装置的轴承形式以及额定转速不同,发电机组每个部位振动大小也不一样。

所以,其故障特点的分析极为关键。

在水轮发电机组运行的过程中,会呈现出一些特殊性,与常见的动力机械相比,水轮发电机的工作就比较特殊,具有复杂性。

2振动危害对于一般振动,并不会对机组造成危害,但如果振动超出了允许范围,特别是长时间的振动与共振,将对发电的质量、机组设备寿命、各附属设备与仪器、基础与周边建筑造成很大影响,甚至带来十分严重的危害,这些危害主要包括以下几个方面:(1)在机组零部件及焊缝之间产生疲劳破坏区,且这一区域将不断扩大,导致裂纹的产生,严重时,将造成断裂损坏。

(2)机组上某些紧固件由于振动变松,除了会使这些紧固件产生断裂,还会加剧与其相连的部分的振动,使损坏速度加快,缩短使用寿命。

(3)增加机组转动机构磨损,比如大轴发生剧烈摆动,导致轴和轴瓦大幅温升,最终烧毁;又比如发电机的转子产生剧烈振动,使滑环和电刷之间的磨损加剧,温度大幅升高,将轴瓦烧毁,同时还会使电刷上的火花大量增加。

(4)在尾水管中,涡流将产生一定脉动压力,导致过水系统产生明显的振荡,在尾水管壁上出现若干裂缝,当情况比较严重时,还会使尾水设施被严重破坏。

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。

水轮发电机组振动分析

水轮发电机组振动分析

水轮发电机组振动分析摘要:水轮发动机组振动有诸多原因以及危害。

由于破坏了转轮结构和固定导叶,这种振动现象会威胁水电站运行的安全性和稳定性,降低水电站的经济效益。

文章阐述了水轮发电机组原理、原因以及危害等问题,为了提高机组安全稳定运行延长机组使用寿命,我们要减少水轮发电机组振动这种现象。

关键词:水轮发电机;机组振动;原理原因1导言水利工程在促进社会经济发展方面发挥着十分重要的作用,因此,采取有效措施保障水利工程项目内部机电设备的正常运行十分重要。

为了提升水利工程机电设备运行稳定性,必须加强水轮发电机组日常管理,对水轮发电机组运行中常见的振动问题进行详细探究。

2水轮发电机组振动概述在水轮发电机组的实际运行过程中,机组振动一般是将水轮机作为其原动力,水能的作用能够有效激发水轮发电机组振动,同时,通过间接的方式,其还能够维持机组振动。

值得注意的是,水轮机组本身的特殊性,也会造成水轮发电机组产生振动问题。

比如,从水轮机组结构方面而言,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,如果任意部件产生质量问题,都会导致机组产生振动问题。

水轮发电机组振动是旋转机械中较为常见的现象,如果采取有效措施控制水轮发电机组振动问题,则能够有效提升机组运行稳定性和可靠性。

但是,如果水轮发电机组的振动问题比较严重,并且无法采取有效措施将其控制在一定范围内,则会导致水轮发电机组安全性降低,甚至会造成部分零部件出现松动或者其他质量问题。

3关于水轮发电机组振动的原因相比于普通的动力机械而言,水轮发电机组的工作环境以及工作特性都是与众不同的,因此,导致其产生振动问题的原因也有很多种。

一般可以将水轮发电机组的振动成因分为三类,即:机械因素、水力因素以及电气因素。

3.1机械原因(1)机组轴线不同心。

因为轴心线受到水轮机轴与发电机轴不同心的现象导致不正,因此出现振动,造成机械故障。

它的主要振动特征1倍频和2倍频为径向振动的主要频率;2倍频分量与轴系不对中成正比,2倍频分量比例越大,轴系不对中越的现象越显著,一般会超过1倍频分量。

水轮机发电机组振动的影响因素与处理方法

水轮机发电机组振动的影响因素与处理方法

水轮机发电机组振动的影响因素与处理方法近些年以来,随着我国科学技术的发展,我国的水利发电事业也获得了非常显著的进步和发展,各种类型的大型、中型以及小型的水轮发电机组相机建设成功并且很快的投入使用。

在水轮机发电机组的运行过程中还是经常性地出现相应的振动问题,这对水轮机机组安全、稳定、可靠的运行造成一定的不良影响,下面我们着重分析一下水轮机发电机组振动的影响因素与相应的处理方案。

1 水轮机发电机组振动的影响因素1.1 电磁因素若是当不确定的磁极发生了短路的情况之后,会使得磁动势逐渐减小,与之相对称的磁极磁动势却不会因此出现任何的变化,之后便能诞生出一个和转子呈现出同向转动的不平衡磁拉力,由此就导致了机组出现振动的情况。

定子铁芯的组合缝如果出现了松动的问题,或者是铁芯本身发生了松动的情况,将会导致机组出现振动现象。

若是定子绕组的固定不科学,当电气负荷比较高的时候,也会让机组出现振动问题。

1.2 机械因素(1)如果发电机组在空载低转速的情况之下发生了相对显著的振动情况,则可以分析出引起这类问题的原因是机组紧固的零部件出现了松动的问题,再就是轴线发生了曲折的情况、中心尚未对准等。

(2)如果发电机的振幅及机组转速的二次方呈现出较为明显的正比关系,水平振动的幅度比较大,则可以判定为导致机组振动的原因是机组转动部分出现了质量不平衡的情况。

(3)如果发电机组振动相对强烈,同时还出现了撞击的声音,应该考虑引起机组振动的原因是相关转动部件和固定部件处于相互碰撞的状态之下。

(4)如果发电机组振幅伴随着机组负荷发生的变化呈现出显著的变化,则应该考虑的原因是主轴较细或者是轴本身的刚度不符合相应的标准。

1.3 水力因素(1)汽蚀汽蚀被列入水力因素的范畴之中,通常可以划分出三种主要的类型,也就是间隙、空腔、翼形。

其一会让转轮室发生破坏,叶片的周边和转轮体的局部等部位受到负面的影响。

其二常见于水轮机座环内侧,同时也可见于尾水管的上半段。

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

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。

防止水轮机振动

防止水轮机振动

防止机组振动超标技术措施一、加强水电机组运行区管理新投产机组、重大技术改造后机组应进行水轮发电机组稳定性试验,对照制造厂资料试验报告应对水轮机运行区并将测试结果报电力调度机构、明确提出机组运行区域。

规程制度明确规定机组运行工况范围和运行限制条件,制定避免机组长时间在振动区运行的措施。

改善运行条件,避免机组长时间在振动区运行。

二、加强水导轴承运行振动摆度幅值监测1.加强对机组不同工况下水机(包括大轴、顶盖等处)振动、摆度的监测,运行规程明确规定应定期监测、记录和分析的时间、。

单机容量在15MW 及以上的机组应安装振动、摆度在线监测装置,设定报警值,并结合每年机组C 级以上检修对装置的准确性进行检查校对;运行中发现机组监测数据超过厂家规定值或技术规范(GB/T8564-2003)要求时,应当立即采取相应措施。

2.修订相关水轮机检修规程,规定水电机组C级以上检修时定期对水轮机的各承水压部件(特别对顶盖、蜗壳进人孔、尾水管进人孔等)的紧固件、预埋件和连接件进行检查,发现异常及时处理。

对蜗壳进入门应按GB150钢制压力容器的要求进行补强,螺栓采用8.8级高强度螺栓,螺母采用8.0级螺母。

做好水轮机各部件的检查、分析、处理记录。

3.防止异物进入转轮:大坝运行人员应加强巡视,及时清理库区杂物,每周定期检测栏污栅前后水压差情况,出现异常及时采取措施处理;结合机组停机或全厂停水定期检查栏污栅的完好性情况,定期维修处理。

防止异物冲入引水隧洞4.防止水轮机损坏:避开机组在振动区长期运行,结合设备检修定期检查转轮空蚀、磨损、裂纹情况;检查泄水锥紧固螺栓、焊缝情况;检查补气装置、真空破坏阀完好情况;检查尾水管是否有淘空、汽蚀及裂纹现象;若有异常,及时采取措分析处理。

7. 定期检查导水机构各部无松脱、剪断等异常情况,各固定螺栓齐全、完整,无松动现象。

无大量大量渗漏水。

本通知自下发之日实施巴郎河水电开发有限公司生产部2012年9月16附件1:轴承振动标准1.1 轴承振动标准7.2.1以振幅为标准(峰峰值PP)7.2.2 以振动烈度为标准(有效值RMS)区域A: 新投产机器,振动通常在此区域内.区域B: 机器可以长期运行。

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

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

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。

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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。

对机械原因引起的振动应采取的措施:通过动平衡、调整轴线或调整轴瓦间隙等来提高相对同心度和精密度。

3.2 水施方面的因素有: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,严重的还引起厂房共振;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一系列变态旋涡,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,在其不断旋转与消失过程中,会在垂直于主流方向发生交变力导致的叶片振动,严重时会发出响声,甚至使叶片根部振裂;③转轮止漏间隙不均匀引起的振动,间隙大处其流速较小而压力较大,其振频与止漏环
偏心运动频率相同;④冲击式水轮机尾水涨振动,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,如尾水渠壅水回溅到水斗上,扰乱水斗与射流的正常流程,也会引起机组效率下降和振动。

对于水施因素造成的振动,可以采取以下对应措施:①气蚀与尾水管涡带引起的机组振动,可采用补气的措施减振消振,增加共泄水锥或增加同轴扩散形内层不管段,也可以在尾水管入口处装导流瓦和导流翼板等,都可以使涡带引起的振动减轻或消失;②对于卡门涡列引起的振动,可以采取改变卡门涡列频率或叶片固有频率的办法,也可以将叶片出水边削薄或改型,使正、反两侧面构成的交变漩涡抵消或削弱,避免共振;③止漏间隙不当引起的振动,调整间隙使其匀称,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止漏环间隙压力的影响明显减弱,从而减小振动。

冲击式水轮机机壳上补气孔太小或冒水而使尾水位抬高甚至淹没转轮,使尾水形成有压流动,使机组产生强烈振动,甚至危及机组安全,可以增加补气孔面积以消除之。

3.3 电气方面的因素有:①由于制造或安装的原因而造成发电机转子与定子间的空气隙不均匀,产生不平衡的磁拉力;②转子磁极绕组匝间短路时,产生不平衡磁拉力;③发电机在不对称工况下运行,产生不对称的磁力分量,负序电流将以2倍电源频率激发振动而引起振动;④发电机转子磁极形状稍有差别,也可以引起磁拉力不平衡而产生振动;⑤定子铁心松动引起振动,这种振动随着励磁电流的接通而
产生,随着发电机温度的上升而减小。

对于电气因素造成的振动,除了应该遵守制造厂家有关规定外,还要定期检修试验,运行中应加强监视,做到早发现早处理。

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