水轮机振动的原因是什么

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浅析水轮机发电机振动的原因与处理对策

浅析水轮机发电机振动的原因与处理对策

浅析水轮机发电机振动的原因与处理对策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。

标签:水轮机发电机;振动;问题;原因;策略前言关于水轮机发电机的安装、试运行以及机组的检查和修理这三个方面的工作,其最重要的动态评价指标便是水轮机发电机以及机轴的振动和摆动情况。

这也是目前在水电站设计以及维护工作中备受关注和亟待研究的一个重大课题。

因此,要使机组的使用寿命能够延长以及确保机组运行可靠性得到提高,则必须要对机组振动、摆动的情况作出分析并找出成因,从而进一步探讨处理机组振动、摆动问题的有效措施。

1 水轮机发电机振动问题分析通过对各个水电站的观察和分析可得,水电站中水轮机和发电机机组在进行投产发电之后,水轮机发电机经过一段运行时间后,往往会出现机组的振动加大的情况,因此在紧急的时候还必须要对其采取降低负荷的方式,确保其正常运行。

而机组在运行的过程中,上机架的振动幅度会随着机组上导摆度的变大而增大,而这一情况会对机组的安全运行造成严重的危害。

首先,当机组的振动过于激烈时,会使得整个调速系统的相关接头部分出现松动的情况,严重者甚至会发生脱落的现象,从而阻碍了机组的正常运行。

其次,由于机组振动使得高速转动部分会在机组运行过程中产生严重的磨损,当温度上升到一定高度时,极有可能导致轴承被烧毁。

再者,由于机组的振动会造成机组各个部位中连接紧固的部位会出现松动的状况,从而使得整个固件本身产生严重的断裂,并通过恶性循环的作用,使得其他连接部分的振动也在不断加剧。

最后,无论是机组的振动还是摆度过大,都会形成相应的焊缝以及零部件金属的疲劳破坏区,并且这一区域还会呈现不断扩大的状态,从而使得机组的使用寿命大大缩减了。

浅析水轮机发电机振动的原因与处理对策

浅析水轮机发电机振动的原因与处理对策

浅析水轮机发电机振动的原因与处理对策水轮发电机组的振动问题主要是在设计和安装过程中对现有设备的缺陷造成的,如果振动问题一直没有得到有效解决,不仅使机器的寿命大大降低,但也对整个装置的安全运行造成了巨大的安全隐患,为此,在对振动问题及其原因进行简要分析的基础上,进一步探讨了解决水轮发电机组振动问题的有效策略。

由于水轮发电机组的设计缺陷,安装过程中,会造成振动加剧,严重影响机组的安全运行,缩短了机组的使用寿命,所以只有解决了机组的振动问题,才能保证机组的安全稳定运行。

标签:水轮机发电机;振动;原因分析;处理引言水轮发电机组振动是水电站设计运行中的重要问题之一。

作为新机器安装或机组检修的动态评价指标,它起着重要的作用。

因此,降低机组的振动和摆幅,提高机组的可靠性,延长机组的使用寿命,具有十分重要的意义。

在水轮发电机的安装、调试和检修三个方面,最重要的动态评价指标是水轮发电机轴的振动。

这也是水电站设计与维护中的一个主要问题。

要使机组延长使用寿命,保证机组的运行可靠性得到改善,就必须对机组的振动和摆振进行分析和找出原因,以便进一步探讨振动的有效措施。

一、水轮机发电机振动问题分析通过对各水电站的观测与分析水电机组发电后,机组在运行一段时间后,往往会增加在急救情况下机组的振动,当它必须采取减少他们的运行负荷来保证正常运行。

机组在运行过程中,随着机架摆动程度的增加,机架的振动振幅会增大,对机组的安全运行造成严重危害。

首先,当机组的振动过大时,会使整个调速系统的有关部位出现松动的情况,严重甚至出现脱落的现象,从而阻碍机组的正常运行。

其次,由于机组的振动,高速旋转部件在机组运行中会造成严重磨损。

当温度上升到一定高度时,很容易引起轴承被烧毁。

此外,由于机组的振动会导致紧固连接区内单位所有的地方会出现较宽松的条件下,使整个固件本身有严重的缺陷,并通过恶性循环的作用,使振动的其他连接部分也越来越大。

最后,无论是单元振动还是摆动,都会形成相应的零件和焊缝金属疲劳破坏区,并且在该区域内也不断扩大状态,使机组的使用寿命大大降低。

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。

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

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。

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。

水轮发电机组的振动原因

水轮发电机组的振动原因

水轮发电机组的振动原因
1.静平衡问题:在水轮发电机组运行时,水轮及配重的质量分布不均
匀或者水轮不平衡,会导致转子在高速旋转时产生离心力,进而引起振动。

2.动平衡问题:动平衡是指水轮转子系统在运转时的动态平衡状态,
即转子在高速旋转时受到离心力的作用,导致转子产生起伏振动。

这通常
是由于转子的构造不均匀或者受到外部冲击等原因引起的。

3.涡轮进水不平衡:水轮是以涡轮原理进行能量转化的机械装置,当
水流进入涡轮时,若水流分布不均匀,会导致水轮不平衡,进而引起振动。

4.轴承问题:水轮发电机组的振动还与轴承磨损和润滑不良等相关。

当轴承磨损或润滑不良时,轴承的摩擦力增加,会导致转子的转动阻力增大,从而引起振动。

5.转子失衡:转子失衡是指转子的质量分布不均匀,导致转子在高速
旋转时无法达到完全平衡的状态。

这通常是由于制造过程中的误差或者腐
蚀磨损等原因引起的。

以上是水轮发电机组振动的几个主要原因,除此之外,还可能存在其
他因素,如水轮叶片的积垢和腐蚀、发电机组机械部件的磨损等。

为了减
少振动对发电机组的影响,需要通过定期检修和保养、科学的设计和制造
以及合理的调试来确保整个发电机组在运行中的平衡和稳定。

同时,还需
要采取相应的振动监测和控制措施,及时发现并解决振动问题,以保证发
电机组的安全运行和提高发电效率。

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)。

(完整版)试论述引起水轮发电机组振动的原因

(完整版)试论述引起水轮发电机组振动的原因

试论述引起水轮发电机组振动的原因、振动机理及相应振动故障的处理措施水轮发电机组的振动与一般动力机械振动有一定差异,机组振动的现象是比较明显的,但振源往往是隐蔽的,除了机器本身转动或固定部分引起的振动外,还需考虑发电机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。

引起水轮发电机组振动的原因多种多样,往往是几种振源同时存在,通常认为使机组产生振动的干扰力源主要来自水力、机械和电气三个方面,三者相互影响、相互作用,常常交织在一起,形成耦合振动。

水轮发电机组的一般振动不会危害机组,但当机组振动超过允许值,尤其是长期振动及发生共振时,对供电质量、机组使用寿命、附属设备及仪器是性能、机组基础和周围的建筑物,甚至对整个水电站的安全经济运行等,都会带来严重的危害。

其危害性大致有以下几类: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)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。

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与电刷的磨损程度,并使温度升高,使轴瓦烧毁,并使电刷火花不断增大4)尾水管中形成的涡流脉动压力,可使过水系统发生振荡,机组出力摆动,使尾水管壁产生裂缝,严重时可使整体尾水设施遭到破坏。

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1、水力方面水力振动由水轮机水力部分的动水压力的干扰造成的振动叫水力振动。

产生振动的水力因素主要有:尾水管内低频涡带、卡门涡列、叶道涡引起的水力不稳定、过度过程中的不稳定现象、水力不平衡、空腔汽蚀、间隙射流(轴流式水轮机)等。

1.1尾水管内低频涡带尾水管内低频涡带是混流式水轮机和轴流定桨式水轮机在部分负荷时尾水管中出现的一种不稳定流动现象。

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

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。

水轮机振动原因分析与处理 张强

水轮机振动原因分析与处理 张强

水轮机振动原因分析与处理张强摘要:水轮机是水电站运行的核心设备,其工作状态是否稳定对整个电站发电系统的安全运行保障具有很大的影响,若设备出现重大安全事故往往会造成巨大的经济损失。

对振动故障的诊断是保障水轮机安全运行的有效技术手段之一。

对水轮机振动故障诊断技术及失效分析的研究,具有很大的实际意义,有利于推动设备维护和状态检修工作的正常开展。

鉴于此,文章分析了水轮机震动的原因及诊断措施,以供参考。

关键词:水轮机;振动故障;诊断措施1水轮机振动的原因1.1机械振动的原因机械振动最常见原因是转子质量不平衡,其次是机组轴线倾斜,还有就是导轴承缺陷。

转子质量不平衡,也就是转子重心偏离旋转轴线一个距离e,使得主轴旋转时转子重心以e为半径绕主轴线旋转,产生附加离心惯性力,这个附加的离心惯性力将迫使主轴产生弯曲变形,这种变形越靠近轴的两端变形越小、越靠近离心力的作用点变形越大,主轴的空间运动形状呈橄榄形,其投影呈弓形,故称这种振动为“弓状回旋”型振动。

水轮机和发电机轴线倾斜也会引起振动和摆动。

对新安装机组,轴线在安装时要进行测量调整,其摆度值通常都能处理在规定的范围内,因此,轴线倾斜一般不会引起剧烈振动。

但在运行一段时间后,由于某些原因使轴线改变,就会引起机组振动。

1.2水力振动引起水力振动的因素有水力不平衡、尾水管中水流不稳定、涡带及空腔空蚀等。

一般说来,水轮机组的振动主要是水力振动引起的。

(1)转轮水力不平衡。

若进入水轮机转轮的水流失去轴对称,就必然出现不平衡的径向力,这种情况就是水力不平衡,也会造成水轮机振动。

造成水力不平衡的因素,通常有蜗壳形状不正确,不能保证轴对称;导叶开度不均匀,引起流入转轮水流不对称和转轮压力分布不均匀;转轮止漏环不均匀,造成压力脉动,产生横向振动;流道有异物堵塞等。

(2)尾水管中水压力脉动。

水轮机在非最优工况下运行,旋转的转轮出口水流,会在尾水管中形成涡带,造成压力脉动,引起机组振动。

水轮机振动的常见原因及处理方法分析

水轮机振动的常见原因及处理方法分析

水轮机振动的常见原因及处理方法分析摘要:当水轮机运行时,它会产生振动。

一般在水轮机轴承内设定振动计或加速度计,精确测量振动的频次和总振幅,做为剖析结果和监测目标。

水轮发电机组的振动研究一直是水电厂重视的问题。

对此,应加强相关技术的研究,高效处理水轮机常见故障问题,确保设备安全运行。

关键词:水轮机;振动类型;原因;处理方法引言水轮机运转振动是常见现象,但不能超过一定范围。

当水轮机的振幅在允许区范围内,才能保证发电机的顺利运转。

但是,当水轮机的振动超过允许范围时,便会对发电机的稳定性形成很大危害,不仅妨碍水轮机正常的运转,还会进一步缩短水轮机的使用年限,甚至对发电机和厂房形成巨大的不良影响。

水轮机振动的因素许多,有时几类因素交错,产生复杂的振动问题。

因此,最先要找到振动的首要因素,并按照不一样的状况采取有效的方法进行清除。

1水轮机振动常见类型1.1机械振动机械振动也就是指在机械设备振动时的干扰力,来源于机械一部分,主要包括了摩擦力、惯性力、以及其他作用力等。

其特点取决于机械振动频率,通常等于转动频率的整倍。

而引起机械振动的主要原因有:水轮机转动偏重;发电机轴中心质量不良,连接得不太好;轴承结构出现缺陷、间隙过大或调整方式不合理等。

在这里,转子质量不均匀更为重要,因此所产生的常见故障约占整个设备故障的百分之六十。

1.2水力振动水力振动就是指震动所产生的干扰力来自于水轮机的水力输出和动脉冲击。

主要特征为轮转室发出震动响,水导轴承晃动超出规定值,水机室振动大,机盖水准振幅超出规定值。

水力振动的多见缘由有:导叶固定螺丝损坏,造成导叶开度不一样,导致转轴周边流水不匀称;涡壳内有脏物,尾水管流水不稳定,使尾水管压力发生变化,造成机组振动和流水轰鸣。

除开以上多见的水力振动外,别的水力振动还包含:水口拦污栅阻塞引发的脉动;脏物进入到水轮机转子与固定构件之间,产生断流或流量的突变和振荡现象;在没有带调压室的长尾水系统软件电站中,甩负荷工作会产生与水柱分离而导致的振动情况。

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。

水轮机振动原因分析

水轮机振动原因分析


2.3.2 空气间隙不均匀 当发电机转子不圆或有摆度时,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。
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3 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。但较大振动对机组安全是不利的,会造 成如下危害:
2 水轮发电机振动的类别
2.1 水力因素 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。产生振动的水力因素主要有:水力不平衡、 尾水管低频水压脉动、空腔汽蚀、卡门涡列、 间隙射流等。

2.1.2 尾水管低频水压脉动 水轮机在非设计工况下运行时,由于转轮出 口处的旋转水流及脱流旋涡和汽蚀等影响, 在尾水管内常引起水压脉动。压力脉动就 会激起尾水管壁、转轮、导水机构、蜗壳、 压力管道的振动。

2.1.3 空腔汽蚀 水流通过水轮机时,其流向、流速随流道改 变,在流速增高或脱流部位压力降低到汽化 压力时水流中产生汽泡,汽泡进入高压区溃 灭时便会出现汽蚀。汽蚀发生时,在汽蚀部 位会发生特殊的噪声和撞击声。空腔汽蚀 是流道中因漩涡带引起脱流、负压而造成 的压力交变产生的振动。由空腔汽蚀引起 机组的顶盖和推力轴承出现剧烈的垂直振 动,它比横向振动的危害更大。

2.1.1 水力不平衡 具有位能和动能的水流通过蜗壳的作用形 成环流,再通过分布均匀的固定和活动导叶 均匀作用于转轮激发转轮旋转。由于加工 和安装误差,使导水叶叶片、流道的形状与 尺寸差别较大时,作用于转轮的水流失去轴 对称时就产生一个不平衡横向力,引起转轮 振动,在空载或低负荷运行时振动强烈。

水轮发动机的振动与噪声控制技术改进

水轮发动机的振动与噪声控制技术改进

水轮发动机的振动与噪声控制技术改进水轮发动机作为一种重要的发电设备,因其运行时产生的振动与噪声问题,一直是工程师们不断努力改进的焦点。

振动与噪声的产生不仅降低了机器的效率,还可能对周围环境和工作人员的身体健康带来不利影响。

因此,改进水轮发动机的振动与噪声控制技术,对提高其工作效率、延长使用寿命并保障环境和人员健康具有重要意义。

本文将从水轮发动机振动与噪声的产生原因、现有技术控制手段和技术改进方向这三个方面展开论述。

振动与噪声的产生原因水轮发动机在运行时产生的振动与噪声主要源于以下几个方面:1. 水流不稳定:当水轮机的水流受到外界干扰或水质不佳时,会导致水流不稳定,产生压力脉动,从而引起水轮的振动与噪声。

2. 结构共振:水轮机自身的结构共振现象,尤其是在高速运转时,容易导致机械结构的振动,从而引发噪音。

3. 不平衡质量:水轮机转子的不平衡质量,如叶片质量分布不均匀或转子动平衡不良等问题,会引起振动与噪声的产生。

4. 摩擦与磨损:水轮机在运行时摩擦与磨损也是振动与噪声的产生源,尤其在机械零部件不得不接触的情况下,振动与噪声问题更加突出。

现有技术控制手段为了控制水轮机振动与噪声问题,工程师们目前已经采用了多种技术手段:1. 结构优化:通过对水轮机结构的优化设计,降低结构共振的发生概率,减少机械振动与噪声的产生。

2. 润滑技术改进:采用先进的润滑技术,减少水轮机摩擦与磨损,从根源上减少振动与噪声的产生。

3. 动平衡技术:采用精密的动平衡技术,减小水轮机转子不平衡质量,从而降低振动与噪声水平。

技术改进方向针对水轮发动机振动与噪声控制技术的现状,未来的技术改进方向可以从以下几个方面展开:1. 新材料应用:研发轻质高强度的新材料,用于水轮机的关键部件,如叶片和转子,有利于减少结构共振、改善动态平衡,从而减小振动与噪声。

2. 智能控制系统:引入智能控制系统,利用先进的传感器和控制算法,实时监测水轮机的振动与噪声状态,实现自动调节和优化运行参数。

水轮发电机振动原因分析

水轮发电机振动原因分析

水轮发电机振动原因分析
水轮发电机振动原因分析:
水轮发电机发生振动有三个因素影响,即水力因素、机械因素、电气因素。

1、水力因素分析
(1)、水轮发电机在非设计工况下运行的振动;
(2)、尾水管内的空腔涡带产生的压力脉动;
(3)、水轮机转动部分和固定部分间隙不均产生的压力脉动;
(4)、卡门涡列引起的振动;
(5)、水力不平衡引起压力脉动等。

以上的因素对机组振动的影响基本上可以通过对机组变负荷试验的方法进行测量。

2、机械因素分析
(1)、转子质量动、静不平衡引起的振动;
(2)、机组轴线不正引起的振动;
(3)、轴承松动、间隙过大润滑又不良发生干摩擦引起机组横向振动。

以上的因素可以通过对机组进行变转速试验进行检查。

3、电气因素分析
(1)、转子磁极绕组匝间短路引起的不平衡磁拉力引起的机组振动;
(2)、当定子转子圆度不均或旋转中心与机组中心偏差较大产生单边磁拉力不平衡引起机组振动。

机组由于电气因素的影响引起振动可以通过对机组进行变励磁方式测量。

水轮发电机组的振动原因

水轮发电机组的振动原因

水轮发电机组的振动原因非常复杂,主要有水力、机械、电气等三大方面的原因。

例如,水轮机组的干扰通常来自一些压力脉动,低频压力脉动尤其对稳定运行构成威胁,因为它们可以扩散至整个管路系统,从而引起水力共振,其频率通常为转轮旋转频率的0.2~3倍。

对于混流式水轮机,在非设计工况下运行时,转轮出口将产生强烈的涡带,从而导致尾水管流不稳定,是造成这类机组振动和出力摆动的最主要根源。

尾水管脉动是低频压力脉动中最遍、最具有代表性的现象。

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。

振动的振级和频谱不仅取决于激振力或力矩的大小和频率,同时还与电机和它的各部件,以及使水轮发电机构成整体的联接件的自振频率和运行状态有关,与制造、安装质有关,也与运行条件有关。

在水轮机振动测试分析技术中,信号处理是水轮机振动测试分析成功与否的关键,其目的是提取设备中的振动特征信息,为准确分析振动原因提供依据。

随着电力行业对水力机械设备安全、可靠性要求的不断提高,对振动分析提出了更高的要求,而传统的振动测试技术已满足不了对微弱振动特征信息的提取及非平稳信号特征提取的要求,而基于虚拟仪器的计算机处理技术为振动分析中这些难题的解决提供了友好的平台。

从振动发生的情况看,有的是水轮机本身的水力特性决定的,有的是由一些偶然因素作用产生的。

发电机是将水轮机的机械能转换为电能的装置,在转换过程中,由于某些方面设计、加工、安装或参数配合不当也会引起发电机的电磁振动。

从结构上,水轮发电机组可以分成两大部分:转动部分和固定、支持部分。

它们中的任何一个存在机械缺陷时都可能引起机组振动。

而这些缺陷可能是由设计、加工、安装等任何一个环节所引起。

常规情况下,机组有四大振动部件:上机架、下机架、顶盖、转动部分。

异常情况下还有其它部件,如定子铁心等。

水轮发电机组结构复杂,诱发故障的原因很多,依据干扰的不同形式,机组的振动可分为机械振动、电磁振动和水力振动三大类。

水轮发电机组震动原因分析

水轮发电机组震动原因分析

水轮发电机组震动原因分析摘要:做高速旋转运动的水轮发电机组产生振动是不可避免,而机组的振动是由若干个简谐振动叠加而成的非简谐振动。

运行中的机组如果振动过大,则会影响生产的安全性,甚至有可能造成事故停机。

因此,对机组振动原因进行分析并在机组运行过程中可能进行的跟踪、监测,可以将机组振动有效地控制在规范允许范围内。

关键词:水轮发电机,振动原因,处理原则概述:水轮发电机组可以看作是具有一定质量的弹性组合体,当它做旋转运动时,所受作用力不可能绝对平衡,因此不可避免要产生振动。

由于自身结构及外力的干扰,会使其在原有旋转运动的平衡位置附近进行附加的周期往复运动,这种运动即是水轮发电机组的振动。

由于水轮发电机组转动部分是细长型,且其主要重量集中于发电机部位,对于不平衡力反应非常敏感,因此,水轮发电机组在安装过程中均需要盘车,检查调整机组轴线。

《水论发电机组安装技术规范》(GB8564—88)对机组轴线折弯曲值及机组振动允许值规定见表1、表2。

表1、机组轴线允许摆度值(双振幅)②绝对摆度是指在测量部位测出的实际摆度值③在任何情况下,水轮机导轴承处的绝对摆度不得超过以下值:转速在250r/min以下的机组为0.35mm转速在250—600r/min的机组为0.25mm转速在600r/min以上的机组均为0.20mm多段轴结构的机组,在盘车时应测量各段轴的折弯情况,偏差一般不大于0.04mm/m表2水轮发电机各部振动允许值2振动的原因:水轮发电机组,尤其是多段轴结构的大型机组,在高速运转的过程中,由于自身的结构以及不平衡外力的干扰,会在其原有的旋转运动的平衡位置附近又进行附加的周期性往复运动。

另外,机组由于本身和外力的原因还要产生自激振动。

但是受迫振动是导致振幅增大的主要原因。

受迫振动的干扰力有:来自水轮机部分的动水压力;机械部分的惯性力,摩擦力;发电机部分的不平衡电磁力等等,所以从实际工作中把引起水轮发电机组振动的原因主要分为以下几个方面:2.1水力因素蜗壳、转轮流道不光滑不平整。

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水轮机振动的原因是什么?消除振动的主要措施有那些?
答:水轮机运行中出现振动是常见的现象,但不允许超过下表规定值:
立式水轮机各部位允许振动值:
序号额定转速(r/min)
测量部位100及以下100-250 250-325 325--750
振动标准值(mm)
1、带推力轴承支架的
水平及垂直振动0.14 0.12 0.10 0.08
2、带导轴承支架的
振动水平0.14 0.12 0.10 0.08
3、定子铁芯部分外壳
水平振动0.14 0.12 0.10 0.08
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:
1)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中心不准引起空载低转速时的振动。

2)因转轮等旋转件与静止件相碰引起振动激烈并伴有音响。

3)转动部分重量不平衡引起的,随速度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桨叶后更容易发生,这类振动的特点是振动频率也水轮机转频一致,发电机上、下机架及导轴承横向振动的振幅与转速的平方成正比。

对机械原因引起的的振动,只要查清振动原因,采取相应的措施,如通过动平衡,调整轴线或调整轴瓦间隙等,就能消除。

(2)水力方面的因素有:
1)尾水管中水流涡带所引起的压力水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,如狮子滩等电站军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,甚至使叶片根部断裂。

卡门涡列一般发生在50%额定出力以上的某种工况。

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旋涡抵消或削弱;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的要求,不应太小。

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,通常采用梳齿形之止漏装置,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压力变化和波动。

间隙大处取流速较小而压力较大,间隙下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间隙中压力的影响明显减弱,从而减小振动,如鱼子溪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论必须保持一定距离,尾水应无压流动。

如果尾水位渠水回溅到水斗上,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。

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,在未找到原因前,应避开振动区运行。

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