轴流转桨式水轮机抬机原因分析及防抬机措施
水轮机运行中的故障分析及处理措施
水轮机运行中的故障分析及处理措施水轮机是一种利用水流动能进行能量转换和动力输出的机械设备。
在水轮机的运行过程中，可能会出现一些故障，需要及时进行分析和处理，以保证水轮机的正常运行。
本文将分析水轮机运行中常见的故障，并提供相应的处理措施。
1. 叶轮叶片损坏：叶轮叶片是水轮机的核心部件，承担了转化水流动能的重要任务。
叶轮叶片损坏会导致水流失去有效的冲击和旋转力，影响水轮机的效率。
处理措施：及时检查叶轮叶片的磨损情况，发现损坏应及时更换；加强叶轮叶片的维护保养，防止因长时间使用而造成的损坏。
2. 水轮机密封失效：水轮机运行时，必须保证水与机器内部的隔离，避免水渗漏进入机器内部。
如果密封失效，会导致水流和机器内部接触，引起机器零部件的腐蚀和损坏。
处理措施：定期检查水轮机的密封情况，发现问题及时修复；加强密封件的维护，保持其正常功能。
3. 轴承故障：水轮机的转子和轴承之间存在摩擦，如果轴承故障，会导致转子运转不稳，进而导致整个水轮机的运行不正常。
处理措施：定期检查轴承的润滑情况，加强润滑维护；发现轴承问题及时更换。
4. 水轮机严重振动：水轮机运行过程中，如果出现严重振动，一方面会对机器本身造成损坏，另一方面会影响水轮机的效率。
处理措施：检查水轮机的基础座架和支撑结构，加强其固定性；检查转子平衡性，进行动平衡校正。
5. 水轮机过热：水轮机长时间运行会产生大量的热量，如果散热不及时，会导致水轮机过热，引起机器内部零部件膨胀变形，从而影响正常运转。
处理措施：加强水轮机的散热设备的维护，保证其正常工作；定期检查水轮机的散热情况，及时清理散热器。
6. 水轮机涡轮壳体漏水：涡轮壳体漏水会导致机器内外水压差，影响水轮机的正常运转，并可能引发其他故障。
处理措施：定期检查涡轮壳体的密封情况，发现问题及时修复；加强维护保养，防止漏水问题的发生。
水轮机故障的出现会对机器的正常运行产生严重影响，因此需要加强对水轮机的维护保养，定期检查和维修各个关键部件，及时处理故障，确保水轮机的安全稳定运行。
水力机械的轴向与径向水推力引发的故障问题与诊断
水力机械的轴向与径向水推力引发的故障问题与诊断摘要：水推力测量以及调节工作难度偏大，如今行业内对此重视不足；研究多集中在机组的轴向水推力相关研究上，对径向水推力则明显探究不足，径向水推力测量也需要加强技术应用速度。
本文结合一些案例进行故障，旨在有效改善水力机械设备的运转效果。
关键词：水力机械；水推力；故障问题；诊断在水力机械运行中，轴向、径向水推力必然存在。
这一因素会对机械设备运行产生一定的影响。
所以，需要加强相关研究工作，以有效发挥水利水力机械的性能，提高设备运行可靠性，减少故障问题。
1.抬机故障某水电站水头为262m，工程中安装2台混流式水轮动力发电机组，额定单机容量为22Mw。
在2号机检修后试运行，发现升负荷时机组出现剧烈振动，所以被迫停机，经过检修、测试以及调整等工作后，依然不能妥善处理这一问题。
诊断测试再进行分析后得到结果为：在大修后，止漏环间隙与之前存在一定变化，进而使机组升负荷出现抬机问题。
通常情况下都认为，轴向水推力为向下的力，所以甩负荷时才会导致抬机问题。
机组顶盖的压力在负荷增加时也会同步升高，所以机组虽然出现振动，但不会导致顶盖压力陡增。
抬机力明确超过转动部分的质量，导致转轮上移，进而使转轮接触到顶盖并出现摩擦现象，进而引起剧烈振动问题，而此时顶盖压力通道不通畅，使压力下降到17m，停机后相应的转动部分方得以复位。
确认故障后，采用的处理方法为：将蜗壳中的高压水引到水轮机设备的顶盖，之后发现问题解决。
2.2口环与转轮抱卡某供水工程水泵投入使用后发现有明显异常振动、噪声，如果运行持续一定时间再停机，转子盘会抱卡。
对于这一问题，检修人员拆卸了水泵，发现叶轮的吸入口和相邻的密封环有明显磨损，由于局部没有足够间隙，所以转子不能盘动。
进行变扬程试验发现，扬程增加的同时，离心泵的实际径向力也会提升，而方向保持不变。
分析问题原因：位于泵的两侧的轴承，支撑刚强度不符合实际需要，当水泵运行时，转轮就会和口环摩擦。
轴流转桨机组运行特性及常见问题
（1）转轮密封漏油
近年来，国内同类型电站反映转轮 漏油比较严重，主要原因包括：安装、
材料、变型……
富春江、三门峡、葛洲坝等电站,都 出现过严重漏油问题,往往又一时难以解
决,造成严重的环境污染和巨大的经济损
失。
机组运行风险分析及预控
（2）转轮空蚀与磨损
由于轴流转桨式水轮机过机流量大，具有较大的空化系数，易产
进行修磨。
谢谢！
（3）抬机 因轴流式水轮机较混流式水轮机更容易发生抬机，国内多个轴流式 水轮机曾出现过抬机现象，造成了不同程度的影响和破坏。例如， 2003年满天星电站发生机组抬机事故，致使转子滑动部分烧伤，大量 碳刷被打断，甚至引起上平板密封烧损。 （4）导叶与桨叶协联破坏 正常工作时，桨叶跟随导叶协联运行，但是导叶与桨叶的协联存在
GB/T10969-2008，叶片出水边厚度允许最大误差为15%。据此换算，
叶片出水边厚度为25mm 的厚度允许最大误差为3.75mm。 通常，为了更好的质量控制，哈电在图纸上提出样板间隙不大于
1mm 的要求。由于现场施工条件等因素影响，导致最后结果出现样
板间隙局部大于预期1mm 的情况。哈电对此现象进行分析后，认为 该结果不会对机组的正常运行产生影响。
2.裂纹 对转轮、转轮室、尾水管进行着色渗透探伤检查，发现#5叶片#3螺 栓封盖板有一个φ 4的气孔，对气孔进行了打磨补焊处理并经探伤检 查合格；对蜗壳进行检查，发现蜗壳焊缝有5处裂纹。
3.导叶立面密封老化
对导水机构检查，发现所有活动导叶立面密封条均严重老化破损，
对所有导叶立面密封条进行更换。
4.受油器
荷,尽量避免机组运行在振动区或减少在振动区的运行时间,从而在一定程
防止水轮机故障的几个主要措施
防止水轮机故障的几个主要措施水轮机在使用的过程中，总会发生一些意想不到是故障，轻则影响水轮机的正常运转，重则会对水轮机的使用寿命造成非常严重的影响，因此本文就简单介绍防止水轮机故障的几个主要措施。
一，防止机组飞逸，主要措施是机组调速系统必须进行水轮机调节系统静态模拟试验、动态特性试验和导叶关闭规律检验等，各项指标合格方可投入运行；新机组投运前或机组大修后必须通过甩负荷和过速试验，验证水压上升率和转速上升率符合设计要求，过速整定值校验合格；工作闸门(主阀)应具备动水关闭功能，导水机构拒动时能够动水关闭。
应保证工作闸门(主阀)在最大流量下动水关闭时，关闭时间不超过机组在最大飞逸转速下允许持续运行的时间。
二，防止立式水轮发电机组旋转部分抬机，主要措施是保证机组甩负荷后其转速上升值和水压上升值符合调保计算的要求，导叶的关闭时间应每年进行校核，确保在设计范围之内；向转轮室内补气的主轴中心孔补气、真空破坏阀等补气装置应完好，补气管道无堵塞，补气量充足；立式水轮发电机机组应安装抬机监控、保护装置，当旋转部分抬机量超过设计值时快速停机。
三，防止水轮机过流部件损坏，主要措施是水轮机导水机构必须设有防止导叶损坏的安全装置,包括装设剪断销、导叶限位、导叶轴向调整和止推等装置；水轮机在各种工况下运行时，应保证顶盖垂直振动和主轴摆动不大于《水轮发电机组安装技术规范》(GB/T8564-2003)规定的允许值。
机组异常振动和摆度超过允许值应启动报警和事故停机回路；水轮机过流部件应定期检修，重点检查过流部件裂纹、磨损和汽蚀，防止裂纹、磨损和大面积汽蚀等造成过流部件损坏。
水轮机过流部件补焊处理后应进行修型，保证型线符合设计要求，转轮大面积补焊或更换新转轮必须做静平衡试验，试验结果要合格。
四，防止水淹水导轴承事故，主要措施是主轴工作密封、检修密封在运行中各工况下无大量漏水，检修中检查密封件磨损情况应符合要求；定期检查试验顶盖排水设备使顶盖排水装置应处于完好状态。
水轮机常见故障的预防与处理
水轮机常见故障的预防与处理1水轮机运行中的常见故障1.1水导瓦温度过高故障为了保证机组能够在同一条轴线进行转动，水轮机部位使用巴氏合金轴瓦来固定转轴。
因为轴瓦与转轴接触的间隙比较小，机组在转动时，由于相互摩擦导致发热，轴瓦和转轴的温度会升高，如果温度升高到巴氏合金轴瓦的熔点的时候，轴瓦将会被烧坏，转轴出现拉毛，就会引起水轮机组发生偏离轴线进行旋转从而振动。
导致水导瓦的温度过高主要有下面三个原因：第一，油变质。
轴承内部的润滑油由于长时间的使用，油中含有水或者其他的酸性杂性，导致油质劣化，从而导致润滑的性能受到影响，特别是如果轴承内出现大量进水(如冷却器发生漏水等)的时候，致使冷却和润滑的介质改变，则会直接地影响轴承内的润滑条件，水瓦温度就会急剧上升;第二，润滑油减少。
轴承的油槽密封不严或者排油的阀门没有关闭严密，导致大量的甩油或漏油，由于润滑油减少而不能形成良好的油膜，导致轴承的温度升高;第三，冷却水中断或冷却水压降低。
阀门的阀瓣损坏、管道进空气、冷却水管堵塞等都会使冷却器的过流量受到影响，导致冷却器不能够正常地发挥作用，从而引起轴承的油温升高。
1.2机组过速故障如果机组的转速超过了铭牌上规定的转速的时候，就会致使过速故障发生，如果机组的转速超过了某个定值，通常超过了规定的转速的140%之上，机组的转动部分的离心力就会快速增大，导致机组振动与摆度明显增大，从而造成固定部分与转动部分发生碰撞，以至于不断扩大事故进而导致更多部件被损坏，因此一定要采取有效措施来防止机组转速过大。
导致机组发生过速的主要原因有：第一，机组带负荷运行的时候，由于种种原因负荷突然被甩掉，如果这时导叶不能关闭或者关闭过慢，机组的转速则可能升高到额定转速的120%~140%甚至更高;第二，机组在正常开机停机的过程中，如果出现调速器失控，也会导致机组的转速急剧上升进而发生过速。
1.3转轮运行时的故障转轮是水轮机的重要部件，在运行的过程中非常容易导致故障发生。
轴流转桨机组运行特性及常见问题
机组运行风险分析及预控
（4）关于导叶与桨叶协联关系破坏风险 当调速器轮叶协联关系不正确时，首先检查水头整定值是否与实际 运行的机组水头值一致，若不一致则立即调整一致，同时检查水头传 感器输出是否准确。然后，调整机组的工况，通过快速开启导叶，或 是缓慢调节负荷来将轮叶拖入协联曲线内，进而改善机组的运行状况。 如果是导叶调节系统故障导致协联破坏时，应手动调整导叶开度，改 变轮叶的协联关系。
组停机一段时间，待漏油积累到一定量时，再开机，观察尾水是否有油花来 判断有无漏油。
机组运行风险分析及预控
（2）关于空蚀磨损风险 桨叶采用抗空蚀、抗磨损并且具有焊接性能的不锈钢材料制造。 在叶片外缘采用不锈钢抗汽蚀裙边，可以减小转轮室的容积损失, 改善 叶片背面空蚀，加强了叶片端部强度，提高机组稳定性。 两个振动区：一个是机组本身的振动区，另一个是轮叶进入协联之 前的振动区；安宁河中泥沙含量较大，如水轮机运行在偏离最佳工况， 将加深空蚀的破坏强度。 日常运行中应根据水库来水情况及时向电网调度机构申请合理的负
3号机受油器存在漏油现象，导致油压装置压力突然降低，压油泵 频繁启动。 受油器回复杆存在轻微磨损情况。 5.真空破坏阀 真空破坏阀外观检查无异常，对真空破坏阀进行密封性能试验，发 现#24真空破坏阀阀盘渗水，分解#24真空破坏阀检查，发现阀盘 上的φ 6密封条老化破损。
6.主轴密封
机组经常出现主轴密封水流量低的情况，主要原因为主轴密封的材 料和安装原因。 本次2号机检修中发现，上层密封块磨损严重，下层密封块压紧弹簧 断裂一根，对上层密封块进行全部更换，对断裂的下层密封块压紧 弹簧进行更换，并在每个密封块内侧沟槽进水边增加了一个进水孔， 回装后通清洁水检查，流量计显示流量为7m³/h。 7.盘形阀 盘形阀关闭不严或无法关闭至全关位置。对尾水盘形阀、蜗壳盘形 阀进行检查，发现蜗壳盘形阀阀盘处有大量渣滓和淤泥。
水轮机运行中的故障分析及处理措施
水轮机运行中的故障分析及处理措施水轮机是一种对水能源进行利用的发电装置，它可以将水流的动能转化为电能，被广泛应用于工业、生活、农业等各个领域。
但是，在水轮机的日常运行过程中，也会出现各种各样的故障。
本文将对水轮机运行中常见的故障进行分析，并提供相应的处理措施。
一、水轮机漏水水轮机漏水是一种常见的故障现象，若不及时处理，将会导致水轮机过热、锈蚀等问题，极大地影响设备的寿命和性能。
造成漏水的原因可能是密封件磨损、管道老化、机身缝隙等。
对于水轮机漏水的情况，应及时检查泄漏部位并采取相应的处理措施，如更换密封件、修补管道等。
二、水轮机振动水轮机振动是一种不正常的运行状态，会导致水轮机运行不稳定，甚至可能造成设备损坏。
造成水轮机振动的原因可能是轴承损坏、不平衡或是机械故障等。
因此，在发现水轮机振动的情况下，应立即停机检查，查明故障原因，并进行相应的修复措施，如更换轴承、平衡校正等。
水轮机的润滑油是保证设备正常稳定运行的关键，但是漏油是导致水轮机运行不良的原因之一。
漏油的原因可能是密封不良、管路老化或机身缝隙等。
当出现水轮机漏油的情况时，应及时寻找漏点并进行修复，防止油液流失，从而保证设备的稳定运行和寿命。
水轮机启动困难是一种常见的故障现象，这会影响设备的正常运转。
造成水轮机启动困难的原因可能是电动机故障、管路阻塞等，此时应该检查电动机的电源是否正常，管路是否有堵塞或泄漏等。
通过彻底地检查和维护，可以使水轮机正常启动并运行。
总之，水轮机故障的出现对设备的稳定运行和设备的性能产生负面影响，要保证设备的顺畅运行，需要及时发现并修复这些故障。
只有寻找出故障原因，采取针对性的处理措施才能保证水轮机的稳定运行。
因此，必须要定期维护和检查水轮机，以保证水轮机的正常运行。
水轮机运行中的故障分析及处理措施
水轮机运行中的故障分析及处理措施水轮机是一种常见的水力发电设备，但在运行过程中也会出现一些故障。
本文将从常见故障的分类、故障原因、故障处理措施三个方面对水轮机运行中的故障进行分析。
一、常见故障分类根据水轮机的部位不同，故障可以分为以下几类：1. 水轮机的涡轮故障，如叶轮损坏、叶轮转速过高、叶轮异响等。
2. 水轮机发电机的故障，如电机绕组烧毁、轴承损坏、故障保护装置失效等。
3. 水轮机液压系统的故障，如水泵故障、调速器失灵等。
二、故障原因1. 设备使用年限过长，出现机器疲劳和结构损伤。
2. 设备安装、维护不当，例如涡轮进口处的直管段长度不足、轴承损坏等。
3. 环境因素的影响，如大水流冲击、水质变差、冰冻天气等。
4. 设备设计、制造工艺不合理，如油池、涡轮导流和启动模式、防沙和减震装置等。
三、故障处理措施对于以上不同类型的故障，处理措施也有所不同。
1. 对于涡轮故障需要进行各种测试，如泄扇、压力测试等，找出损坏的叶轮并及时更换。
注意检查涡轮导水系统是否合适，避免输水泥化现象。
2. 对于发电机故障，需要检查电机绕组的磁力、接地电流、进行幅值测试和谐波测试，并及时检查轴承是否正常运转。
此外，安装故障保护装置也是必要的。
3. 对于液压系统的故障，首先需要检查水泵是否正常工作，检查水流量和水头是否符合要求。
如发现水头、水流量较大，则需要调整水厂的引水管网。
4. 对于机械部件的故障，需要注意机械部件是否有磨损、是否松动等问题，及时清洗和保养机械部件。
并可以设置低压闸，延长闸门使用寿命。
总之，及时发现和排除水轮机的故障对于保持水轮机的稳定工作以及延长其使用寿命至关重要。
因此，管理机构和运行人员应了解水轮机的结构和运行原理，定期检测设备，提高维护技术水平，早期发现和解决各种故障。
水轮机运行中的故障分析及处理措施
水轮机运行中的故障分析及处理措施水轮机是一种利用水流能量转换为机械能的重要设备，广泛应用于水力发电和水利工程中。
在水轮机长期运行过程中，可能会出现各种故障问题，影响设备的正常运行。
及时分析并处理水轮机运行中的故障是非常重要的。
本文将围绕水轮机运行中的故障分析及处理措施展开讨论。
一、故障分析1. 叶轮损坏叶轮是水轮机的核心部件，起着将水能转换为机械能的作用。
叶轮损坏可能出现的原因包括叶片疲劳断裂、叶轮受到物体冲击、叶片与导叶摩擦等。
一旦叶轮损坏，将会导致水轮机效率下降甚至无法正常运行。
2. 水轮机漏水水轮机漏水问题可能出现在水轮机轴封、注水口、泵站连接处等部位。
造成水轮机漏水的原因主要有轴封老化、注水口密封不严、泵站管道损坏等。
水轮机漏水不仅会造成能源浪费，还会影响设备的安全运行。
3. 机械磨损水轮机在长期运行中，机械部件会出现各种程度的磨损。
常见的机械磨损问题包括轴承磨损、齿轮副磨损、密封元件磨损等。
机械磨损问题如果不及时处理，会引发设备故障，降低水轮机的性能。
4. 水轮机振动水轮机振动问题可能由于叶轮不平衡、轴承损坏、轴弯曲等引起。
水轮机振动不仅会影响设备的正常运行，还可能会产生噪音，影响周围环境和设备的使用寿命。
二、处理措施1. 叶轮损坏对于叶轮损坏的问题，需要定期对叶轮进行检查和维护，并且加强对叶轮的监测，及时发现叶轮的裂纹和疲劳断裂问题。
一旦发现叶轮存在问题，需要立即停机维修或更换叶轮。
2. 水轮机漏水水轮机漏水问题通常需通过更换轴封、修补密封部位、加强注水口密封等方法来解决。
并且需要做好设备的定期检查和维护工作，预防漏水问题的发生。
3. 机械磨损机械磨损问题需要定期对水轮机的机械部件进行检查和润滑，及时更换磨损严重的部件，预防磨损问题的扩大。
4. 水轮机振动水轮机振动问题需要对水轮机进行动平衡检测，及时发现并处理叶轮不平衡等问题。
对于轴承损坏、轴弯曲等问题，需要及时更换损坏的部件。
三、预防措施1. 定期维护对于水轮机设备，定期进行设备的维护保养工作非常重要，包括对叶轮、机械部件、轴封等部分进行检查和润滑，及时发现并处理潜在的故障隐患。
水轮机抬机现象分析
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1.2抬机原因分析
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•Hale Waihona Puke 造成抬机可能有两种原因： 一是机组甩负荷时，尾水管内出现反水锤引起的。导叶关闭时， 由于水流的惯性作用，会在转轮室中产生一段真空，同时水流 在下游水压力作用下减速停止并反向运动，撞击转轮叶片，引 起向上的水力冲击，即所谓的反水锤。 二是水轮机进入水泵工况，产生了向上的轴向水推力。负吸出 高程的轴流式水轮机，即便导叶关闭，切断了上游来水，转轮 室仍充满水，转轮由于机组转动部分的惯性在水中仍然旋转， 就象一个螺旋推进器，将水流向下推动，同时产生一个向上的 轴向水推力，也叫水泵升力，这就是水轮机的水泵工况。当水 泵升力大于机组转动部分重量时，就会造成抬机。 两者联合作用引起抬机，其具体表现特征：当机组甩负荷，导 叶关闭约0.2秒后机组突然上抬，过1~2秒后又骤然落下，这是 典型的反水锤引起的。机组落下约3-4秒，又缓缓抬起，并保持 一定时间，直到机组转速降到额定转速的15%左右，机组才缓 慢落下，这是水泵工况引起的 。
1.3针对抬机处理对策
向转轮室补气。甩负荷导叶关闭后，由于水流惯性将在水轮室 产生真空，一般采用安装真空破坏阀向转轮室补足充足的空气。 尾水回流时，会受到封闭于转轮室内空气的阻挡（形成气垫缓 冲），不会触及转轮，从而减轻或者消除抬机。其它措施还有 分段关闭及加额外制动力减小转速等方式可减小抬机现象。
水轮机抬机现象分析
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研究背景：小型水电站轴流机组特别是轴流定浆式水轮发电机组甩负 荷时，导叶迅速关闭经常出现抬机现象，抬机量过大造成许多严重的 事故。
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一、分析:轴流机组抬机现象
1.1抬机现象一般有以下几种形式： a、机组甩负荷，调速器事故停机电磁阀投入，当导叶全关后，机组 上抬后又迅速落下，造成发电机推力轴承损坏，水轮机导轴承密封装 置失效，油箱进水油质变坏导致水导巴氏合金瓦损坏。 b、机组甩负荷，导叶快速关闭。机组转动部分上抬并持续较长时间， 造成发电机转子风扇与挡风板碰撞和摩擦，发出十分尖锐的金属撞击 声和摩擦火花，水轮机顶盖发生间歇性的轴向振动，严重时造成顶盖 法兰连接螺栓断裂而造成漏水。 c、机组甩负荷，导叶快速关闭后，机组转动部分上抬后迅速下落， 反复进行。 当机组转速下降到50%额定转速时，这一现象消失，造成 电机推力轴承和风扇损坏。
长源发电公司机组做过速试验时出现抬机现象原因分析及处理
长源发电公司机组做过速试验时出现抬机现象原因分析及处理摘要:从理论上分析了长源发电公司机组在做145%过速试验中出现的抬机问题。
通过优化真空破坏阀底座转接头的结构，调整导叶关闭规律的方法，使机组在做145%过速试验时产生的抬机量减小，保障了电厂的安全、稳定的运行。
关键词：轴流转桨式水轮机；抬机；原因分析1概述长源发电公司位于广东省英德市大站镇，电厂内装有一台轴流转浆式水轮机，水轮机型号为ZZD505A-LH-450，叶片数为5个，叶片转角为-12°~ +12°，最大水头为37.5m，设计水头为33.0m，最小水头为22.6m，额定流量为168.8m³/s，额定出力为51.6MW，额定转速为187.5r/min，协联工况下飞逸转速为290r/min，非协联工况下飞逸转速为330r/min，最大吸出高度为-7.26m。
发电机型号为SF50-32/6900，额定功率因素为0.85，额定电压为10.5kV，额定电流为3234.5A，额定功率为50MW，频率为50Hz，效率为97.8%，发电机转子转动惯量GD2为4750t·㎡，定子绕组连接为2Y，励磁方式为可控硅静止励磁。
2事件经过（1）2017年01月02日上午11时左右，上游水位59.85m，下游水位24.41m。
（2）115%过速试验：过速试验前，机组空转运行了约20分钟，此时轴向位移传感器与大轴推力头的间隙稳定在3022微米，与停机状态下基本相同。
当机组开始做115%过速试验时，随着导叶开度的不断增大，机组逐渐下沉，到最大导叶开度36.85%时，轴向位移传感器与大轴推力头的间隙稳定在3427微米，相当于机组下沉了3427-3022=405微米；从导叶开始关闭开始，机组逐渐上抬，在导叶第一段关闭结束时刻，此时大轴与轴向位移传感器的间隙为2547微米，相当于机组上抬了3022-2547=475微米；从导叶第二段关闭开始，机组继续上抬，最大上抬量为3022-1951=1071微米，之后机组逐渐下沉，恢复正常。
轴流转桨式水轮机抬机现象处理探析
轴流转桨式水轮机抬机现象处理探析摘要：目前我国许多水电站都在使用轴流转桨式水轮机进行发电，但是这些轴流转桨式水轮机在投入工作以后时常会出现抬机现象，这使得机组在运行时出现烧瓦事故，或多或少对水电站的正常发电工作产生了影响，如果放任抬机现象继续发生下去，有可能会造成不可估量的损失。
鉴于此，本文就对轴流转桨式水轮机的抬机现象的成因和处理方式做出一些简要分析，为水电站今后的安全工作生产做出一些预防措施。
关键词：水轮机；抬机现象；反水锤；处理措施Abstract: at present our country many hydropower stations in the use of shaft flow turbine blade to generate power, but these shaft flow turbine blade in work often appear after carrying machine phenomenon, this makes unit at run time appear the tile burning accident, more or less to normal work of the hydropower station power the effects if indulge lift machine phenomenon continue to happen down, it can cause theirown losses. In view of this, this article is to transfer the turbine propeller shaft carrying the origin and processing machine phenomenon ways to make some brief analysis, the security of the future for hydropower station production to make some preventive measures.Keywords: turbine; Lift machine phenomenon; Hammer rebel; Processing measures使用轴流转桨式水轮机进行发电的水电站一般规模都比较大，不比轴流定桨式水轮机那样在低水头小型水电站中使用最为普遍。
水轮机运行中的故障分析及处理措施
水轮机运行中的故障分析及处理措施水轮机是一种利用水力能转化为机械能的机械设备，广泛应用于水电站和大型水利工程中。
由于长期运行和各种原因，水轮机在使用过程中可能发生各种故障。
以下是对水轮机运行中常见故障的分析及处理措施：1. 水轮机叶片损坏：水轮机叶片是水轮机中最关键的部件，负责将水流动能转化为机械能。
如果叶片损坏，会导致水轮机效率下降甚至无法正常运转。
处理措施包括定期检查叶片磨损情况，及时更换受损叶片，并防止外部物体对叶片造成损坏。
2. 水轮机轴承故障：水轮机的轴承用于支撑转子，如果轴承出现故障，会导致水轮机振动和噪音增加，甚至造成运转不稳定。
处理措施包括定期润滑轴承，确保轴承正常运转，定期检查轴承磨损情况，及时更换受损轴承。
3. 水轮机漏水：水轮机的密封性能若出现问题，会导致水轮机漏水。
漏水不仅会造成水轮机损失，还会影响水轮机的稳定运行。
处理措施包括定期检查密封件，及时更换受损密封件，并采取防水措施，防止水轮机因漏水而出现故障。
4. 水轮机转速异常：水轮机转速异常可能是由于供水不足、水轮机叶片磨损、调速系统故障等原因造成的。
处理措施包括定期检查供水情况，确保供水充足；定期检查叶片磨损情况，及时更换受损叶片；定期检查调速系统，确保调速系统正常运转。
5. 水轮机进出水口堵塞：进出水口堵塞会导致水轮机进水不畅，影响水轮机的正常运转。
处理措施包括定期清理进出水口，防止杂物进入水轮机，影响水流的正常通畅。
6. 水轮机发电机故障：水轮机与发电机是密切相关的，如果发电机出现故障，会影响水轮机的发电效果。
处理措施包括定期检查发电机的运行状态，确保发电机正常工作。
水轮机的故障分析及处理措施需要定期检查和维护，及时发现和解决故障，确保水轮机的正常运转和发电效率。
轴流转桨式水轮机产生抬机的原因及防止方法
轴流转桨式水轮机产生抬机的原因及防止方法作者：周洪斌来源：《砖瓦世界·下半月》2019年第12期摘要：轴流转桨式水轮机在日常的工作中会容易产生抬机的问题，产生这种问题背后的原因比较复杂，有外界水流环境的影响。
同时，也有水轮机内部结构设计上的原因，同时制造水轮机所采用的材料不达标就会就会在剧烈撞击下，而受到损坏。
因此当发生抬机问题时，就会影响水轮机的正常工作，水轮机维护人员要从抬机具体问题的根本原因出发，寻找可以解决根本原因的措施，从而解决这种抬机问题，文章从实证研究方面，对抬机的具体问题进行分析和研究。
关键词：轴流转桨式水轮机;抬机;原因在轴流转桨式水轮机的设计工作，由于其内部结构比较特殊，设计原理比较复杂，水泵所产生的真空压会导致抬机问题的产生。
当抬机问题发生时，整个水轮机内部的震动就会使水轮机的密封出现撕裂，也会导致水轮机内部的轮叶破损。
水轮机产生抬机问题时，机体内部的反水锤会碰撞水轮机的轮叶，会损伤轮叶，进而给发电站带来一定的问题，破损严重的话，可能会导致整个水利发电站停运，严重影响发电站的正常运行和安全。
一、水轮机机组的概况文章研究了长江某水力发电站的水轮机运行情况，作为本次实证研究的对象。
水利发电站的发电机组每台机组的容量是100MW，各个机组的总装机容量是600 MW。
机组都选用lh-700的轴流转桨式水轮机来作为水电站发电机的核心。
发电站可以调节长江河流中的洪峰，同时也可以通过调节发电机组的生产效率来平衡电网。
在机组的运行的十年内，一共发生了20次抬机问题，在每次发生抬机时都会导致机组停运。
多数抬机都会导致水轮机的叶片产生损伤，进而导致机组产生严重的故障，工作人员发现抬机问题时就会及时的关停水轮机，进而保护整个设备的安全[1]。
二、机组的运行情况（一）正常发电情况当水轮机的发电机与整个电网连接时，就会启动水轮机，开始正常的发电，水力发电的基本原理是通过水的重力差，来实现发电的功能，水从高处流往地处流动，这时会产生一定的动能。
轴流转浆式发电机甩负荷时抬机量过大原因分析及处理
第３ ３卷 第 ２期
黑 龙 江 电 力
２１ ０ １年 ４月
轴 流 转 浆式 发 电机 甩 负荷 时抬 机 量 过 大 原 因 分 析 及 处 理
牟 明 ， 马 冬
（ 江 河 发 电厂 ， 林 抚 松 １ ４ ０ ） 松 吉 ３ ５０
摘
要 ： 过 石 龙 电站 轴 流 转浆 式 水 轮 发 电机 组 在 甩 负 荷 时 出 现 抬 机 量 过 大 的 现 象 ， 理 论 上 进 行 了 分 析 。通 过 采 针 从
ｒｊｃ ｏ ｙｒｃ ｅｋｎ ，ａｊｓｎ ｐ ｎ ｆ ｃ ｆｖ ｃｕ ｒａ ｅ ａｖ ，ａ ｄｎ ｉ ｓｐ ｌ ａ ｄ ｃ ｓ ｇ ｅｔ ｎ ｅ ｅ ｔ ｎｂ ｅ ｈｃ ｉｇ ｄ ｔ ｇ ｏ ｅ ｏ ｅｏ ａｕ ｍ ｂｅｋｒｖｌ ｅｉ ｕｉ ｒ ｅ ｄ ｉｇａｒ ｕ ｐｙ ｎ ｌ ｉ ｎ ａｃ ｏｎ ｒ
表 １ 。
收 稿 日期 ： ０ ０—１ ２１ １—０ ８
作者简介 ： 牟
明 （ ９ ３一） 男 ，０ ９年 毕 业 于 长 春 工 业 大 学 工 业 自动 化专 业 ， 理工 程 师 。 １８ ， ２０ 助
ｏ２ １３ ．
Ｈｅ ｏ ｇｉｎ ｌｃｒ ｏ ｅ ｉ ｎｊ ｇＥｅ ｔｃＰ ｗ ｒ ｌ ａ ｉ ４ １ 调节保 证计 算 工况 ．
ｂｕ ｋ ｔｓ ｐａ ａｅｙ ｉ ｓｅ ｄ ｏ ｏ ｅｈ ｒ ｃ ｅ ｅ ｒ ｔ ｌ ｎ ｔａ ｆｔｇ ｔｅ ，ｗｈ ｃ ｕ ｒ ｎ ｅ ｓ ｔ ａｅ ｏ ｅ ａ ｉｎ ｏ ｏ ｒｓａｉ ｎ ｉｈ ｇ ａ ａ ｔｅ ｈｅ ｓ ｆ ｐ ｒ ｔｏ ｆｐ ｗｅ ｔｔｏ ．
论文_轴流转浆式水轮机产生抬机的原因及防止方法
轴流转浆式水轮机产生抬机的原因及防止方法四川省机械设备进出口有限责任公司闵建秋轴流转浆式水轮机，因其结构特点，在反水锤及泵升力等作用下容易产生抬机。
我们在叙利亚承建的迪什林水电站所用轴流转浆式水轮机组自1999年11月投运以来，十年间发生了24次抬机。
抬机发生时，机组转动部分上抬了25-30毫米，造成水轮机工作密封跳出、接头撕裂、集电环碳刷和刷架损坏……特别是伴随着抬机产生的反水锤给轮叶造成了很大的损伤，给电站运行带来了诸多麻烦。
一，机组的基本情况迪什林水电站位于叙利亚境内幼发拉底河上，共6台机组，单机容量是105MW，总装机容量630MW，额定转速90.9转/分，选用ZZ440a-LH-750型轴流转浆式水轮机，SF105-66/12800型发电机。
电站为一调峰电站，为平衡电网无功，机组还要承担调相运行任务。
前述10年间发生的24次抬机中，有详细记录的为19次。
其中，水中调相（转轮图1 水轮机轮叶的受力（p为水流与轮叶的作用力, R 为合力,v、w、u为水的速度,）(a) 为水轮机工况，(b) 为水泵工况室中的水未排出，而机组进入了调相运行工况）6次；在停机过程中，机组发生故障，保护装置动作，快速停机(二段关闭阀未投入)6次；在运行过程中，机组发生故障，保护装置动作，快速停机(二段关闭阀未投入)7次。
二，机组的五种典型运转工况1，机组的正常发电运转工况：发电机与电网连接，水轮机的导叶开启时的正常发电运转工况。
这时，由于上游水位比下游水位高得多，毛水头（上、下游水位差）压在轮叶上。
作用在轮叶上的各力的合力方向向下。
轮叶片受力如图1(a)所示。
2, 机组正常停机工况：机组从正常发电转为导叶逐步关闭，至一定程度后，发电机与电网解列的停机过程。
按原设计，导叶和轮叶先按预先设定的协联关系 (如图2)关闭，导叶的开度从100％关至20％后，导叶和轮叶解除协联关系。
然后，导叶继续关闭至开度为0，轮叶则关闭至–13o, 待停机过程完成后，轮叶开启至启动角，为下次启动做好准备。
水轮机防止抬机和减轻反水锤问题的实践与探讨
水轮机防止抬机和减轻反水锤问题的实践与探讨雷江逵;李建卫【摘要】反水锤是发生在反击式水轮发电机尾水管流道中的一种特殊水锤现象,在轴流转桨式机组中时有发生,主要表现是在机组事故停机、甩负荷、空载或空转停机过程中发生的抬机现象,更为甚者发生肢解转轮叶片、破坏水轮机顶盖的严重事故.以甘肃洮河峡城水电站机组试验为例,对反水锤的成因进行了探讨,并对取得的成果进行了说明.【期刊名称】《水电站机电技术》【年(卷),期】2010(033)004【总页数】3页(P11-12,15)【关键词】水轮机;防止抬机和减轻反水锤;探讨【作者】雷江逵;李建卫【作者单位】甘肃电投九甸峡水电开发有限责任公司,甘肃,兰州,730050;国投甘肃小三峡水电发电有限公司,甘肃,兰州,730050【正文语种】中文【中图分类】TK730水轮机抬机，是指水轮机在甩负荷过程中，尾水管内出现真空，形成反水击以及水轮机进入水泵工况，产生的水泵升力因而产生反向轴向力，只要反向轴向力大于机组转动部分的总重量就会使机组转动部分被抬起一定高度，此现象称为水轮机的抬机。
造成抬机的原因可能有两种：一是机组甩负荷时，尾水管内出现反水锤引起的。
导叶关闭时，由于水流的惯性作用，会在转轮室中产生一段真空，同时水流在下游水压力作用下减速停止并反向运动，撞击转轮叶片，引起向上的水力冲击，即所谓的反水锤。
二是水轮机进入水泵工况，产生了向上的轴向水推力。
负吸出高程的轴流式水轮机，即便导叶关闭，切断了上游来水，转轮室仍充满水，机组转动部分的惯性使转轮在水中仍然旋转，就象一个螺旋推进器，将水流向下推动，同时产生一个向上的轴向水推力，也叫水泵升力，这就是水轮机的水泵工况，当水泵升力大于机组转动部分重量时，就会造成抬机。
机组在设备制造、设备改造中采用了防抬机装置予以防范；有的电站在电站设计时为了防止抬机事故的发生，对机组尾水管的结构尺寸、机组的吸出高度、机组的效率、空化系数、机组的刚度强度进行了综合优化，从而最大限度地降低了抬机量。
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轴流转桨式水轮机抬机原因分析及防抬
机措施
摘要：探寻轴流转桨式水轮机产生抬机的原因，对导致其出现抬机问题的具体原因进行总结，进而制定出有效的解决措施，通过采用真空阀安装或其他方式增加转轮室的补气量、合理的关闭规律、考虑防抬机结构设计等等，可有效防止水轮机的抬机。
关键词：轴流转浆式；水轮机抬机；原因分析
中图分类号:文献标识码：A
引言
轴流转浆式水轮机抬机问题较为常见，一旦出现抬机问题，水轮机的正常工作就会受到影响，甚至会导致水轮机停止运行。
本文对轴流转桨式水轮机产生抬机的主要原因进行了阐述，进而针对性地提出防止抬机问题发生的有效措施，保证机组的安全稳定运行。
1轴流转桨式水轮机出现抬机的原因
1.1制动工况
水轮机甩负荷时，水轮机的导叶进行紧急关闭，防止机组飞逸。
在导叶快速关闭过程中，水轮机进入制动工况，在制动工况，水轮机水推力的方向由向下改为向上，变成了反向水推力，当反向水推力大于机组转动部分重量时，就会引起机组转动部分上抬。
制动工况产生方向水推力是必然的，但是可以通过其他的措施减小反向水推力。
1.2反水锤
水轮机甩负荷时，导叶紧急关闭，由于尾水管水流惯性作用，水流依然会保持高速流动，在转轮区域会出现负压，行业曲线link appraisementindustryDOI：10.3969/j.issn.1001- 8972.2020.15.030可替代度影响力可实现度行业关联度真实度若负压超过一定数值，水流脱离转轮即产生水柱分离，此时尾水管里的水流惯性运动停止了，在下游水压的作用下，尾水管里的水会倒流以充满整个转轮区域的空腔，进而导致反水锤出现。
由于反水锤的压力较大，会导致机组出现抬机问题出现。
此类抬机问题出现，会对水轮机机组产生冲击，反水锤抬机冲击大，对安全运行危害大，必须防止反水锤的发生。
2防止抬机的措施
防止轴流转桨式水轮机发生抬机问题的有效措施
图 1 为轴流式水轮机甩负荷过渡过程特性图，首先，工作人员需要了解水轮机的运作原理，通过折线图分析影响水轮机运行安全与稳定的因素有哪些。
可以看出：机组转速的大小、机械设备运行时受到的压力大小，以及导叶开度和轴向水压力等方面都是目前工作人员在解决水轮机抬机问题时，需要关注的重点内容。
目前，比较常见的解决方案就是对水轮机组进行集中控制，合理掌握机组的运作时间。
根据水流流量、流速调节机组的运行模式。
重点放在制动工况区和水轮机工况区的转换工作上，这对工作人员的机组设备操作能力也有着较高的要求，需要企业引起重视。
同时，在机组的具体运作过程中，由于反向水推力始终存在，图中显示了分段关闭和直线关闭，水轮机各参数的过渡过程线，可以看到采用分段关闭方式，反向水推力的数值小于直线关闭。
因此，在机组紧急甩负荷时，工作人员需要合理确定桨叶和导叶接力器的关闭速率。
2.1合理选择导叶关闭时间，减小反向水推力，以此消除抬机问题。
导叶采用两段方式关闭，第一段采用快关，第二段采用慢关方式；桨叶采用一段方式关闭；导叶和桨叶关闭时间的合理选择，可减小反向水推力。
另外，工作人员还应当提高自身的创新意识，积极研究优化机组设置方案，发挥水轮机应用优势的方法。
2.2转轮室补气
安装真空破坏阀，以此消除抬机问题。
可将真空破坏阀安装于水轮机的顶盖之上，在导叶快速关闭之后，在尾水出现回流现象时，由于转轮室内出现负压，真空破坏阀将会自动开启，进而对转轮室进行补气，防止水柱分离，从而有效的避免抬机。
采用其他方法对转轮室的补气部分水电站虽安装了真空破坏阀，但在运行中依然存在抬机问题。
出现这一问题有较多原因：一是真空破坏阀未能合理调节或真空破出现故障，致使转轮室内进入的空气量不足，未能有效阻止回流水与转轮的接触。
二是尾水水位较高导致水流的下降速度变缓，致使水流在较短时间内达到转轮位置，进而未能完成补气水流与转轮接触的阻止。
三是水轮机的主轴或者真空破坏阀的密封性受到了影响，致使在尾水回流时将补充的气体再次排出，进而导致反水锤出现。
针对这些问题，可以采用以下方法进行解决：1）定期进行主轴以及真空破坏阀的密封性检查，及时进行故障真空破坏阀的更换，并将十字补气架气阀进行关闭；2）轴流转桨式水轮机运行过程中，如真空破坏阀的密封性良好，可将真空破坏阀的弹力降低，以此提高对转轮室的补气；3）采用尾水管锥管的补气管进行补气也是增加转轮室补气量的有效方法。
防抬机结构设计：1）固定部件结构部件考虑水轮机上抬因素，按照允许转动部分上抬一定的量进行设计；2）在水轮机支持盖上设有防止过量抬机的止推装置，此装置允许转动部分上抬一定的量（一般在 15mm 左右）详见（见图2）；3）在水导轴承油箱盖上设置监控主轴
轴向位移的变送器，以随时监视主轴的轴向位移，根据监测结果对机组抬机做出预测，提前发出报警信号。
如前所述，引起抬机的根本原因在于转轮室内出现了真空或产生了“水中调相”。
因此，防止抬机应从二方面着手：一，防止转轮室出现真空；二，防止出现“水中调相”。
前己述及，真空的出现又存在二种可能：一是由于导叶关闭太快，使转轮室里的水体脱离导叶；二是由于转轮变成了惯性水泵，将转轮室里的水体排向了下游。
因此，必须针对这二个原因分别采取措施。
对于防止水中调相，需要另外采取措施。
对导叶控制系统进行调整，例如迪什林电站的机组原来已具有二段关闭功能：第一段关闭从导叶开度 100％关至 20％，约 7.2s；第二段关闭从导叶开度 20 ％关闭至 0，约 19 s。
我们将其进行了调整，改为第一段开度从 100 ％关至 40 %, 时间调为 4 ~ 6 s；笫二段开度从 40 ％关至 0，时间调为 26 ~ 32 s。
目的在于：在第一段，因导叶处于开启状态，不会产生抬机，可适当加快关闭速度，尽快降低转轮转速；在第二段，由于导叶接近关闭，为避免水体流速太快，造成与导叶脱离，宜放慢关闭速度，尽量降低导叶后水体流动惯性。
另外，对二段关闭阀的投入条件也进行了调整：原设计的二段关闭阀投入条件是“：在运转过程中，出现正常停机，事故停机或甩负荷（至空载）停机时，二段关闭阀投入”。
结语
综上所述，轴流转桨式水轮机的结构较为复杂，导叶和桨叶同时调节，机组甩负荷过程中，尾水管可能出现断流引起反水锤和水轮机进入制动工况，当反向水推力超过转轮部分重量，机组就会出现抬机。
一旦出现抬机，使机组的某些零件损坏，被迫停机检修，严重影响机组的正常运行，甚至会导致安全事故问题的发生。
如某轴流式水电站，机组安装完成后，进行空载过速试验，实验过程中，机组转动部分上抬。
在上机架推力油箱中发生强烈的冲击声，机组随后紧急停机，停机检查中发现固定在油箱盖上的密封平板 12 根压紧螺栓断了 9根。
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