水轮发电机组故障诊断技术
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的 中高 频 压 力 脉 动 ，叶 片 进 口水 流 冲 角 过 大 引起 的 中 高 频 压
各测 量值及其 运算处理 结果所提 供的信息 ，采用所 掌握 的关 于设 备的知识 和经验 ， 进行推理判 断 ， 从而提 对设 备的维修
力脉动 ， 尾水管 内的漩 涡流引起 的压力脉动等等 。电磁方面 ：
１ 水轮 发 电机 组故 障的定 义 和特点
水 轮 发 电机 组 故 障诊 断 是 指 专 家 根 据 状 态 监 测所 得 到 的
有： 转动部件不平 衡 、 弯曲 、 以及 部件脱落 ， 机组对 中不 良、 法
兰连接不紧或固定件松动 ， 固定部 件与转动部件 的碰磨 ， 导轴
承间隙过大 、 推力轴 承调整不 良等 等。水力原 因 ： 卡门涡引起
ｓ ｏ ｌ ｅ ｔ ｅ ｆ ｃ ｓ ｏ ｅ ｅ ｒ ｈ ｄ ｒｃ ｉ ｎ ｈ ｕｄ ｂ ｈ ｏ ｕ ｆｒ ｓ ａ ｃ ｉｅ ｔ ． ｏ
Ｋｅ ｙｗｏ ｄ ：ｈ ｒ－ｇ ｎ ｒ ｔｎｇ ｎ ｔ ｒ ｓ ｙｄ ｏ ｅ ｅ ａ ｉ ｕ ｉ ；ｃｏ ｄｉｉｎ ｍｏｎｔ ｒｎ￣ ｆ ｕ ｔｄ ａ ｎｏ ｉ ｎ ｔｏ ｉｏ ｉ ａ ｌ ｉ ｇ ｓｓ
第 ３ ８卷 第 ７ 期 ・ 术 学
Ｖｏ １ ８ ． Ｎｏ ７ ３
湖
Байду номын сангаас
南
农
机
２ ０１１年 ７ 月
Ｊｕｌ ２０ １１ ｙ．
ＨＵＮＡＮ ＡＧＲＩ ＣＵＬ ＴＵＲＡＬ ＡＣＨＩ Ｍ ＮＥＲＹ
水轮 发 电机 组 故 障诊 断 技 术
杨 永 刚 ， 文威 潘
（ 西平班 水 电开 发有 限公 司 ， 西 南 宁 广 广 ５ ３０ ） ３ ４ ２
务 ．水 轮 发 电机 组 振 动故 障具 有 如 下 特 点 ： ， ｆ ） 轮 发 电 机组 故 障 具 有 渐 变 性 。 轮 发 电机 组 与 其 他 水 １ 水
发 电机定转子间隙不均匀 ， 转子及 磁极线圈 匝间短路 ， 转子主
极磁场对定子几何中心不对称等等 。引起 振动的因素具有不
处理 建议。 即通过状态监测来收集特 征量 ， 用故障诊断来分析
判断特征 量。 依据分析结果 ， 进行纵 向（ 和历史数据） 和横向（ 和 同类设备） 比较 ， 制定 维修方 案 ， 实施状态维护 。 水轮发 电机组最 常见 、 最主要的故障就是振动故障 ， 据华 中电 网 ５ Ｏ台 ４５ ．ＭＷ 以上 水 轮发 电机组 六 年运 行资 料 的统 计． 大约有 ８ ％的故 障或 事故都在 振动信息 上有所反映 。认 ０ 识并 把握 机组 振动故 障的特 点是故 障诊 断研究 Ｔ作 盼 首要任
ＹＡＮＧ ｎ ｇａｎ ， ＰＡＮ Ｗ ｅ ｗｅ Ｙｏ ｇ－ ｇ． ｎ－ ｉ
ｆｕ ｎｘ Ｐｎｏ ｒＨ ｄｏ ｏ ｅ ｅｅ ｐ ｅ ｔＣ． Ｌｄ， ａｎｎ ， ｕｎｘ ５ ３ ０ ，ｈｎ） Ｇ ａ ｇｉ ｉ ａ ｙ ｒ ｗ ｒＤ ｖｌ ｍ ｎ ｏ ｔ Ｎ ｎ ｉ Ｇ ａｇ ｉ ３ ４ ２ Ｃ ｉａ ｆ ｔ ｐ ｏ ， ． ｇ
的重点方向。
关 键 词 ： 轮 发 电机 组 ； 态监 测 ； 障诊 断 水 状 故
中 图 分类 号 ：Ｍ ０ Ｔ ３７ 文 献 标 识 码 ： Ａ 文 章 编 号 ：０ ７ ８ ２ （０ １０ — １３ ０ １０ — ３ ０ ２ １ ）７ ０ ０ — ２
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确定性 ， 能是机 械 、 可 电磁 、 力 三 种 因素 中 的 一 种 引起 的 单 水
一
振动 ， 可能是几种 因素共 同作用 的藕合振动 ， 也 机械 、 电磁 、
水力三者是相互影响 的． 动机理 比较复杂 ， 振 直观判 断和简单 的测试手段很难找到主导性故障原因。 （ 水轮发电机组故障具有不规则性 。由于每个 水电站的 ３ ） 设计 、施工受地理位置 、地质状况和经济技术 等多方面的影 响 ．每个水 电站都是专 门设计 的。因此水电机组运行时还会 受到电 网、 水文 、 气候 和现 场安装等诸 多因素的影 响 ， 有些影 响是不可预知的 。 就使得不 同电站 ， 这 甚至同一电站的不 同机 组的故障情况很不一样 ， 特殊案例 比比皆是 。 水轮机组故 障的 不规则性 ， 是对通用 型故 障诊 断系统研究的一个 巨大 的挑战。
摘 要： 文章主要 从水 电站的 实际情 况出发 ， 对水 电站机 电设备状 态监测 和故障诊 断的意义 、 定义和特点进行 了 描 述 ， 对现 有 的设 备 故 障诊 断 技 术 的研 究 及 应 用现 状 进 行 了 分析 ， 并 同时 指 出 了未 来水 电机 组 故 障诊 断技 术 中应 研 究
的 中高 频 压 力 脉 动 ，叶 片 进 口水 流 冲 角 过 大 引起 的 中 高 频 压
各测 量值及其 运算处理 结果所提 供的信息 ，采用所 掌握 的关 于设 备的知识 和经验 ， 进行推理判 断 ， 从而提 对设 备的维修
力脉动 ， 尾水管 内的漩 涡流引起 的压力脉动等等 。电磁方面 ：
１ 水轮 发 电机 组故 障的定 义 和特点
水 轮 发 电机 组 故 障诊 断 是 指 专 家 根 据 状 态 监 测所 得 到 的
有： 转动部件不平 衡 、 弯曲 、 以及 部件脱落 ， 机组对 中不 良、 法
兰连接不紧或固定件松动 ， 固定部 件与转动部件 的碰磨 ， 导轴
承间隙过大 、 推力轴 承调整不 良等 等。水力原 因 ： 卡门涡引起
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第 ３ ８卷 第 ７ 期 ・ 术 学
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水轮 发 电机 组 故 障诊 断 技 术
杨 永 刚 ， 文威 潘
（ 西平班 水 电开 发有 限公 司 ， 西 南 宁 广 广 ５ ３０ ） ３ ４ ２
务 ．水 轮 发 电机 组 振 动故 障具 有 如 下 特 点 ： ， ｆ ） 轮 发 电 机组 故 障 具 有 渐 变 性 。 轮 发 电机 组 与 其 他 水 １ 水
发 电机定转子间隙不均匀 ， 转子及 磁极线圈 匝间短路 ， 转子主
极磁场对定子几何中心不对称等等 。引起 振动的因素具有不
处理 建议。 即通过状态监测来收集特 征量 ， 用故障诊断来分析
判断特征 量。 依据分析结果 ， 进行纵 向（ 和历史数据） 和横向（ 和 同类设备） 比较 ， 制定 维修方 案 ， 实施状态维护 。 水轮发 电机组最 常见 、 最主要的故障就是振动故障 ， 据华 中电 网 ５ Ｏ台 ４５ ．ＭＷ 以上 水 轮发 电机组 六 年运 行资 料 的统 计． 大约有 ８ ％的故 障或 事故都在 振动信息 上有所反映 。认 ０ 识并 把握 机组 振动故 障的特 点是故 障诊 断研究 Ｔ作 盼 首要任
ＹＡＮＧ ｎ ｇａｎ ， ＰＡＮ Ｗ ｅ ｗｅ Ｙｏ ｇ－ ｇ． ｎ－ ｉ
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的重点方向。
关 键 词 ： 轮 发 电机 组 ； 态监 测 ； 障诊 断 水 状 故
中 图 分类 号 ：Ｍ ０ Ｔ ３７ 文 献 标 识 码 ： Ａ 文 章 编 号 ：０ ７ ８ ２ （０ １０ — １３ ０ １０ — ３ ０ ２ １ ）７ ０ ０ — ２
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水力三者是相互影响 的． 动机理 比较复杂 ， 振 直观判 断和简单 的测试手段很难找到主导性故障原因。 （ 水轮发电机组故障具有不规则性 。由于每个 水电站的 ３ ） 设计 、施工受地理位置 、地质状况和经济技术 等多方面的影 响 ．每个水 电站都是专 门设计 的。因此水电机组运行时还会 受到电 网、 水文 、 气候 和现 场安装等诸 多因素的影 响 ， 有些影 响是不可预知的 。 就使得不 同电站 ， 这 甚至同一电站的不 同机 组的故障情况很不一样 ， 特殊案例 比比皆是 。 水轮机组故 障的 不规则性 ， 是对通用 型故 障诊 断系统研究的一个 巨大 的挑战。
摘 要： 文章主要 从水 电站的 实际情 况出发 ， 对水 电站机 电设备状 态监测 和故障诊 断的意义 、 定义和特点进行 了 描 述 ， 对现 有 的设 备 故 障诊 断 技 术 的研 究 及 应 用现 状 进 行 了 分析 ， 并 同时 指 出 了未 来水 电机 组 故 障诊 断技 术 中应 研 究