水輪發(fā)電機(jī)組運(yùn)行時劇烈振動和異常聲音的分析及處理

水輪發(fā)電機(jī)組運(yùn)行中劇烈振動故障診斷及處理 汪文波，趙鴻 （甘肅電投河西水電開發(fā)有限責(zé)任公司，甘肅張掖734000） 摘要：在龍首一級水電站4#水輪發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行中，經(jīng)常出現(xiàn)劇烈振動，對該故障進(jìn)行多次診斷和處 理后，最終找到故障原因是軸系產(chǎn)生了自激振動，而主軸的剛度是引起自激振動的內(nèi)因，水力是誘發(fā)自 激振動的外因。同時，提供了故障處理方法，并在實(shí)際使用中能有效的解決水輪發(fā)電機(jī)組運(yùn)行中劇烈振 動的問題。 關(guān)鍵詞：水輪發(fā)電機(jī)組；劇烈振動；分析處理 1.電站概況 龍首一級水電站工程位于甘肅省張掖市西南30km黑河干流上，電站總庫容1320×104m3，屬日調(diào)節(jié) 水庫。極端最高氣溫38℃，極端最低氣溫-33℃，電站海拔高度1700m，地震基本烈度ⅷ度，多年平均含 沙量1.4kg/m3。電站裝機(jī)總?cè)萘?9kw，共四臺混流式水輪發(fā)電機(jī)組，單機(jī)容量為15mw（1#～3#機(jī)

水輪發(fā)電機(jī)組在運(yùn)行中經(jīng)常會因?yàn)楦鞣N不同的原因出現(xiàn)劇烈振動,振動會損壞轉(zhuǎn)輪和導(dǎo)葉,影響水電站的經(jīng)濟(jì)效益,甚至威脅到水電站運(yùn)行的穩(wěn)定和安全.因此,探討水輪發(fā)電機(jī)組振動的原因是非常重要的.本文就水輪發(fā)電機(jī)組運(yùn)行中出現(xiàn)的振動原因和解決措施進(jìn)行簡要的介紹.

水輪發(fā)電機(jī)組振動的處理 機(jī)組運(yùn)行的穩(wěn)定是水輪發(fā)電機(jī)組工作性能中的重要指標(biāo),克服機(jī)組的 不穩(wěn)定，就成了機(jī)組設(shè)計、制造、安裝、運(yùn)行和檢修中突出要解決的 問題之一，無論大、中、小型機(jī)組都不例外。 機(jī)組運(yùn)行的穩(wěn)定性包括：機(jī)組工作水頭和出力的波動；水壓力脈動、 水流周期性沖擊；機(jī)組支承部分的振動機(jī)組轉(zhuǎn)子振擺、調(diào)速系統(tǒng)的振 蕩；機(jī)組內(nèi)部不正常的音響（噪音、異常聲音）等。而這些穩(wěn)定性的 基本表現(xiàn)形式就是振動。 因?yàn)樗啺l(fā)電機(jī)組是一個彈性組合體，在運(yùn)轉(zhuǎn)中所受的力又不可能是 絕對平衡的所以振動是不可避免的。機(jī)組在運(yùn)行中出現(xiàn)微小的振動是 允許的，而我們所關(guān)注的是機(jī)組在運(yùn)轉(zhuǎn)中出現(xiàn)不允許的所謂異常振動 時，會造成機(jī)械連接件的松動或造成某些部件的有害的彈性變形和塑 性變形，使一些零、部件材料發(fā)生疲勞、裂紋以致斷裂，也可能引起 機(jī)組基礎(chǔ)、廠房構(gòu)件和引水壓力鋼管的共振，導(dǎo)致機(jī)組運(yùn)行參數(shù)的波 動，影響機(jī)組的負(fù)

水輪發(fā)動機(jī)組振動有諸多原因以及危害。由于破壞了轉(zhuǎn)輪結(jié)構(gòu)和固定導(dǎo)葉,這種振動現(xiàn)象會威脅水電站運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性,降低水電站的經(jīng)濟(jì)效益。文章闡述了水輪發(fā)電機(jī)組原理、原因以及危害等問題,為了提高機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行延長機(jī)組使用壽命,我們要減少水輪發(fā)電機(jī)組振動這種現(xiàn)象。

做高速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的水輪發(fā)電機(jī)組產(chǎn)生振動是不可避免，而機(jī)組的振動是由若干個簡諧振動疊加而成的非簡諧振動。運(yùn)行中的機(jī)組如果振動過大，則會影響生產(chǎn)的安全性，甚至有可能造成事故停機(jī)。因此，對機(jī)組振動原因進(jìn)行分析并在機(jī)組運(yùn)行過程中可能進(jìn)行的跟蹤、監(jiān)測，可以將機(jī)組振動有效地控制在規(guī)范允許范圍內(nèi)。

做高速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的水輪發(fā)電機(jī)組產(chǎn)生振動是不可避免，而機(jī)組的振動是由若干個簡諧振動疊加而成的非簡諧振動。運(yùn)行中的機(jī)組如果振動過大，則會影響生產(chǎn)的安全性，甚至有可能造成事故停機(jī)。因此，對機(jī)組振動原因進(jìn)行分析并在機(jī)組運(yùn)行過程中可能進(jìn)行的跟蹤、監(jiān)測，可以將機(jī)組振動有效地控制在規(guī)范允許范圍內(nèi)。

介紹了一個特殊的水輪發(fā)電機(jī)振動現(xiàn)象產(chǎn)生的原因及所采用的成功的處理方法。機(jī)組振動可能是機(jī)械、電磁、水力三者中的一個因素引起的單一振動,也可能是幾種因素共同作用的耦合振動,在實(shí)際工作中,要科學(xué)、全面、客觀地探討產(chǎn)生現(xiàn)象的內(nèi)在及主要的原因。

sd83227@126.com 第1頁共3頁 各標(biāo)準(zhǔn)中對水輪發(fā)電機(jī)組振動和擺度的要 求 gb_t_15468-2006水輪機(jī)基本技術(shù)條件 gb_t_7894_2000水輪發(fā)電機(jī)基本技術(shù)條件 gbt8564-2003水輪發(fā)電機(jī)組安裝技術(shù)規(guī)范 sd83227@126.com 第2頁共3頁 sd83227@126.com 第3頁共3頁 ｇｂ／ｔ１１３４８．．５－２００２

　a輯第15卷第1期　　　　　水動力學(xué)研究與進(jìn)展　　　ser.a,vol.15,no.1 　　2000年3月　　　　　　　journalofhydrodynamics　　　　　mar.,2000 文章編號:100024874(2000)0120129205 水輪發(fā)電機(jī)組振動故障 診斷與識別 α 沈　東,　　褚福濤,　　陳　思 (云南工業(yè)大學(xué)電力工程學(xué)院,昆明650051) 　　摘　要:　振動是影響水輪發(fā)電機(jī)組正常運(yùn)行和危害機(jī)組壽命的主要故障。要清除機(jī)組振動 故障,必須尋找引起機(jī)組振動的原因。本文主要介紹如何依據(jù)誘發(fā)機(jī)組振動的某些特征,捕捉其振 動原因。為簡化問題,不考慮引起機(jī)組振動諸因素間的相互影響,但對分析機(jī)組振動的主要原因, 仍有較好的參考作用。 關(guān)　鍵　詞:　水

針對某廠一號水輪發(fā)電機(jī)組增容改造后的振動異常問題進(jìn)行分析,指出振動、擺度大主要是轉(zhuǎn)動部件(主要是發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子)存在質(zhì)量不平衡和磁力不平衡所致,轉(zhuǎn)子動平衡后機(jī)組振動、擺度均有明顯下降。最后提出各種不同水頭機(jī)組的振動監(jiān)測建議,即避開各水頭條件下低負(fù)荷振動區(qū)運(yùn)行,避免對設(shè)備造成損壞,從而提高了機(jī)組運(yùn)行可靠性與穩(wěn)定性。

為了深刻吸取俄羅斯\"薩揚(yáng)水電站事故\"教訓(xùn),提升二灘水電站運(yùn)行管理水平,統(tǒng)計了二灘水電站機(jī)組振動區(qū)運(yùn)行數(shù)據(jù),利用matlab軟件編寫程序?qū)y(tǒng)計數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、計算,得到機(jī)組跨越振動區(qū)的次數(shù)及單次跨越振動區(qū)的平均時間,總結(jié)出發(fā)電機(jī)組的整體運(yùn)行工況水平,最后提出了若干條應(yīng)對措施。

水輪發(fā)電機(jī)組振動是水電站存在的一個普遍問題,有設(shè)計、制造、安裝、運(yùn)行等方面的原因。運(yùn)行中的機(jī)組不同程度都存在著振動,當(dāng)振動超過規(guī)定的允許值時,便會影響機(jī)組的安全運(yùn)行和機(jī)組的壽命,需及時找出原因并采取措施消除。同時水輪發(fā)電機(jī)組的振動是一個復(fù)雜的問題,但從振動的原因來看,一般有機(jī)械、水力及電磁等方面的原因。文章結(jié)合實(shí)踐對水輪發(fā)電機(jī)組運(yùn)行中的振動問題進(jìn)行分析。

結(jié)合石龍壩電廠水輪機(jī)組的實(shí)際,從各個角度闡述了水輪機(jī)組產(chǎn)生振動的原因。

水輪機(jī)發(fā)電機(jī)組運(yùn)行的穩(wěn)定是其工作性能的重要指標(biāo)，但是高速運(yùn)轉(zhuǎn)的水輪機(jī)發(fā)電機(jī)組運(yùn)行中的振動是不可避免的，如果振動幅度過大，就會對安全生產(chǎn)產(chǎn)生影響，甚至導(dǎo)致事故停機(jī)。本文主要結(jié)合筆者多年工作經(jīng)驗(yàn)，分析了水輪發(fā)電機(jī)組運(yùn)行中產(chǎn)生振動的原因和控制措施。

對于水輪發(fā)電機(jī)組來說,唯有確保其正常穩(wěn)定運(yùn)行,其經(jīng)濟(jì)效益才能夠得到充分的保證,如果水輪發(fā)電機(jī)組出現(xiàn)問題,將會對其運(yùn)行造成嚴(yán)重的危害。本文就簡單的論述了水輪機(jī)發(fā)電機(jī)組振動過程當(dāng)中所形成的危害,從多個角度提出了機(jī)組振動的具體原因,根據(jù)具體的原因提出了針對性的解決對策。

水輪發(fā)電機(jī)組動平衡測試是為了檢測機(jī)組大修后的穩(wěn)定性能,分析影響機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行的原因,提高機(jī)組的優(yōu)化運(yùn)行能力,為機(jī)組的運(yùn)行檢修、技術(shù)改造及科學(xué)調(diào)度提供依據(jù)。

對于水輪發(fā)電機(jī)組來說,唯有確保其正常穩(wěn)定運(yùn)行,其經(jīng)濟(jì)效益才能夠得到充分的保證,如果水輪發(fā)電機(jī)組出現(xiàn)問題,將會對其運(yùn)行造成嚴(yán)重的危害。本文就簡單的論述了水輪機(jī)發(fā)電機(jī)組振動過程當(dāng)中所形成的危害,從多個角度提出了機(jī)組振動的具體原因,根據(jù)具體的原因提出了針對性的解決對策。

靈觀巖電站是一座中型中高水頭水電站,水輪發(fā)電機(jī)組是三支點(diǎn)臥式結(jié)構(gòu),剛性連接,電站試運(yùn)行合格正式投產(chǎn)后一個月,3臺機(jī)組相繼出現(xiàn)機(jī)組振動問題以至無法正常運(yùn)行。通過流道計算流體力學(xué)、軸系穩(wěn)定性、結(jié)構(gòu)分析,提出和實(shí)施了消除振動的解決方案,現(xiàn)機(jī)組已長期正常運(yùn)行。圖5幅。

本文介紹了水輪發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行方式，分析了水輪發(fā)電機(jī)組運(yùn)行的常見問題，提出了具體的運(yùn)行和維護(hù)的要點(diǎn)，供大家參考。

對于水電站而言，確保水輪發(fā)電機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行具有重要意義。但是，振動會嚴(yán)重影響機(jī)組的運(yùn)行質(zhì)量，本文從機(jī)動問題的嚴(yán)重性、振動特性及研究方向三個方面綜合探討了機(jī)組的振動，并從振動產(chǎn)生的原因?qū)C(jī)組狀態(tài)檢測進(jìn)行了進(jìn)一步的分析。

電力已經(jīng)成為每個人生活中必不可少的重要能源之一。將水力轉(zhuǎn)化為電力,是新型能源轉(zhuǎn)化方式,水輪發(fā)電機(jī)組的運(yùn)用使此能源轉(zhuǎn)化方式成為現(xiàn)實(shí),并成為水力發(fā)電站的主要發(fā)電設(shè)備。

水電站設(shè)備運(yùn)行維護(hù)屬于水電站日常運(yùn)營的重要內(nèi)容。按照電力工業(yè)特點(diǎn),運(yùn)營維護(hù)人員需要深入了解設(shè)備運(yùn)行規(guī)律,預(yù)防設(shè)備安全隱患,有效結(jié)合計劃檢修和質(zhì)量為主的運(yùn)行維護(hù)方案,確保全廠設(shè)備能夠長期處于良好運(yùn)行狀態(tài)。水輪發(fā)電機(jī)組電站重要設(shè)備,能夠全面確保水電站安全運(yùn)營和生產(chǎn)指標(biāo),所以,應(yīng)當(dāng)注重運(yùn)行維護(hù)人員相關(guān)設(shè)備檢修技術(shù)的培訓(xùn),這樣才能夠確保水輪發(fā)電機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行。