水轮机发电机振动的原因与处理对策探究

水轮机发电机振动的原因与处理对策探究

孙安伟1陈书敏2

重庆水轮机厂有限责任公司重庆402260

摘要：随着我国水电建设事业不断的突破和发展，对于水轮机发电机组的需求不断增大。但是在这个过程中虽然说使用设备的数量较以前有很大程度的增加，可是设备的质量却依旧原地踏步甚至还有退步的趋势。所以为了避免这种情况的出现，保证水轮发电机的正常使用，本文深入讨论了水轮机发电机出现振动的原因与相应的解决对策，意在提高机械设备的使用效率及使用寿命，以期借鉴。

关键词：水轮发电机；振动原因；相应对策

1引言

水轮机发电机出现振动的原因，一般是由不规范的安装操作流程或者设备本身存在设计缺陷造成的，所以在进行探究时就要以这两个方面为抓手进行深入的探究。

2水轮机发电机出现振动原因的探究

2.1水力振动

由于水轮发电机在运行的过程会与水之间产生一定的干扰力，这种干扰力主要是由以下几种原因造成的：

（1）由于脱流引起的干扰力。机组在紧急停机时，会引起相应的活动导叶进行快速的关闭，这个时候水轮机的尾部水管就会积蓄大量的液体压力，而在这时再把水管之中的压力再次进行降低，直至比水在饱和真空气压还低的状态时，这时尾部水管中的水就会产生大量气泡，水产生了分离现象。而在水进行重新结合的过程中还会产生相应力的作用，这就使设备产生振动的现象。

（2）水力不平衡引起的干扰力。在尾水管的中间部分会形成旋转流水，这时在出水口的部分就非常容易形成空穴，空穴在高压区被压破并产生冲击压力，这时就会使设备产生振动，如果设备长时间处于这种状态还会逐渐的破坏金属表面的保护层，缩短设备的使用年限。

2.2电磁振动

电磁振动，顾名思义就是由设备内部所产生的电磁力引起的震动，这种引起设备振动的原因容易让相关管理人员忽视。造成这种现象的原因一般是没有对设备内部的构件进行合理的安装，在一些构件的尺寸上没有科学的进行选用，比如说转子的尺寸选用如果存在问题，那么就有可能引起设备产生电磁振动。

2.3机械振动

由于在水轮机发电机在运行过程中各个部分会引起不同程度的摩擦力，所以这就引起了设备的机械振动。具体来说有以下几点原因：

（1）设备中的转子在运转的过程中出现问题。一般来说可以归根到转子的质量问题，由于转子在生产时存在一定的缺陷，导致转子的质量分配不均匀，那么转子在转动中就可能倾斜，这就会使水轮机发电机受力不均，最终导致比较强的设备振动。

（2）设备轴线位置存在误差。如果设备在运行时轴线位置不准确，那么就会使转轮产生较大的离心力，这就会使轴承在运行的过程中产生较大的晃动，最终会导致设备的大幅度振动。

（3）导轴承存在质量上的问题。导轴承的质量问题一般有松动、强度不足等，如果设备在运行的过程中存在这些情况，设备虽有可能正常的运行，可是在运行的过程中也会出现一定的振动。另外轴承之间存在的缝隙不符合相应标准，或者没有定期的对其进行更新与维护，也会造成水轮机发电机出现振动的情况。

3解决水轮机发电机振动的相应措施

通过以上的分析我们可以深刻的了解到造成水轮机发电机振动的原因涉及到多个方面，所以在解决这些问题也要对其进行系统的分类进行处理，进而才能有效的避免水轮机发电机出现振动的情况，进而延长设备的使用寿命，提高经济效益。

3.1由于水力引起振动的解决办法

由于水力引起振动的原因主要有两种，所以在解决时也要进行分类。比如说为了避免脱流现象的发生，就要避免导叶快速的关闭这种情况的发生，相关的操作人员就可以安装相应的“分管”构件，在关闭油路时采取分段关闭的措施，这时导叶的转速降低就具备了一定的缓冲条件，有效的降低了水在分离和结合时的能量释放，进而减轻了设备振动的现象。另外为了解决气蚀情况的发生，延长设备的使用寿命，相关的管理人员要在采购设备时，要向商家了解到设备的气蚀振动区域，进而在寻求相应的办法进行解决。最后还要定期的对水中的杂物进行清理，设置好栏污栅，避免在水轮机发电机运行时一些杂物卷入设备内部。

3.2由于电磁引起振动的解决办法

结合实际工作来看，工作人员在发现设备振动之后会习惯性的从机械振动及水力振动来两个个方面去寻去相应的解决办法，而忽视了对于电磁引起设备振动的原因，所以在对设备进行维修时就会多走很多弯路，浪费了很多时间。所以说为了避免这种情况的发生，管理人员要通过使用恰当的方法对其进行解决，比如说利用图像的方法就可以取得良好的效果。具体来说，管理人员要对设备在不同的情况下做开机实验，进而检测造成设备电磁振动的原因，把在不同情况运行所得到的综合特性曲线利用相应的技术手段输入到调速器之中，然后再进行开机实验。总的来说，利用这种方式对设备的电磁振动进行检验（在相应的技术要求之下，允许水轮机发电机运行时存在一定的电磁振动），能够比较及时准确地找到影响因素并进行解决。

3.3由于机械引起振动的解决办法

由于机械引起的振动一般都是因为转子质量不合格所以起的，所以这时相关的管理人员就要重点对转子进行检查，具体来说可以通过检查转子的平衡力来实现，如果转子在质量上存在问题那么就要及时的进行更换，在更换的过程中要特别注意保证转子的中心与轴线之间要处于重合状态，这时水轮机发电机在运转的过程中就不会因为轴承产生较大晃动而产生振动。另外管理人员也要特别注意由导轴承所引起的问题，要定期的对其进行检查，进而保证导轴承能正常的发挥功能。

4结语

总而言之，为了避免水轮机发电机出现振动的情况，就必须要对水力振动、电磁振动、机械振动等多个方面进行严格的掌握与控制，所以这就要求管理人员在工作中要不断的积累解决问题的方法与经验，进而不断的提高自身能力。

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