文档介绍：水电站水轮发电机机组振动问题分析处理方法的探讨
摘要:经济在快速的发展,社会在不断的进步,机组振动将会对水轮发电站运行造成严重的危害,其不仅会对发电机组的工作效率造成影响,同时也会影响整个机组的安全运转。基于此,本文从水电站水轮匀流场均会产生旋涡,形成涡带进入转轮引起机组振动,其主要特征为振动随机组运行工况变化而变化,且时而明显,时而消失。②由转轮叶片尾部的卡门涡列所诱发的机组振动,因卡门涡列的形成与流体速度和绕流体尾部的断面形状和尺寸有关,所以该振动特征为振幅随过机流量增加而明显增大,③因水轮机偏离设计工况较远,尤其在低水头、低负荷运动时转轮出口产生旋转水流,形成偏心涡带,使在尾水管中产生压力脉动并诱发机组振动。其振动特点为:振动强弱与水轮机的运行工况关系较密切,某些区域振动强烈,某些区域振动又明显减小,甚至恢复正常。④高水头混流式水轮机因止漏环结构型式和间隙组合不当及运行间隙不均匀引起水压力脉动诱发的机组振动,该振动特征为:振动摆度及压力脉动幅值,均随机组负荷和过机流量的增加而明显增大。
水利发电机机组在工作中,水流通过压力管喷嘴的射流作用,最终激发转轮旋转。在此过程中维护人员需要对喷针开度、出水流量等进行检查,避免转轮因为射水线偏移失去轴对称而产生横向力,造成转轮振动。同时维护人员还需要加强对喷针、喷嘴以及转轮等进行检查,避免当水流的射流线偏移造成巨大的轴向串动,从而引起振动,引起水轮机出现疲劳或断裂。除此之外,还需要对水流通过水轮机时的间隙射流等进行控制,维修人员还需要加强对发电机组各部件之间的检查工作,及时发现潜在的问题,并进行处理,将问题消灭与萌芽之中。与此同时,水电站还需要定期组织设备维修人员进行维修和检查工作学习,以此提高自身专业素质,在遇见一些问题时能够及时作出正确的处理,有效降低水电站因为设备问题而造成的损失,在培训和学习过程中要重点学习水电站水轮机组振动问题的分析和处理,从而降低机组振动对水电站发电造成的影响。在对水电站水轮发电机机组进行检修过程中,维护人员需要重点对过流部件进行检修,注意调节喷针间隙的大小均匀,以转轮水斗表面粗糙度等,改善喷针、喷嘴分布不均匀现象,从而有效降低压力脉冲。在对转轮汽蚀补焊修复过程中需要加强射水中心线的控制、粗糙度等进行控制,最终达到减小振动的效果。
某水电站3台机组自启动以来均存在振动超标现象,为了找出产生振动的原因,分别对3台机组进行了振动试验。通过对3台机组在不同转速和工况下机组振动值的测量发现:①顶盖和水导油盆振动值均非常小且各种工况下振动值基本无变化;②振动值偏大部位在上机架,并且在机组70%额定转速以下运转时振动值偏小且随着转速上升振动值上升并不明显,但从70%额定转速上升至额定转速过程中振动值呈现上升趋势且变化特别明显;机组由空转态转为空载态稳定后振动值基本无变化;机组依次带1万负荷、2万负荷、3万负荷、4万负荷、5万负荷且在各负荷稳定情况下对上机架振动值进行测量,振动值与空转和空载态时无明显变化;③各种工况下的振动值不随时间的变化而变化;④整个试验过程未发现有金属撞击声;⑤各振动部位测量数据水平振动比垂直振動幅值均偏大。根据机组振动试验的数据和现象,判断机组振动超标的主要原因是由于转动部分质量不平