水轮发电机组中振动的原因及处理

水轮发电机组振动原因和处理措施分析水轮发电机组振动会让水轮发电机组正常运行产生问题，会让水轮机组出现故障。

本文首先对水轮发电机组振动带来危害作出简要阐述，然后对水轮发电机组振动原因进行分析，之后结合笔者在新庄水电站工作的实际情况，提出几点水轮发电机组振动处理措施，希望可以对业内起到一定参考作用。

标签：水轮发电机组;振动原因;处理措施前言：在水电站中，水轮发电机组的安全运行可以保证水电站经济效益，如果水轮发电机组因为振动出现故障情况，那么就会对水轮发电机组运行平稳性与发电效益造成不利影响。

水力原因、机械原因与电气原因均有可能导致水轮发电机组出现振动情况，进而产生运行故障。

一、水轮发电机组振动带来危害在水电站中，水轮机占有核心地位，水轮机组可以转化水势能为机械能，在水电厂中，水轮发电机组的安全运行可以保证其供电安全性、供电优质性和供电经济性，这和电网运行的稳定性、安全性具有直接关系，这对于水电厂的社会效益与经济效益具有决定作用。

在水轮机组的运行中，水力原因、机械原因与电气原因均会造成水轮发电机组振动情况，据统计，现阶段，水轮发电机组大约有80%事故与故障和振动有关。

水轮发电机振动会带来五点主要危害：（1）會让机组零部件出现疲劳损坏区，该区主要出现在金属和焊缝之间，长期运行会让损害程度加重，可能会有裂缝出现，导致机组报废;（2）发电机组部分紧固部件会出现松动甚至断裂情况，会让连接部件出现振动情况，减少其使用寿命;（3）水轮发电机振动会让机组旋转部分磨损程度加剧;（4）水轮机组共振会对厂房以及多种设备造成影响;（5）水轮机组振动会让尾水管中形成涡流脉动压力，此压力可能会让水管壁开裂，可能会对尾水设备正常使用造成影响。

二、水轮发电机组振动原因（一）水力原因在水力方面，水轮发电机组振动的主要原因是水轮机会受到动力水压的干扰，这种水力原因往往是具有较大随机性、很难进行控制的。

如果水轮机处于非设计环境工作，或是处于过度运行状态，那么由于不理想水流状况，机组部分组件会产生振动加速，出现断裂情况。

水轮发电机组异常振动的原因分析及应对措施摘要：水轮发电机组运行中出现异常振动是不可避免的，掌握引起机组异常振动的振源的类型、特征、危害以及振动规律等，对机组不同的异常振动进行分析、判断，迅速、准确地消除引起机组异常振动的振源或采取有效措施减小振动，确保机组安全、稳定、可靠、经济运行。

本文主要对水轮发电机组的剧烈振动原因及应对措施进行了探讨。

关键词：振动原理异常振动原因分析应对措施1 水轮发电机组振动原理在机组运转的状态下，在水轮机作为其原动力的前提下，水能的作用能够直接有效激发水轮发电机组振动，还能够间接维持机组振动。

流体、机械、电磁三者是相互影响相互作用的，由于气隙在不对称的状态下，由于发电机定子与转子之间的磁拉力不平衡的情况，当流体激起机组转动部分振动时会造成机组转动部分的振动，而发电机的磁场和水轮机的水流流场也会受到转动部分的运动状态的影响。

2 水轮发电机组异常振动的危害旋转机械的振动是难以避免的，如果可以把振幅控制在允许范围之内，就可以保证机组安全、正常的运行，但是如果是剧烈的振动，必然会不利于机组的安全运行，其主要表现为：机组的各个连接部件出现松动，所有静止部件和转动部件之间产生摩擦甚至是扫膛而损坏；导致零部件和焊缝疲劳，形成裂缝甚至出现断裂；尾水管低频压力脉动可使尾水管壁出现裂缝，当发电机或电力系统固有频率与其频率一致的时候，会发生共振，造成机组出现剧烈振动，有可能会导致发电机组从电力系统中解列，甚至会损坏厂房和水工建筑物。

3 水轮发电机组常见异常振动的原因分析及应对措施3.1 机械因素造成的剧烈振动的原因及应对措施机械因素引起的振动是指由机械部位摩擦力和惯性力以及其他力造成的振动，其特征是振动频率相当于机组旋转频率或是机组转动频率的几倍。

引起振动的机械因素主要是导轴承缺陷、机组轴线不正、转子质量不平衡等。

（1）振动的原因分析1）转子质量不平衡：因为转子质量的不平衡，转子的中心会对轴心产生偏心距，当轴以角速度开始旋转的时候，因为失衡质量受到离心惯性力的影响，在轴上出现弓状回旋，此类的振动也被称为振摆。

对于水轮发电机组振动的原因及处理方法的研究水轮发电机组振动是指水轮机在运行时产生的振动现象。

水轮发电机组振动的原因主要包括以下几个方面：水力因素、结构因素以及操作因素。

首先，水力因素是水轮发电机组振动的主要原因之一、由于水轮机是通过自然水流将水流动能转化为机械能的装置，因此水流的流动状况直接影响水轮机的运行情况。

当水流入口流速过快或者过慢时，会导致水流输运不平稳，产生激烈的水力冲击，从而引起水轮机的振动。

此外，当水轮机在运行中遇到水涡、水柱等突状流场时，也容易引起振动。

其次，结构因素也是水轮发电机组振动的一个重要原因。

水轮机的结构决定了其在运行时的刚度和稳定性。

若水轮机的结构强度不足，或者存在设计缺陷、制造缺陷等问题，都会引起水轮机的振动。

此外，水轮机的附件、导流罩、导叶等也会对水轮机振动产生直接或间接的影响。

最后，操作因素也会对水轮发电机组振动产生影响。

例如，水轮机的启停过程中，由于操作不当或者控制系统故障等原因导致的运行不稳定性，都会引起水轮机振动。

此外，水轮机的维护保养不到位，如轴承磨损、机械连接松动等问题也会导致水轮机振动的发生。

针对水轮发电机组振动问题，可以采取以下处理方法来解决：首先，优化设计和制造工艺。

在水轮机的设计和制造过程中，应充分考虑各种因素对振动的影响，采用合理的结构设计和制造工艺，提高水轮机的刚度和稳定性。

其次，加强水力调节。

通过合理调节水流的流速和流量，减少水轮机在工作过程中的水力冲击和流场扰动，从而降低水轮机的振动。

再次，完善控制系统。

加强水轮机的控制系统，提高水轮机的运行稳定性，避免因操作不当或控制系统故障导致的振动问题。

最后，加强维护保养。

定期对水轮机进行维护保养，检查轴承、机械连接等关键部件的磨损情况，及时处理和修复，确保水轮机的正常运行。

综上所述，水轮发电机组振动是由水力因素、结构因素以及操作因素等多方面因素引起的。

在处理水轮机振动问题时，需要充分考虑各种因素的影响，并采取相应的措施来解决问题，从而确保水轮机的正常运行和发电效率。

水轮发电机组的振动原因
1.静平衡问题：在水轮发电机组运行时，水轮及配重的质量分布不均
匀或者水轮不平衡，会导致转子在高速旋转时产生离心力，进而引起振动。

2.动平衡问题：动平衡是指水轮转子系统在运转时的动态平衡状态，
即转子在高速旋转时受到离心力的作用，导致转子产生起伏振动。

这通常
是由于转子的构造不均匀或者受到外部冲击等原因引起的。

3.涡轮进水不平衡：水轮是以涡轮原理进行能量转化的机械装置，当
水流进入涡轮时，若水流分布不均匀，会导致水轮不平衡，进而引起振动。

4.轴承问题：水轮发电机组的振动还与轴承磨损和润滑不良等相关。

当轴承磨损或润滑不良时，轴承的摩擦力增加，会导致转子的转动阻力增大，从而引起振动。

5.转子失衡：转子失衡是指转子的质量分布不均匀，导致转子在高速
旋转时无法达到完全平衡的状态。

这通常是由于制造过程中的误差或者腐
蚀磨损等原因引起的。

以上是水轮发电机组振动的几个主要原因，除此之外，还可能存在其
他因素，如水轮叶片的积垢和腐蚀、发电机组机械部件的磨损等。

为了减
少振动对发电机组的影响，需要通过定期检修和保养、科学的设计和制造
以及合理的调试来确保整个发电机组在运行中的平衡和稳定。

同时，还需
要采取相应的振动监测和控制措施，及时发现并解决振动问题，以保证发
电机组的安全运行和提高发电效率。

水轮发电机组振动原因分析概述振动是机器运行中不可避免的现象。

在水轮发电机组中，振动不仅会影响设备的性能和寿命，还会影响发电厂的生产效率和安全。

因此，深入分析水轮发电机组振动原因，采取有效措施减少振动，对于保障发电厂的正常运行和机组的长期稳定运行至关重要。

模型分析水轮发电机组振动主要有几种类型：•稳态振动：指机组长期处于一种稳定的运行状态，此时振动频率和振幅相对稳定。

水轮发电机组稳态振动主要由质量不平衡和未正确安装转子引起。

•暂态振动：指振动频率和振幅在短时间内发生变化，可能是由于负载突变或冲击引起的。

暂态振动对机组疲劳损伤影响较大，长期存在可能造成机械故障。

•横向振动：指机组的振动方向与转子轴线垂直，造成机组运转不稳定。

常见的横向振动原因包括转子偏心、轴承失效等。

•纵向振动：指机组的振动方向与转子轴线平行，较为严重时可能会造成转子碰撞和轴承故障等机械故障。

除了以上几种常见振动类型，水轮发电机组还可能出现多种组合振动。

振动原因分析1. 转子偏心转子偏心是指转子在旋转时轴向偏移，导致振动频率和振幅增大。

主要原因包括转子装配不良、轴承表面磨损不均、轴箱挠曲、转子重量不均等。

针对此问题，我们可以采取如下解决措施：•调整轴承的安装平面和支撑面，以保证轴承安装的精度。

•整体调平转子，保证转子在旋转时轴向偏移量小于要求。

•检查轴承并进行必要的维护、清洁和润滑。

2. 支承失效支承失效是指轴承在运转中失效，产生异常振动。

支承失效常见原因包括轴承老化、过载运转、润滑不良等。

中长期的解决措施为定期维护和更换轴承。

短期的解决措施包括监控轴承温度和压力，确保轴承正常运行。

3. 质量不平衡质量不平衡是指转子及其附属部件质量分布不均，引起机组振动。

这种振动通常是稳态振动，振动频率与机组的物理结构有关。

当不存在其他明显的故障时，质量不平衡经常是导致振动的根本原因。

解决措施包括：•对机组进行动平衡校对来修正在机组内部的重量分配不均（即转子杂散质量）。

有 十分重要 的意义 。
的结构不 良或 制造 、 安装 质 量 较差 造 成 的 ， 轴线 如
曲折 、 斜 ， 倾 推力 轴 承 安 装不 良 以及 导 叶 轴 承 问 隙 过大 等。
（） ３ 电磁 振动 ： 电磁振 动 主要 是水 轮 发 电机 设 计 不合 理或 制造 、 安装质 量不 良及转 子匝 问短路 等
为隔振 器 。用 隔振 器 可减 小 受控 对 象 对 振 源激 励
的响应 。
同的转轮 。同一转 轮在 过 流 量 发 生 变化 时 其 效率 随之 也发 生变化 。如果 转轮 选择 失 当 ， 会导 致效率 下降 ， 不但 不能提 高 电站 经 济效 益 ， 而会 带来 一 反
些负 面影 响 ， 如水 轮机在 运行 中发 生振 动 、 蚀等 。 气
应减 小 。
其 振源 主要 来 自于机械 、 电磁 和水 力三 个方 面 。实 际出现 的振 动可 能是 几个 因素耦合 在一 起 ， 其变 使
得 更复 杂 。消除水 轮发 电机组 振动 故障 ， 可应用 理
修改参 数 ： 通过 修 改 受控 对 象 的 某些 参 数 ， 使 振动 满 足预定 的要求 。
随着水 轮发 电机组 尺寸 增大 ， 其组 成部 件 的相 对 刚度 减 弱 ， 率降 低 ， 行 中产 生局 部 共 振 的 可 频 运
能性增 大 。近年来 ， 国内一些 大型 水轮 发 电机组频
的水 流不均 匀 ， 门 涡列 诱发 转 轮 叶 片振 动 ， 宫 卡 迷 间隙不 均产 生 的振 动 ， 水 管 中涡带 引起 的低频 振 尾
水 轮发 电机 组振 动可 以在 很 宽 的频 率 范围 内发生 。
吸振 ： 又称 动力吸振 。即在受控 对象 上附加 一

水轮发电机组振动原因分析及措施摘要：本文首先对水轮发电机组产生振动的原因进行了分析，并归纳了机组振动的特点，最后针对水轮发电机组产生振动的原因提出了相应的处理措施。

关键词：水轮发电机组；原因；处理方案引言对于水力发电站而言，水轮发电机组是不可缺少的构成内容，其运行的稳固性是确保水电站可以顺利运转的重要因素，但是，水轮发电机组是由各种机械设备组成的，有些部件还需要进行运转，设备在运作过程中运都不可避免的会存在振动，而且在实际运行的过程中，能对机组稳定性产生影响的因素有很多，如电网、水文、气候、制造、安装和时间等等，因此机组很可能会出现机组振动超标现象。

所以，要在采取恰当的技术举措把机组的振动尽可能地降低，且把其管控在相应的范围内，来确保机组运转的长效、稳健性。

可是如何将机组振动控制在合理范围内，保证机组安全稳定运行，这个问题需要引起重视，并采取适当的方法进行解决。

1 水轮发电机组的振动原因1.1 机械原因一般情况下，由机械因素引发的振动存在一个共同点：机组的振动频率一般等于转频或者是转频的几倍。

能够引起水轮发电机组振动的机械原因主要分为以下几点：（1）转子质量偏心或安装偏心。

当磁力下线通过转子与定子的间隙时，在它们之间会因磁力线自身存在缩短倾向而形成拉力，即磁拉力。

如果电机的转子制造时出现问题而出现质量偏心情况，或者在安装转子时没有按照要求进行装配而偏离中心，以及因长期运行主轴磨损而导致使转子偏心，转子都会受到不均衡的磁拉力，这样会对转子的动力特性产生影响，导致水轮发电机组产生振动现象。

（2）转子“抖动”。

具体而言，转子“抖动”是说水轮发电机组在运转的时候，导轴承产生松动亦或空隙不恰当、刚性未达标，而且机组的运行不牢固、润滑工作没有达到要求时，导轴承和转轴间产生硬性摩擦，致使轴承向相反的方向转动，进而形成水平方向的振动。

1.2 电磁原因引起的振动（1）转子绕组短路。

当一个的磁电动势因短路而减少时，与它相对的那个磁电动势并未产生改变，为此便会产生一个和转子反方向转动的和轴线同向的不均衡磁拉力，进而导致转子发生振动。

（2）发电机组遭受较大程度的磨损，或是轴剧烈的振动，则容易使轴与轴瓦温度上升，当温度达到临界值时可能烧坏瓦轴，从而无法满足机组长期运行条件。
（3）发电机转子的振动过大，会增加滑环电刷的磨损，导致电刷火花不断增大。
（4）机组振动可能会引起机组零部件金属以及焊缝之间形成并扩大疲劳破坏区，促使其机能的减弱。随着裂纹的不断扩大，导致裂缝的产生，最终会造成断裂，造成机组无法使用。
4.2机组支撑因素导致的振动及处理
（5）机组振动过大，会增加尾水管中形成的涡流脉动压力，这会使尾水管壁发生裂缝，从而影响尾水管壁的正常功能，严重时可能会导致整体尾水设施遭到严重的破坏。
2.电气原因导致的水力发电机组振动及处理方法
2.1三相负荷因素引发的振动及处理
在实际水电生产过程中，发电机组经常会出现三相负荷不对称问题，如发电机定子单向接地或者两相短路时。当负荷不平衡时，三相绕组会产生负序电流，产生负序旋转磁场。一旦负序磁场正对发电机纵轴时，较小气隙会增大转子间作用力。一旦负序磁场正对发电机横轴时，较大气隙会减小转子间作用力。因此负序磁场造成定转子间作用力忽大忽小，便会出现定子机座与转子出现振动问题。针对此种问题，需要设置发电机阻尼绕组来减小负序电流，在负序旋转磁场切割转子时，电阻中安装的漏电抗很小的阻尼绕组便可以产生较大感应电流，对负序磁场进行削弱，从而减少产生的负序电流，避免出现振动问题。
3.水力因素引起的水力发电机组振动及处理方法
3.1水力因素引起的振动原因
水力因素引起的机组振动主要有以下几个方面：（1）卡门涡列：围绕着物体的恒流通过时，在出口的两侧边缘出现了漩涡，形成了有规则交错排列、向相反方向旋转的旋涡，从而相互吸引、相互干扰，形成了非线形的涡列，通常被称为卡门涡列。当卡门涡列冲击频率和旋转物体叶片固有频率比较接近的时候，叶片的固有频率会产生共振，并带有强烈且频率单一的噪声以及金属共振的声音。（2）空腔汽蚀：水轮机有水流通过的时候，流速、流向受到流道的影响发生变化，在流速增加或脱流部位压力减少到汽化压力的时候，水流中会出现汽泡，汽泡在进入高压区之后会溃灭，从而导致汽浊出现。空腔汽蚀是在流道中由于漩涡带引起负压、脱流而导致压力交变造成的。因空腔汽蚀造成机组的推力轴承和顶盖产生剧烈的垂直振动，相较于横向振动，垂直振动的危害更大。（3）尾水管的低频率水压脉冲：水轮机在非设计工况条件下运行的时候，由于转轮受到出口处的脱流旋涡和旋转水流以及汽蚀等影响，在尾水管内常常会引起水压脉动，特别是在尾水管内出现大型涡带之后，涡带以近似固定的频率在管内转动，从而导致低频压力脉动。当水流在管道中流动时，压力脉动会激起尾水管壁、转子、蜗壳、导水机构和压力管道的剧烈振动。（4）水力不平衡：具有动能和位能的水流是由蜗壳的作用而形成的环流，它是经过均匀分布的固定以及活动导叶片作用到转轮上，转轮被激活而旋转。因为加工、安装误差，导水叶叶片、流量通道的形状大小差异较大的时候，作用转轮的水流在失去轴对称的情况下就会出现不平衡横向力，从而导致转轮振动，当无负载和低负荷运行的时候，振动比较强烈。

水电站水轮发电机机组振动问题分析处理方法的探讨水轮发电机机组的振动问题是水电站运行过程中常见的问题之一，如果不及时处理，会影响机组的正常运行甚至造成设备损坏。

为了解决这个问题，需要对振动问题进行分析，并制定相应的处理方法。

需要对振动问题进行分析。

水轮发电机机组的振动问题主要表现为机组整体的振动或者某些具体部位的振动。

振动源可以是机组本身的结构问题、转子的不平衡排布、轴承故障、机组与基础之间的不协调等。

振动的强度和频率可以通过振动传感器和分析仪器进行监测和测量，根据振动的特征可以初步确定振动的原因和位置。

针对振动问题，可以从以下几个方面进行处理：1. 结构改进：针对机组本身的结构问题，可以通过结构改进措施来降低振动。

比如增加机组的支撑结构，提高整体刚度；加装减振装置，如减震器、减振块等；优化机组的布置，避免共振点的出现。

2. 平衡调整：对于转子的不平衡排布导致的振动问题，可以进行平衡调整。

通过对转子进行动平衡调整，使得转子在高速旋转时不会产生不平衡力矩，从而减小振动。

3. 轴承维护：轴承故障也是机组振动的常见原因之一。

定期对轴承进行润滑和维修保养，及时更换老化的轴承，可以有效降低振动。

4. 基础加固：机组与基础之间的不协调也会引起振动。

基础的加固可以通过增加基础的支撑结构，增加基础的刚度和稳定性来实现。

5. 实时监测和控制：通过安装振动传感器和监测仪器，可以实时监测机组的振动状态。

当振动超出预设范围时，可以及时进行相应的控制措施，如降低机组负荷、停机检修等，避免振动问题的进一步扩大。

值得注意的是，不同的振动问题可能需要采用不同的处理方法，因此在实际应用中，需要结合具体情况进行综合分析和处理。

预防机组振动问题的发生也是十分重要的，可以通过定期检查和维护、加强设备管理等手段来减少振动问题的出现。

水轮发电机机组振动问题的分析和处理需要从结构改进、平衡调整、轴承维护、基础加固和实时监测等方面入手，通过综合运用各种处理方法，可以有效降低机组的振动，保障机组的正常运行。

水轮机发电机组振动的影响因素与处理方法近些年以来，随着我国科学技术的发展，我国的水利发电事业也获得了非常显著的进步和发展，各种类型的大型、中型以及小型的水轮发电机组相机建设成功并且很快的投入使用。

在水轮机发电机组的运行过程中还是经常性地出现相应的振动问题，这对水轮机机组安全、稳定、可靠的运行造成一定的不良影响，下面我们着重分析一下水轮机发电机组振动的影响因素与相应的处理方案。

1 水轮机发电机组振动的影响因素1.1 电磁因素若是当不确定的磁极发生了短路的情况之后，会使得磁动势逐渐减小，与之相对称的磁极磁动势却不会因此出现任何的变化，之后便能诞生出一个和转子呈现出同向转动的不平衡磁拉力，由此就导致了机组出现振动的情况。

定子铁芯的组合缝如果出现了松动的问题，或者是铁芯本身发生了松动的情况，将会导致机组出现振动现象。

若是定子绕组的固定不科学，当电气负荷比较高的时候，也会让机组出现振动问题。

1.2 机械因素（1）如果发电机组在空载低转速的情况之下发生了相对显著的振动情况，则可以分析出引起这类问题的原因是机组紧固的零部件出现了松动的问题，再就是轴线发生了曲折的情况、中心尚未对准等。

（2）如果发电机的振幅及机组转速的二次方呈现出较为明显的正比关系，水平振动的幅度比较大，则可以判定为导致机组振动的原因是机组转动部分出现了质量不平衡的情况。

（3）如果发电机组振动相对强烈，同时还出现了撞击的声音，应该考虑引起机组振动的原因是相关转动部件和固定部件处于相互碰撞的状态之下。

（4）如果发电机组振幅伴随着机组负荷发生的变化呈现出显著的变化，则应该考虑的原因是主轴较细或者是轴本身的刚度不符合相应的标准。

1.3 水力因素（1）汽蚀汽蚀被列入水力因素的范畴之中，通常可以划分出三种主要的类型，也就是间隙、空腔、翼形。

其一会让转轮室发生破坏，叶片的周边和转轮体的局部等部位受到负面的影响。

其二常见于水轮机座环内侧，同时也可见于尾水管的上半段。

水轮机振动原因分析与处理张强摘要：水轮机是水电站运行的核心设备，其工作状态是否稳定对整个电站发电系统的安全运行保障具有很大的影响，若设备出现重大安全事故往往会造成巨大的经济损失。

对振动故障的诊断是保障水轮机安全运行的有效技术手段之一。

对水轮机振动故障诊断技术及失效分析的研究，具有很大的实际意义，有利于推动设备维护和状态检修工作的正常开展。

鉴于此，文章分析了水轮机震动的原因及诊断措施，以供参考。

关键词：水轮机；振动故障；诊断措施1水轮机振动的原因1.1机械振动的原因机械振动最常见原因是转子质量不平衡，其次是机组轴线倾斜，还有就是导轴承缺陷。

转子质量不平衡，也就是转子重心偏离旋转轴线一个距离e，使得主轴旋转时转子重心以e为半径绕主轴线旋转，产生附加离心惯性力，这个附加的离心惯性力将迫使主轴产生弯曲变形，这种变形越靠近轴的两端变形越小、越靠近离心力的作用点变形越大，主轴的空间运动形状呈橄榄形，其投影呈弓形，故称这种振动为“弓状回旋”型振动。

水轮机和发电机轴线倾斜也会引起振动和摆动。

对新安装机组，轴线在安装时要进行测量调整，其摆度值通常都能处理在规定的范围内，因此，轴线倾斜一般不会引起剧烈振动。

但在运行一段时间后，由于某些原因使轴线改变，就会引起机组振动。

1.2水力振动引起水力振动的因素有水力不平衡、尾水管中水流不稳定、涡带及空腔空蚀等。

一般说来，水轮机组的振动主要是水力振动引起的。

（1）转轮水力不平衡。

若进入水轮机转轮的水流失去轴对称，就必然出现不平衡的径向力，这种情况就是水力不平衡，也会造成水轮机振动。

造成水力不平衡的因素，通常有蜗壳形状不正确，不能保证轴对称；导叶开度不均匀，引起流入转轮水流不对称和转轮压力分布不均匀；转轮止漏环不均匀，造成压力脉动，产生横向振动；流道有异物堵塞等。

（2）尾水管中水压力脉动。

水轮机在非最优工况下运行，旋转的转轮出口水流，会在尾水管中形成涡带，造成压力脉动，引起机组振动。

水轮机振动原因分析与处理发布时间：2023-02-23T00:46:53.933Z 来源：《中国电业与能源》2022年19期作者：代闯平[导读] 振动是水轮发电机组运行中较为普遍的一种现象代闯平中国葛洲坝集团机电建设有限公司，四川成都 610000摘要：振动是水轮发电机组运行中较为普遍的一种现象，其数值大小是评价机组能否安全稳定运行的重要指标。

水轮机发电机结构复杂，各结构部件出现故障，均会引起机组振动问题。

因此，研究水轮机振动原因分析与处理具有重要意义。

下面就对此展开探讨。

关键词：水轮机；振动原因；处理；1水轮机的工作原理实际上，水轮机是依靠水的流动过程提供机械动力的一种装置，水流动的速度越快，发电工作的效率就越高，能带来较高的经济效益。

在水轮机中，水流通过蜗壳的导流作用径向流入导水机构，将液体动能转化为静压能，再通过叶片将静压能转换为转子的动能。

转轮通过主轴与发电机转子联轴，带动转子旋转并切割发电机定子磁力线圈，利用电磁感应原理在发电机线圈中产生高压电，再经过变压器升压通过输电线路将电力输出到电网中，水流最后轴向流出转轮。

在这过程中循环水的冗余水能转化为机械能，代替了原电机驱动风机散热，改变了传统能量传动方式，最大限度减小了电能消耗，达到了节能降耗的目的。

水轮机能量转换示意图见图1。

水轮机需要在规定的水压和流量下运行，若水流量过大或回水压力过大，会造成水轮机超负荷运行，使水轮机转速高于额定转速，降低水轮机使用寿命，甚至会致使水轮机出现机械故障。

水轮机必须在进水主管控制阀前和出水口之间设有一条旁路，旁路上配有调节阀门，通过调节旁通管阀门和进水主管阀门，使一部分水流不经过水轮机而直接流入布水器入口，来控制水轮机转速，保证水轮机在额定工况下运转。

图1 水轮机能量转换示意图2水轮机的基本结构机械通风冷却塔广泛地应用于国民经济的许多部门，它是利用水和空气的接触，通过蒸发和传导散热来降低热量的一种设备。

长期以来，冷却塔冷却时所用的风机主要由电动机带动，电动机一年所耗电能是十分可贵的，而进入冷却塔冷却的循环水，均具有一定的富裕水头，这部分压力都白白浪费掉了。

水轮机振动的常见原因及处理方法分析摘要：当水轮机运行时，它会产生振动。

一般在水轮机轴承内设定振动计或加速度计，精确测量振动的频次和总振幅，做为剖析结果和监测目标。

水轮发电机组的振动研究一直是水电厂重视的问题。

对此，应加强相关技术的研究，高效处理水轮机常见故障问题，确保设备安全运行。

关键词：水轮机；振动类型；原因；处理方法引言水轮机运转振动是常见现象,但不能超过一定范围。

当水轮机的振幅在允许区范围内,才能保证发电机的顺利运转。

但是,当水轮机的振动超过允许范围时,便会对发电机的稳定性形成很大危害,不仅妨碍水轮机正常的运转,还会进一步缩短水轮机的使用年限,甚至对发电机和厂房形成巨大的不良影响。

水轮机振动的因素许多，有时几类因素交错，产生复杂的振动问题。

因此，最先要找到振动的首要因素，并按照不一样的状况采取有效的方法进行清除。

1水轮机振动常见类型1.1机械振动机械振动也就是指在机械设备振动时的干扰力,来源于机械一部分,主要包括了摩擦力、惯性力、以及其他作用力等。

其特点取决于机械振动频率,通常等于转动频率的整倍。

而引起机械振动的主要原因有:水轮机转动偏重;发电机轴中心质量不良,连接得不太好;轴承结构出现缺陷、间隙过大或调整方式不合理等。

在这里,转子质量不均匀更为重要,因此所产生的常见故障约占整个设备故障的百分之六十。

1.2水力振动水力振动就是指震动所产生的干扰力来自于水轮机的水力输出和动脉冲击。

主要特征为轮转室发出震动响,水导轴承晃动超出规定值，水机室振动大，机盖水准振幅超出规定值。

水力振动的多见缘由有：导叶固定螺丝损坏，造成导叶开度不一样，导致转轴周边流水不匀称；涡壳内有脏物，尾水管流水不稳定，使尾水管压力发生变化，造成机组振动和流水轰鸣。

除开以上多见的水力振动外，别的水力振动还包含：水口拦污栅阻塞引发的脉动；脏物进入到水轮机转子与固定构件之间,产生断流或流量的突变和振荡现象;在没有带调压室的长尾水系统软件电站中,甩负荷工作会产生与水柱分离而导致的振动情况。

研究水力发电厂水轮发电机组振动和摆度过大原因及处理方法摘要：水轮发电机组的发展与我国的经济发展水平有着极大的关联。

受我国许多水力发电站恶劣环境的影响，小型水轮发电机组根本无法满足实际需求，并且其带来的问题也很多。

随着单机容量的增加，使用高容量、大功率的发电机组成为国内外水力发电的主要趋势。

水力发电最常见的问题是水轮机振动异常,其会对发电机组的正常运转造成影响,导致零件损坏甚至断裂,严重危及人身安全。

振动时间过长还可能出现共振现象,导致整体设备出现故障,影响正常运行。

及时找出原因并合理解决至关重要,可有效保证水力发电厂的安全稳定。

关键词：水轮发电机组振动；处理；方法水轮发电机组振动是水电站常常出现的普遍现象，当水轮发电机组在运行过程当中出现振动的时候，其是将水轮机作为其原动力，水能的主要作用是可以激发与确保水轮发电机组振动，同时，其还可以利用间接的方法激发与维持水轮发电机组的振动。

需要注意的是，水轮机本身所具有的特点对于水轮发电机组振动的产生有着至关重要的作用。

从其结构方面来看，其主要由两个部分组合而成，分别是转动与固定，一旦水轮发电机组的任意部件存在着质量问题，将会直接导致水轮发电机组的大幅度振动。

实际上，水轮发电机组振动为旋转机械比较常见的一种现象，如果采取合理有效的措施来对振动进行控制，则可以有效的确保水轮机组的正常稳定运行。

一、水轮发电机组振动所带来的危害当水轮机组出现剧烈振动的时候，将会造成以下方面的问题：①其会使得原本牢固的部件变得松动，在严重的情况下，会发生断裂的问题，进而造成使用寿命的缩短；②导致机组的各个部件出现金属与焊缝的疲劳，久而久之，损害现象将会变得越来越严重，最终导致裂缝的出现，影响其正常使用，最终报废；③水轮机组的共振，比如机组设备和厂房的共振，会导致厂房与设备的损坏；④在其出现剧烈振动的情况下，还会导致机组旋转之间的摩擦系数提高；⑤其会导致尾水管当中出现涡流脉动压力，在严重的时候，尾水管壁会在压力的作用下崩裂，导致尾水设备无法正常使用。

水轮发电机组振动原因分析
水轮发电机组在运行过程中会产生一定的振动，这些振动会影
响机组的安全运行和寿命。

因此，分析水轮发电机组的振动原因对
于提高机组的运行质量和安全性具有重要意义。

首先，水轮发电机组一般由水轮机、发电机和轴系组成，该系
统的振动可能来自以下几个方面：
1.水轮机叶轮不平衡。

叶轮的设计、制造和安装质量是影响水
轮机振动的主要因素之一，制造不精确或安装不到位都会导致叶轮
的不平衡，从而引起水轮机的振动。

2.水轮机进水管道或出水管道存在泄漏或压力波动。

水轮机进
水或出水管道的泄漏或压力波动会引起整个水轮发电机组的振动，
尤其是在水轮机高速旋转时影响更为明显。

3.水轮机进水口、导叶或叶片损坏。

水轮机进水口、导叶或叶
片的损坏都会对水流的流向和强度造成影响，进而引起水轮机振动。

4.发电机不平衡。

发电机转子的平衡等质量问题容易导致转子
的不平衡，进而引起整个水轮发电机组的振动。

5.轴系安装不当。

轴系的安装质量对于水轮发电机组的振动影
响很大。

如果轴系的对中度、扭矩传递等参数调整不当，会导致轴
系的振动，从而影响水轮发电机组的运行质量。

以上是水轮发电机组常见的振动原因。

解决这些问题需要从前
期的设计和制造环节着手，同时，对于已经投入使用的水轮发电机组，要定期进行检查和维护，确保机组的正常运行和安全性。

1。

转子质量不平衡的处理
• 机组采用加重动平衡试验，对转子进行配重， 人为的改变转子的不平衡性，以除发电机 转子质量不平衡引起的振动。
• 对转子磁极进行处理，并作电气试验，检 查转子绕组是否存在短路现象。检查机组 空气间隙，如存在问题，回装时，按规程 对中心进行调整，空气间隙符合要求
振动的机械因素
• 振动的机械因素是振动中干扰力来自机械部 分的惯性力、摩擦力及其它力，引起振动的 机械因素主要有：机组轴线不正、导轴承缺 陷、转子质量不平衡等。
• 1、机组轴线不正：机组轴线不正的主要表 现形式是轴线与推力头底平面不垂直和轴线 法兰结合面处曲折。由于轴线倾斜和曲折， 使机组转子的总轴向力不通过推力轴承中心， 就产生偏心力矩。随着转子的旋转，偏心力 矩也同时旋转，使各支柱螺栓的受力是脉动 力，起脉动频率与转速频率相同，从而产生
• 推力轴承各支柱螺栓的轴向振动，转子也 随之产生振摆。所以，轴线不正，也是引 起径向振动的原因之一。检查各处摆度值， 如果其值满足于国家标准，从而可排除该 机组的振动不是由于轴线不正引起的，否 则对其轴线进行了调整。
• 1、转子绕组短路：当一个磁极的磁动势因短 路而减小时，与其相对的磁极的磁动势没有变 化，因而出现一个跟转子一起旋转的不平衡磁 拉力，引起转子振动。
• 2、空气间隙不均匀：当发电机转子不圆，或 机组中心不正时，空气间隙就会不均匀，从而 产生单边的不平衡磁拉力，随着转子的旋转而 引起空气间隙周期性变化，单边不平衡磁拉力 沿着圆周作周期性移动，引起机组振动。
• 机组大修检查时，检查转子磁极松动情况， 磁极与铁芯贴合是否够好，如存在上述问 题，遂对转子磁极进行处理，更换了磁极 键，用环氧板填实磁极与铁芯的间隙，并 打紧磁极键。在磁极处理过程中，极有可 能引起转子质量的不平衡。

水轮发电机组运行中剧烈振动的原因及处理措施摘要：电力在推动社会经济发展当中发挥了十分关键的作用，因此，通过有效的对策，确保发电厂内部机电设施的正常运转是十分关键的。

为了提升机电设施运行的稳定程度，一定要强化设施的日常管理工作，详尽的探讨发电设施运行当中面临的振动情况，通过具备针对性的对策开展处置。

关键词：水轮发电机组；剧烈振动；原因与处理对策引言水轮发电机组在运行当中时常会由于多种不相同的因素产生剧烈的振动，振动将会破坏导叶以及转轮，进而对于水电站的经济效益带来影响，乃至会对于水电站的稳定性以及安全性带来威胁。

所以，分析水轮发电机组振动的具体原因是十分关键的。

本篇文章就水轮发电机组运行当中产生的剧烈振动原因以及处理对策开展了简要的分析。

1.水轮发电机组振动简述从水轮发电机组的构成而言，重点是通过两部分构成的，即固定部分以及旋转部分。

在水轮发电机组运行当中，一些部分产生了问题，将会使得机组出现振动。

水力发电机组旋转部分出现振动的情况十分常见。

通过合理对策来管理水力发电机组的振动，能够高效的提升机组运行的可靠性以及稳定性。

假如水轮发电机组的振动十分严重，还没有办法使用合理对策将其限制在一定的范围当中，会使得一些零件产生松动，甚至会出现事故。

1.水轮发电机组振动的危害旋转机械的振动是无法避免的，假如能够将振幅限制在允许范围当中，就能够确保机组的正常以及稳定运行，然而假如是剧烈振动，一定会对于机组安全运行带来消极影响，其具体体现为：机组的每个连接部位产生松动，导致全部的转动部件以及静止部件出现摩擦乃至破坏；使得零部件以及焊缝产生疲劳，进而出现裂缝乃至产生断裂；尾水管低频压力脉动能够使得尾水管壁产生裂缝，如果发电机亦或是电力系统的频率与其频率相同的时候，将会出现共振，使得机组产生剧烈振动，或许会使得发电机组从电力系统当中解列，更甚者将会对于建筑物以及厂房带来损坏。

1.水轮发电机组运行当中剧烈振动的原因3.1因水力原因造成的强烈振动一旦此时的机组正处于一个非设计工况以及过渡工况情况之下运行，那么只要此时的水流情况出现一定的改变，机组的每一个构件的振动也会得到明显的增加。