水轮机发电机振动问题的分析与处理方法

水轮发电机组改造后异常振动分析及处理摘要：水轮发电机组振动和摆度是水电站设计与运行维护中的重大课题，它作为新机安装或者机组大修后运行时的动态评价指标，在机组安全稳定运行方面具有举足轻重的地位。

因此，在实践中解决水轮发电机组振动问题，在提高机组安全稳定运行和延长机组使用寿命方面将具有十分重要的意义。

关键词：水轮发电机组改造；异常振动；分析处理引言异常振动是水轮发电机运行中最常见、最重要的故障问题。

为此，在水电站的规划、运行和维护中，水电站机组异常振动始终是水电站面临的实际问题。

对于已进行较大维修的发电机组和新安装的发电机组，迫切需要解决振动问题，这已成为提高发电机组安全稳定运行的前提条件。

1水轮发电机组的振动危害长期运行时，发电机组的一些紧固部分与相关部件一起振动、甚至断裂和损坏，从而缩短了设备部件的使用寿命。

此外，长期振动会进一步加剧焊缝与单元部件之间疲劳损伤区域的损伤程度，有时会形成明显的裂缝，导致设备部件报废。

当水轮发电机机组振动时，机组旋转部分之间的磨损程度较严重，对正常运行产生不利影响。

其中，热液单元的共振是各种设备、设施等水利工程中的严重现象。

，在一定程度上受到设备与设备之间共振的破坏。

2水轮发电机组的振动原因2.1频谱分析频率反映了故障性质，不同故障对应的频率不同。

例如：转子不平衡故障的频率为工频，油膜振荡等故障的频率为低频，电磁激振等故障的频率为高频等。

频率特征是故障判断的必要条件，某种故障必然具备相应的频率特征。

因此，根据频谱分析结果可对故障性质作一个初步、定性判断。

频谱分析表明，上导摆度和下导摆度以工频分量为主，其他频率分量较小，说明机组发生普通强迫振动，可以初步排除发电机上下导轴承失稳或轴瓦紧力不足及水力因素的影响。

2.2发电机失磁、过负荷正常情况下，连接大型电网的小型发电机出现过载现象，可分为以下过载工况:特定高压线路发生事故时，线路电压大幅降低；小型电网条件下独立作业单位的实际供电负荷一般较大；当运行用户线路的单元连接到网络时，由于突然断电，该线路上单元的电源负荷接近用户负荷，导致连接单元过载。

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。

水电站水轮发电机机组振动问题分析处理方法的探讨水电站水轮发电机机组振动问题是指水轮发电机在运行过程中产生的振动，一旦出现振动过大或者频率异常，不仅会影响机组正常运行，还会对设备的安全性和寿命造成影响。

对水轮发电机机组的振动问题进行分析和处理至关重要。

对于机组振动问题的分析需要从振动的来源和机理入手。

主要的振动源可以包括水轮叶片不平衡、水轮轴和轴承的不平衡、机组的共振等。

通过仪器测量和分析，可以获取机组振动的频率、幅度和相位等信息，确定振动的产生机理。

针对不同的振动源，可以采取不同的处理方法。

一般来说，对于水轮叶片不平衡引起的振动，可以采用平衡调整、重锤校正等方法进行处理。

对于调整轴承和轴的不平衡，可以采用加工修整、重平衡等方法。

如果机组出现共振问题，可以通过调整机组结构参数、增加阻尼装置等方法进行处理。

在平时运行中也需要加强机组的监测和维护。

定期进行机组振动测试，及时发现问题并进行处理，可以避免振动问题的进一步发展。

而在维护过程中，要定期检查轴承、轴等零部件的磨损情况，并及时更换或修复。

还应注重提高机组的设计和制造质量。

在设计过程中，应合理选择机组结构和参数，尽量避免共振现象的发生。

在制造过程中，要严格按照设计要求进行制造，确保零部件的质量和精度，减少振动源的产生。

水电站水轮发电机机组振动问题的分析处理是一项复杂而重要的任务。

通过仔细分析振动的来源和机理，采取相应的处理方法，加强机组的监测和维护，提高机组的设计和制造质量，才能有效地解决振动问题，保障机组的正常运行和长期稳定性。

分析水轮发电机组振动存在的问题与措施摘要：随着经济和科技水平的快速发展，对发电机如何降低噪声的研究不仅能够减少我们与发达国家之间的技术距离，而且能够提高我国发电机降低噪声的技术水平。

在一台水轮发电机组当中，发电机作为机组最重要的核心部件，它的振动噪声水平不仅会对整个机组的性能影响巨大，它也可能导致发电机相关部件损坏。

因此，分析发电机的振动和噪声以及如何降低发电机的振动和噪声是非常重要的。

本文就水轮发电机组振动噪声的分析和控制进行论述。

关键词：水电站；大型水轮发电机组；振动问题；解决引言随着社会的发展和技术的进步，我国水电机组装机进入一个大型化的时代。

单机容量和结构尺寸的日益增大，意味着机组运行一旦出现问题，就会导致严重的安全事故和巨大的经济损失。

因此，水电企业对大型机组的安全、稳定运行有更加严格的要求。

在设计、制造、安装、调试、运行等机组的全生命周期中，提出更有效的解决振动问题的措施，避免振动问题对水轮发电机组产生危害，有着重大的现实和经济意义。

1大型水轮发电机组振动及其危害大型水轮发电机组一般采用立轴混流式水轮机，半伞式发电机的结构型式。

转轮通过水轮机轴与发电机轴相连，带有三部导轴承及推力轴承。

其他主要设备还包括定子、上下机架、冷却器、导水机构等。

本文主要讨论机组运行过程中，机械、电气和水力因素导致的以上主要设备的振动问题。

常规情况下，大型水轮发电机组发生振动的部件主要包括上机架、下机架、顶盖和转动部分，在某些特殊情况中，振动则可能发生在定子铁芯、导水机构等部件。

机械部分惯性力、摩擦力及其他力，电气部分的电磁力，水轮机水力部分的动水压力，都可以造成水轮发电机组的振动。

水力因素导致的机组振动具有随机性，主要发生在机组处于非最优工况或者过渡工况运行时，是导致大型水轮发电机组振动的最主要因素。

大型水轮发电机组出现振动，对设备的危害是非常严重的，如果没有得到及时的处理，会引发事故，造成严重的损失。

包括：（1）造成机组各连接部件松动，使各转动部件与静止部件之间产生摩擦甚至扫膛而损坏；（2）导致零部件材料和焊缝出现疲劳损坏，产生裂纹和断裂；（3）尾水管低频压力脉动可使尾水管壁产生裂缝，严重时可使整个尾水设施遭到破坏，甚至危及厂房和水工建筑物。

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。

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。

水电站水轮发电机机组振动问题分析处理方法的探讨1. 引言1.1 研究背景水电站是我国重要的清洁能源之一，水轮发电机机组作为水电站的核心设备，在发电过程中承担着转换水能为电能的重要任务。

随着水电站规模的不断扩大和运行时间的延长，水轮发电机机组振动问题日益凸显。

振动问题不仅会影响发电机机组的稳定运行，还可能导致设备磨损加剧、寿命缩短甚至发生故障，给水电站的安全生产带来严重隐患。

针对水轮发电机机组振动问题的研究，不仅可以提高水电站设备的运行效率和可靠性，还可以降低设备维护成本，延长设备使用寿命。

深入探讨水轮发电机机组振动问题的原因分析和处理方法，对水电站的安全稳定运行具有重要意义。

本文将从水轮发电机机组振动问题的原因分析、影响、处理方法、振动监测技术和预防措施等方面进行深入探讨，旨在为解决水电站水轮发电机机组振动问题提供参考和指导。

希望通过本文的研究，能够为相关领域的工程技术人员提供一定的帮助和借鉴。

1.2 研究意义水轮发电机机组振动问题一直是水电站运行中的一个重要难题，振动不仅会影响发电机的安全稳定运行，还会加速设备的磨损和老化，甚至导致设备故障和损坏。

对水轮发电机机组振动问题进行深入研究和分析，探讨相应的处理方法和预防措施具有重要的意义。

研究水轮发电机机组振动问题可以帮助水电站工程师了解振动问题的根本原因，能够更加准确地定位和解决问题，提高设备的运行效率和稳定性。

振动问题的分析和处理方法对于提高水电站的发电效率和节能减排具有积极的意义，有助于降低水电站的运行成本和提高经济效益。

振动监测技术和预防措施的研究也可以为水电站设备的维护管理提供有效的参考，延长设备的使用寿命，确保水电站的安全运行。

关于水轮发电机机组振动问题的研究意义不仅在于提高水电站设备的安全性和稳定性，还在于推动水电站的可持续发展和节能减排工作。

通过深入的研究和分析，可以为水电站振动问题的处理提供更加科学和有效的方法，推动水电站行业的不断发展和进步。

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。