水轮发电机组运行振动问题与控制

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。

水电站机组振动的原因及解决措施研究随着社会的进步，居民的用电量日益升高，同时也对用电质量提出了更高的要求，这就刺激了电力行业的飞速发展，但同时也暴露了较多的问题，其中最为常见的就是水电站机组振动问题。

这一问题不仅影响着设备正常使用，甚至还会对使用人员的生命安全造成严重威胁。

本文的研究内容即为水电站机组振动的原因及解决措施。

标签：水电站;机组振动;原因;解决措施水轮发电机在工作中如果发生振动，不仅会导致某些部件发生弹性形变或塑料形变出现裂纹、断裂，还会导致部件之间的连接松动，导致部件的使用寿命更短。

严重时甚至还会对整个水电站机组的安全运行造成严重威胁。

但这一问题在实际使用期间难以避免，所以需要采取有效的措施进行改善。

分析水轮机组的结构可以发现，组成部分主要是旋转和固定两部分，水轮发电机在运行期间，其中某部分发生异常，就会导致出现机组振动。

比较常见的振动是旋转部分的振动。

对振动问题采取有效措施进行控制后，可以使机组的运行具备更高的稳定性和可靠性[1]。

1、水利因素造成水电站机组振动的原因1.1水力不平衡水流同时具有动能和势能，在蜗壳的作用下形成环流，经均匀分布固定导叶、活动导叶片到转轮上，将其激活进行旋转。

当导水叶叶片和流量通道受各种因素的影响出现较大的形状差异时，水流作用到转轮后，因为成对称失衡，出现不平衡横向力，转轮从而发生振动，当运行处于无负载和低负荷状态时，振动尤为强烈。

1.2尾管的低频率水压脉冲在非设计工况条件下，水轮机运行时在出口处转轮受到脱流漩涡和旋转水流等因素的影响，尾水管内引发水压脉动并出现大型涡带，并以固定频率在管内转动，引起低频压力脉动。

水流流经管道后，压力脉动会导致转子，蜗壳，压力管等发生剧烈的振动[2]。

1.3空腔汽蚀水流通过水轮机时，受到流速，流向的影响，流道发生改变，增加流速后水流中出现气泡，气泡一旦进入高压区并溃灭，出现的情况即为空腔汽蚀。

这一情况会对机组的推力轴承和顶盖造成剧烈的垂直振动。

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。

水力发电站的振动与噪声评估与控制随着能源需求的增加，水力发电被广泛应用作为一种清洁、可再生的能源来源。

然而，水力发电站的运行过程中产生的振动和噪声问题引起了人们的关注。

这些问题不仅会对周边环境和生态系统造成影响，还可能对水电站的运行稳定性和设备寿命产生负面影响。

因此，对水力发电站的振动和噪声进行评估与控制十分重要。

一、振动与噪声评估1. 振动评估水力发电站的振动评估是通过对设备和结构进行振动测试与分析来判断其振动水平是否超过限制值。

常用的检测手段包括加速度传感器、振动测量系统和频谱分析等。

通过采取这些措施可以准确测量水力发电站的振动水平，并通过与国家相关标准进行对比来判断是否符合要求。

2. 噪声评估水力发电站的噪声评估主要针对发电机组、水轮机、变压器和冷却系统等设备。

常用的测试方法包括声级计、频谱分析以及噪声源定位技术。

这些方法可以帮助工程师分析噪声产生的原因和来源，从而进行相应的控制和减排措施。

二、振动与噪声控制1. 设备改造与优化对于已经存在振动和噪声问题的设备，可以通过改变结构、调整运行参数或者增加有效的缓冲材料等方式来降低振动和噪声水平。

此外，对于新建设备，选用低振动、低噪声的设计方案是减少振动和噪声的有效手段。

2. 隔音和隔振措施在水力发电站的布置中，可以采用隔音和隔振措施来减少振动和噪声的传播。

例如，在设备旁边设置隔音墙或隔音罩，采用悬挂式装置减少机组的振动传递等。

3. 环境监测与管控通过安装振动和噪声监测系统，对水力发电站进行24小时实时监控，及时发现异常情况并采取相应措施解决。

此外，制定相关的管理规定和操作规程，加强对设备运行的监管和管控。

4. 定期检查与维护定期对水力发电站的设备和结构进行检查和维护，保持其在良好的工作状态。

及时更换老化的设备和损坏的部件，减少振动和噪声的产生。

三、案例分析以某水力发电站为例，该发电站在运行过程中产生了较大的振动和噪声问题，严重影响了周边居民的生活和环境。

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。