水轮机故障诊断振动分析1

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。

简析水轮发电机组的振动原因及改进措施摘要：水轮发电机在长期运行过程中，会产生振动。

引起发电机组振动的原因可以从机械、水力和电力三方面考虑，针对这些原因，从发电机水机保护、励磁系统、发电机组导轴承方面进行改进。

关键词：水轮发电机；振动原因；改进随着现代技术的迅速发展，水轮发电机的比转速和单机容量越来越大，其结构更加复杂，机组稳定性问题日益突出。

一批像三峡工程等大、中型机组投入运行，其稳定性能尤为重要。

稳定性能成为衡量大、中型发电机组的重要性能指标。

1. 水轮发电机组的振动原因振动是旋转机械运行过程中的固有属性。

振动不仅影响机械的性能和寿命，还会引起机械故障和损坏会，造成重大经济损失。

水电机组的振动直接影响机组的安全运行、负荷的合理分配及供电的质量，如果不加以控制，还会造成严重的事故。

例如，西南某大型电厂的一台机组因导叶销破坏引起转轮周期性激振，导致转轮两块叶片振落，其它严重开裂叶片更换新转轮，直接经济损失一千万元；葛洲坝电厂某号机投产后出现明显振动，导致厂房震颇，严重地危及运行人员的身心健康。

可见，机组的振动值是一个重要的质量指标，既可以根据机组起动过程的振动来评价机组的安装质量，也可以根据机组振动状态确定机组的检修计划。

水轮发电机组的振动问题与一般动力机械的振动有所不同。

水电机组的振动除需考虑机组本身的转动或固定部分的振动外，尚需考虑作用于发电机部分的电磁力及水轮机过流部分的流体动压力对系统及其部件振动的影响。

在机组运转的情况下，流体一机械一电磁三部分是相互影响的。

因此，严格地说，水轮发电机组的振动是电气、机械、流休耦合振动。

完全按照这三者的耦合关系来研究系统的振动是非常复杂的，目前还难以建立起可以进行分析计算的数学模型，也不易在试验中同时考虑上述三种因素的互相影响。

为此，根据水电站所积累的典型经验，可将引起机组振动的原因划分为机械、水力、电气三方面。

1.1 机械因素由于制造、安装等因素引起的机械不平衡力主要有：（1）主轴弯曲或有挠度；（2）发电机转子与水轮机转轮动、静不平衡；（3）导轴承间隙调整不当；（4）推力轴承调整不良；（5）机组中心不正；（6）转动部分和固定部分不同心，产生摩擦或碰撞；（7）支持系统刚度不够。

水轮发电机组振动故障分析与处理发表时间：2020-03-17T10:41:34.583Z 来源：《电力设备》2019年第21期作者：李朋冲[导读] 摘要：随着经济的高速发展，同时也带动了水利行业的兴起，为了保证正常的供电，必须保障水利发电设备的稳定安全操作。

（国投甘肃小三峡发电有限公司甘肃省白银市 730900）摘要：随着经济的高速发展，同时也带动了水利行业的兴起，为了保证正常的供电，必须保障水利发电设备的稳定安全操作。

水轮机又分为冲击式水轮机和反击式水轮机，它们的工作原理都是能量的转换过程，将水流流动的能量转换为旋转的机械动能。

由于水轮机在运作过程中，经常会出现振动的情况，这种情况如果在合适的范围，属于正常情况，如果超过振动的范围，则会引起安全隐患，会使水轮机设备出现故障甚至报废的情况，影响设备发电，所以，当出现超过振动范围时应立即采取补救措施。

关键词：水轮机；振动；故障；处理1水轮机发电机振动方面的原因1.1机械振动方面的原因机械设备运行过程中产生的设备振动和冲击，这些振动都是常见现象，机械振动主要是指两物体间相互有规律的运动和相互之间的摩擦所造成。

但是，引起机械振动的因素有：导轴承缺陷、机组轴线不正、转子质量不平衡等。

存在缺陷的导轴承可能是由于轴瓦间隙不合适、轴承座强度低导致的。

若是导轴承和大轴有大间隙，而之间没有好的润滑的效果，就会使机组在运转时中的摆幅、振动增大。

这样振动主频是转频，而且振动在空转、低速转下就会产生。

由于水轮机和发电机组轴线不正也会导致机组的机械振动。

由于机组轴线的不正，致使机组的转子的中心和转轮之间产生偏离，由于偏离过程中产生了较大的惯性作用，使得增加了转子和转轮之间的振幅，从而导致水轮机和发电机机组产生振动。

转子质量不平横。

转子重心存在着很重要的作用，若是转子质量不平横，就会使转子的中心和推力轴承的中心不吻合，推力轴承的支撑因为受到的力不均匀产生轴向的形变，因磨擦发生晃动的镜板使其机器本身更发生大的振动。

水轮发电机组振动故障诊断与识别《转》摘要：振动是影响水轮发电机组正常运行和危害机组寿命的主要故障。

要清除机组振动故障，必须寻找引起机组振动的原因。

本文主要介绍如何依据诱发机组振动的某些特征，捕捉其振动原因。

为简化问题，不考虑引起机组振动诸因素间的相互影响，但对分析机组振动的主要原因，仍有较好的参考作用。

关键词：水轮发电机；振动；故障1 前言本文就水轮发电机组振动故障特点、振动原因及其主要特征和振动故障的诊断与识别方法谈一点粗浅的看法，由于该方面实践工作和资料搜集工作的有限，文章可能存在许多不足之处，恳请同行批评指正。

2 水轮发电机组振动故障特点一切机器在运行中，都不可避免地存在着不同程度的振动。

和其他动力机械一样，水轮发电机在运行中，也不可避免存在一定的振动。

因此，对各类不同装置形式及所采用的轴承型式的水轮发电机组，根据其不同的额定转速对各部位 (或规定的各典型特征部位) 的振动，均有一个允许范围。

若超过这一范围，就视为机组在运行中不允许的振动故障。

本文所要讨论和涉及的问题，均是对水电机组的振动故障而言。

另外，由于水轮发电机组工作的特殊性，其振动故障与一般动力机械相比，有较大的差异。

引起水轮发电机组振动的原因要比普通动力机械复杂得多。

除需要考虑机组本身旋转部分或固定部分的振动外，尚需考虑流动液体的动水压力造成对电站引水系统、水轮机过流部件的影响及发电机电磁力对机组振动的影响。

不仅组成的系统整体的各部分相互影响，而且引起机组振动的诸因素间又有相互影响和制约。

如，当水力方面的因素造成机组转动部分振动时，会使发电机转子和定子间的空气间隙不均匀，由此，便产生了不对称磁拉力，反过来又会加剧或阻尼机组转动部分的振动。

为了简化问题，以利于捕捉诱发机组振动的主要原因。

本文暂不考虑引起机组振动的诸因素间的相互影响。

经若干机组振动试验，简化后的振因分析结果尚具有较好的参考价值。

3 水轮发电机组振动原因及其主要特征引起水轮发电机组振动的原因很多，大致可归纳为机械、水力和电气三个方面。

水轮发电机组运行中的振动分析杨平摘要：水利工程在发电、蓄洪、航运等方面发挥了重要作用，因此定期开展水利工程内部机电设备的检修维护十分必要。

水轮发电机组作为水利工程中的核心设备，随着使用年限的增长或是工作环境的影响，常常会出现振动现象，如果不能及时查明振动原因，并采取有效的减振、防振措施，久而久之就容易产生安全问题。

因此，水电站技术人员需要明确水轮机发电机组振动原因，进而采取有效的解决方案。

关键词：水利发电机组；振动问题；成因分析；解决措施水轮发电机组振动是水电站运行过程中常见的一种问题，尤其是在一些投入运行年限较长的水电站，振动问题更加明显。

文章首先列举了几种常见的引发水轮发电机组振动故障的原因，随后结合某工程实例子，提出了具体的故障解决方案。

一、水轮发电机组振动成因分析大量的工作实践证明，导致水轮发电机组出现振动的原因与运作工况、机械原因、水力原因、维护管理等诸多因素都由密不可分的联系。

本文选取其中影响力较大的几种进行重点介绍。

1、机械因素（1）机组转动部分的固定构件由于出厂质量问题以及使用维护不到位，容易产生部件松动的现象，在高速旋转情况下，即便是很小的松动问题也会产生严重的振动。

（2）机组在运行过程中轴线不正以及调整不合格都会导致转轮的几何中心偏离旋转中心，这时机组运转产生的离心力就会导致惯性增加，在加上水压和动力的共同作用，就会发生震动现象。

（3）转子、转轮等转动部件的质量不平衡，就会使得转子的中心在轴上形成偏心距，从而导致机组运转时产生振动。

（4）如果瓦轴间隙不合理，在间隙过大而且润滑效果不佳的情况下就会产生干摩擦的现象，从而使机组产生横向振动。

2、电气因素（1）空气间隙不均匀，如果发电机在运转过程中出现转子不圆，或者机组中心不正时就会使得空气间隙不均匀，产生单边的不平衡磁拉力，电磁力的不平衡扰乱空气间隙的周期性变化，进而引发机组振动。

（2）三项负荷不平衡，这种引发振动的原因主要是指电气系统中的三项电流幅值发生不一致情况，而且幅值差超过了2%，从而引起继电保护误动、机组的附加元件产生振动。

水轮发电机组振动分析摘要：水轮发动机组振动有诸多原因以及危害。

由于破坏了转轮结构和固定导叶，这种振动现象会威胁水电站运行的安全性和稳定性，降低水电站的经济效益。

文章阐述了水轮发电机组原理、原因以及危害等问题，为了提高机组安全稳定运行延长机组使用寿命，我们要减少水轮发电机组振动这种现象。

关键词：水轮发电机；机组振动；原理原因1导言水利工程在促进社会经济发展方面发挥着十分重要的作用，因此，采取有效措施保障水利工程项目内部机电设备的正常运行十分重要。

为了提升水利工程机电设备运行稳定性，必须加强水轮发电机组日常管理，对水轮发电机组运行中常见的振动问题进行详细探究。

2水轮发电机组振动概述在水轮发电机组的实际运行过程中，机组振动一般是将水轮机作为其原动力，水能的作用能够有效激发水轮发电机组振动，同时，通过间接的方式，其还能够维持机组振动。

值得注意的是，水轮机组本身的特殊性，也会造成水轮发电机组产生振动问题。

比如，从水轮机组结构方面而言，水轮机组是由两个部分所组成的，即转动与固定，在水轮发电机组实际运行过程中，如果任意部件产生质量问题，都会导致机组产生振动问题。

水轮发电机组振动是旋转机械中较为常见的现象，如果采取有效措施控制水轮发电机组振动问题，则能够有效提升机组运行稳定性和可靠性。

但是，如果水轮发电机组的振动问题比较严重，并且无法采取有效措施将其控制在一定范围内，则会导致水轮发电机组安全性降低，甚至会造成部分零部件出现松动或者其他质量问题。

3关于水轮发电机组振动的原因相比于普通的动力机械而言，水轮发电机组的工作环境以及工作特性都是与众不同的，因此，导致其产生振动问题的原因也有很多种。

一般可以将水轮发电机组的振动成因分为三类，即：机械因素、水力因素以及电气因素。

3.1机械原因（1）机组轴线不同心。

因为轴心线受到水轮机轴与发电机轴不同心的现象导致不正，因此出现振动，造成机械故障。

它的主要振动特征1倍频和2倍频为径向振动的主要频率；2倍频分量与轴系不对中成正比，2倍频分量比例越大，轴系不对中越的现象越显著，一般会超过1倍频分量。

水轮发电机组的振动原因非常复杂，主要有水力、机械、电气等三大方面的原因。

例如，水轮机组的干扰通常来自一些压力脉动，低频压力脉动尤其对稳定运行构成威胁，因为它们可以扩散至整个管路系统，从而引起水力共振,其频率通常为转轮旋转频率的0．2～3倍。

对于混流式水轮机，在非设计工况下运行时，转轮出口将产生强烈的涡带，从而导致尾水管流不稳定，是造成这类机组振动和出力摆动的最主要根源。

尾水管脉动是低频压力脉动中最遍、最具有代表性的现象。

尾水管中的水流脉动压力可使尾水管壁产生裂缝,严重的可使整块钢板剥落.振动的振级和频谱不仅取决于激振力或力矩的大小和频率,同时还与电机和它的各部件，以及使水轮发电机构成整体的联接件的自振频率和运行状态有关，与制造、安装质有关，也与运行条件有关。

在水轮机振动测试分析技术中，信号处理是水轮机振动测试分析成功与否的关键,其目的是提取设备中的振动特征信息，为准确分析振动原因提供依据.随着电力行业对水力机械设备安全、可靠性要求的不断提高，对振动分析提出了更高的要求，而传统的振动测试技术已满足不了对微弱振动特征信息的提取及非平稳信号特征提取的要求，而基于虚拟仪器的计算机处理技术为振动分析中这些难题的解决提供了友好的平台。

从振动发生的情况看，有的是水轮机本身的水力特性决定的，有的是由一些偶然因素作用产生的。

发电机是将水轮机的机械能转换为电能的装置，在转换过程中，由于某些方面设计、加工、安装或参数配合不当也会引起发电机的电磁振动.从结构上,水轮发电机组可以分成两大部分：转动部分和固定、支持部分。

它们中的任何一个存在机械缺陷时都可能引起机组振动.而这些缺陷可能是由设计、加工、安装等任何一个环节所引起。

常规情况下，机组有四大振动部件：上机架、下机架、顶盖、转动部分。

异常情况下还有其它部件，如定子铁心等。

水轮发电机组结构复杂，诱发故障的原因很多,依据干扰的不同形式，机组的振动可分为机械振动、电磁振动和水力振动三大类.1．机械振动机械振动系指振动中的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有：转子重量不平衡，机组轴线不正，导轴承缺陷等.机械振动主要有:大轴在法兰处对中不良,连接不紧或固定件松动而造成大轴有折线，从而引起的振动；机组转动部分因质量不平衡、弯承瓦间隙大或推力轴承的推力轴瓦不平和推力头松动等原因引起的振动。

大型水电机组振动超标分析及处理大型水电机组是指功率在100万千瓦以上的水轮发电机组，其主要由水轮机、发电机和辅助设备组成。

由于多种因素的影响，如设备老化、不平衡、设计缺陷等，大型水电机组往往存在振动超标的问题。

本文将对大型水电机组振动超标进行分析以及相应的处理方法进行探讨。

首先，大型水电机组振动超标的原因主要有以下几个方面：1.设备老化：长期运行使得机组内部零部件的磨损加剧，导致了振动超标的出现。

2.设备不平衡：由于加工质量不好、装配不当等引起的机组旋转部件不平衡，进而产生振动超标现象。

3.设计缺陷：一些零部件在设计时考虑不周，导致机组运行时不稳定，从而引发振动超标。

其次，针对大型水电机组振动超标的处理方法如下：1.定期检查维护：加强对大型水电机组的定期检查和维护，对磨损严重的零部件及时更换，从根本上减小振动超标的发生。

2.平衡校正：对于机组内部出现不平衡的部件，采取平衡校正的方法，如加重、削减或更换配重块等，以降低振动水平。

3.设备更新改造：对老化严重的设备进行更新改造，采用新的材料和工艺，提高设备的稳定性和耐久性，减小振动超标的发生。

4.优化设计：在大型水电机组的设计过程中，充分考虑到各种因素的影响，通过优化设计，减少振动超标的发生。

5.增加振动监测系统：给大型水电机组增加振动监测系统，能够实时监测振动情况，及时采取措施进行干预，避免振动超标现象的发生。

总之，大型水电机组振动超标是制约其正常运行的一个重要问题。

通过对振动超标的分析及相应的处理方法，可以减小振动水平，提高机组的可靠性和稳定性，保证其正常运行，为水电发电提供可靠的保障。

水轮机运行中的故障分析及处理措施水轮机是一种利用水流能量转换为机械能的重要设备，广泛应用于水力发电和水利工程中。

在水轮机长期运行过程中，可能会出现各种故障问题，影响设备的正常运行。

及时分析并处理水轮机运行中的故障是非常重要的。

本文将围绕水轮机运行中的故障分析及处理措施展开讨论。

一、故障分析1. 叶轮损坏叶轮是水轮机的核心部件，起着将水能转换为机械能的作用。

叶轮损坏可能出现的原因包括叶片疲劳断裂、叶轮受到物体冲击、叶片与导叶摩擦等。

一旦叶轮损坏，将会导致水轮机效率下降甚至无法正常运行。

2. 水轮机漏水水轮机漏水问题可能出现在水轮机轴封、注水口、泵站连接处等部位。

造成水轮机漏水的原因主要有轴封老化、注水口密封不严、泵站管道损坏等。

水轮机漏水不仅会造成能源浪费，还会影响设备的安全运行。

3. 机械磨损水轮机在长期运行中，机械部件会出现各种程度的磨损。

常见的机械磨损问题包括轴承磨损、齿轮副磨损、密封元件磨损等。

机械磨损问题如果不及时处理，会引发设备故障，降低水轮机的性能。

4. 水轮机振动水轮机振动问题可能由于叶轮不平衡、轴承损坏、轴弯曲等引起。

水轮机振动不仅会影响设备的正常运行，还可能会产生噪音，影响周围环境和设备的使用寿命。

二、处理措施1. 叶轮损坏对于叶轮损坏的问题，需要定期对叶轮进行检查和维护，并且加强对叶轮的监测，及时发现叶轮的裂纹和疲劳断裂问题。

一旦发现叶轮存在问题，需要立即停机维修或更换叶轮。

2. 水轮机漏水水轮机漏水问题通常需通过更换轴封、修补密封部位、加强注水口密封等方法来解决。

并且需要做好设备的定期检查和维护工作，预防漏水问题的发生。

3. 机械磨损机械磨损问题需要定期对水轮机的机械部件进行检查和润滑，及时更换磨损严重的部件，预防磨损问题的扩大。

4. 水轮机振动水轮机振动问题需要对水轮机进行动平衡检测，及时发现并处理叶轮不平衡等问题。

对于轴承损坏、轴弯曲等问题，需要及时更换损坏的部件。

三、预防措施1. 定期维护对于水轮机设备，定期进行设备的维护保养工作非常重要，包括对叶轮、机械部件、轴封等部分进行检查和润滑，及时发现并处理潜在的故障隐患。

水力发电厂水轮机振动异常故障及处理对策摘要：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：水力发电厂;水轮机振动;故障;处理引言水轮机在运行过程中，由于受到制造工艺、安装工艺、运行工况等因素的影响，会产生振动现象，对机组的安全运行有较大影响并产生噪音，加速零部件的磨损、降低工作效率等。

水轮发电机组振动的原因比较复杂，不同的振动因素会引起不同规律的振动，因此，要根据水轮机的振动状态，分析其原因，才能找出相应处理的方法。

1振动异常故障原因1.1机械振动原因分析机械振动引起的主要原因如下：（1）转子质量不平衡，当转子重心与轴心产生偏心距，由于质量失衡，离心力的作用，主轴将产生弯曲变形，随着速度的加大，振动越严重。

（2）机组轴线不正，当转动部分的总轴向力不通过推力轴承中心时，产生的偏心力矩随着转速的升高，振动也随之增大（水平与垂直都会增大）。

（3）机组转动部分与固定部分有碰擦，引起振动。

由于机组轴线不正，转子、转轮等转动部分在运转过程中可能会与固定部分发生碰擦，导致机组异常振动。

（4）活动导叶发生倾斜，引起振动。

长期运行后，导叶轴颈与轴瓦间间隙增大，导叶位置发生倾斜，可能会因为与顶盖、底环碰撞而引起振动。

根据异常振动的现象，如果是转子质量不平衡、机组轴线不正、机组转动部分与固定部分有碰擦的原因引起，那么空转时随着机组转速增加，振动、摆度就会大。

因此排除这3种机械原因。

1.2水力原因水轮机内外压差不同，由于水轮机内部水力不平衡，导致振动异常。

水轮机中的液态水在产生力时的稳定程度不够，对水轮机发电机组的正常运行造成影响，平衡能力较差。

由于不同季节及时间变化，水流速度具有不稳定性，这会对水轮机振动造成不同程度影响。