探讨水电站厂房设计中的振动问题

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1、探讨水电站厂房设计中的振动问题　　【摘要】随着现代水轮发电机组的容量和尺寸设计也逐渐增大，转速也相应随之提高，使得某些水电站厂房出现振动过大的现象，这种振动不仅会对机组自身稳定性带来影响，有时还会给水电站的经济运行带来安全威胁。本文将对水电站厂房振动问题进行研究分析，并提出厂房在设计中应采用的相关抗振措施。　　【关键词】振动；分析；原因；措施　　1.前言　　由于水电机组规模日益扩大，机组运行产生的激励荷载也较大，水电站厂房作为机组的支承结构，势必会受其影响而产生振动，特别是大型混流式水轮机的水力共振，这种共振

2、不仅对自身机组稳定性产生影响，还使厂房产生整体或者局部的振动，并可对人体产生巨大的影响。因此，水电站厂房在设计时应充分考虑到机组振动问题，采取有效措施对抗机组振动，使厂房受到机组振动影响降到最低。　　2.水电站厂房结构概况分析探讨水电站厂房设计中的振动问题　　【摘要】随着现代水轮发电机组的容量和尺寸设计也逐渐增大，转速也相应随之提高，使得某些水电站厂房出现振动过大的现象，这种振动不仅会对机组自身稳定性带来影响，有时还会给水电站的经济运行带来安全威胁。本文将对水电站厂房振动问题进行研究分析，并提出厂房在设计中应

3、采用的相关抗振措施。　　【关键词】振动；分析；原因；措施　　1.前言　　由于水电机组规模日益扩大，机组运行产生的激励荷载也较大，水电站厂房作为机组的支承结构，势必会受其影响而产生振动，特别是大型混流式水轮机的水力共振，这种共振不仅对自身机组稳定性产生影响，还使厂房产生整体或者局部的振动，并可对人体产生巨大的影响。因此，水电站厂房在设计时应充分考虑到机组振动问题，采取有效措施对抗机组振动，使厂房受到机组振动影响降到最低。　　2.水电站厂房结构概况分析　　水电站厂房是水电站中装设了水轮发电机、水轮机以及各类辅助设

4、备的建筑物，又是运行人员进行生产活动的场所，是各种型式水电站中必不可少的建筑物，水轮发电机以及水轮机的运行工作就是在水电站厂房中进行的。水电站厂房形式和布置等都不一样，按其结构设计和布置特点来看，其可分为坝内式、地下式、坝后厂房顶溢流式以及地面式等形式，坝内式通常设计于坝体空腔内，地下式大部分均设计于地下洞室内，坝后厂房顶溢流式位于溢流坝坝趾，地面式厂房中，从其位置布置特点来看又分为河床式厂房、岸边式厂房以及坝后式厂房，地下式厂房有时有些会露出地而，但大部分均设计于地下洞室中。虽然水电站厂房形式不一、规模大小

5、也各不相同，然而从它生产以及输送电能的角度来看，水电站厂房枢纽建筑物又可分为四部分，即主厂房、副厂房、主变压器场和高压开关站。主厂房是水电站厂房枢纽的主要部分，发电机以及辅助设备均安装于主厂房内，主厂房在高度上又分为数层，最高层安装有发电机，最下层是蜗壳层，中间一层安装水轮机，人们习惯将最高层称为上部结构，中间和最底层称为下部结构即支承结构，水轮机组荷载直接作用于此结构中。副厂房通常是紧挨着主厂房的，它主要是为主厂房服务而设的，相关的电气设备、中央控制设备以及必要的生活设施等就布设于副厂房中。　　3.水电站厂

6、房结构振动研究　　振动评价标准　　对仪器设备造成影响的评价标准。《水电站厂房设计》提出水电站厂房下部结构机墩的振幅应在范围内；《动力机器基础设计规范》要求基础顶面允许的振动在转速低于500r/min时，以振动线位移为控制限制[2]。另外，《动力机器基础设计规范》还规定，当厂房安装有不大于10Hz的低频率器时，厂房设计最好远离机器的共振区。《隔振设计规范》提出允许振动位移μm时，振动速度应为/s。《多层厂房楼盖抗微振设计规范》规定，允许机床竖向振动为，位移为10μm时，速度为1·0mm/s。　　对人体保健的影响

7、。本文主要是对人体浸在振动环境中的情况对振动进行评价。《人体全身振动暴露的舒适性降低界限和评价标准》指出，振动频率、暴露时间以及振动作用方向都会影响人体的舒适度，使舒适度有所降低；《水利水电工程劳动安全与工业卫生设计规范》指出，取振动主频率为10Hz、且暴露时间8h，人体的疲劳和工作能力在振动垂直向加速度/S2和水平加速度/s2时下降到极限；《水力发电厂机电技术设计规范》要求发电站厂房工作区域的标准噪音为，通信室和中控室最大65dB-A，发电机层工作场所最大80dB-A；《水利水电工程劳动安全与工业卫生设计规

8、范》规定相关场所噪音限制值是，机组段内外的中控室分别为60dB-A和70dB-A，主机间各层为80dB-A。　　不同地域不同环境，水电站厂房等各方面设计也不一样，振动限值的提出要充分考虑到受振种类、振动频率等方面的因素，根据我国水电站厂房设计的特点，提出以下建议值。　　表1水电站主厂房振动控制标准建议值　　水电站厂方结构振动原因分析　　水轮机组动荷载相对增大。大型水轮机由于流量大、容易受到干扰的原因