浅析水轮发电机组振动

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1、为了确保“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备正常使用，我校做到安装、教师培训同步进行。设备安装到位后，中心校组织各学点管理人员统一到县教师进修学校进行培训，熟悉系统的使用和维护。浅析水轮发电机组振动　　摘要：对水电工程中经常出现的机组振动问题进行分析，并结合国内外水电工程的特点，提出了机组振动问题的解决思路和建议。　　关键词：国际水电工程；水轮机；机组振动　　随着我国水电建设的不断发展，我国建设的水轮发电机组的水头、容量不断增多，机组振动问题日益突出，对电站的安全运行和设备使用寿命造成了不利影响[1]。而

2、水轮发电机组的运行工况复杂，振源较多，引起机组振动的因素往往叠加出现，振动的测试、分析与消减难度很大。所以研究机组振动的产生原因、危害和防治具有重要的理论意义和经济意义。　　一、水轮发电机组振动的产生　　由于水轮发电机组在实际运行过程中工况复杂，所以引起机组振动的原因很多，主要有水力振动、电磁振动和机械振动。　　水力振动　　水轮发电机组水力振动主要由于机组出力和水头波动、过流部件的水压力脉动和调速器系统震荡引起的。例如，尾水管涡带、卡门涡列和狭缝射流诱发的振动都与水压力脉动有关。　　电磁振动为了充分发挥“

3、教学点数字教育资源全覆盖”项目设备的作用，我们不仅把资源运用于课堂教学，还利用系统的特色栏目开展课外活动，对学生进行安全教育、健康教育、反邪教教育等丰富学生的课余文化生活。为了确保“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备正常使用，我校做到安装、教师培训同步进行。设备安装到位后，中心校组织各学点管理人员统一到县教师进修学校进行培训，熟悉系统的使用和维护。　　电磁振动主要由设计参数不匹配或是制造、安装不当，造成发电机工作时磁拉力不平衡而产生的机组振动。转子圆度不够、转子旋转中心偏移或定子铁芯松动都是造成磁拉力不平

4、衡的原因。　　机械振动　　机械振动主要由转动部件质量不平衡、偏心或轴承间隙调整不当引起。其中转动部件质量不平衡而引起的弓状回旋是机组振动的最常见现象。　　我们把转子理想化为一质密圆盘来分析并假定：　　1、当角速度ω=0时，圆盘的几何中心与回转中心重合；　　2、忽略转轴的阻尼效应；　　3、由于质量分布不均所产生的偏心距为e；　　当轴以角速度ω旋转时，由于失衡质量惯性力的作用，轴将产生弯曲变形，其中心o1获得挠度y。现将o、o1、w三点表示在与旋转中心线垂直的A-A平面上由于不考虑阻尼，o、o1、w将共线，并

5、且随同旋转的离心力作用带动圆盘转轴产生弯曲变形，其中心o作圆周运动。这种运动状态称为弓状回旋，几何中心的回转半径就是振幅。　　作用于圆盘上的离心力　　P=mω2式中m为圆盘质量　　由于轴的弯曲变形而作用在圆盘上的弹性恢复力为ky。对于稳定的弓状回旋，上述二力必须相等。为了充分发挥“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备的作用，我们不仅把资源运用于课堂教学，还利用系统的特色栏目开展课外活动，对学生进行安全教育、健康教育、反邪教教育等丰富学生的课余文化生活。为了确保“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备正常使用，我

6、校做到安装、教师培训同步进行。设备安装到位后，中心校组织各学点管理人员统一到县教师进修学校进行培训，熟悉系统的使用和维护。　　mω2=ky　　即：y=meω2/　　上式表明：1）回转半径随偏心距的增大而增大；　　2）回转半径是角速度ω的函数。　　即：y=f　　当k-mω2=0，即ω=时，y，在理论上轴将折断，但实际上由于存在轴承的限制作用和其他一些因素的影响，最终出现轴的剧烈振动。这一角速度称为临界角速度，并以ωc表示。　　c可以用每分钟的转数表示如下：　　　　我们知道，质量――弹簧系统的自振频率=圆盘与

7、轴组成的系统，同样可以看成是一个简单质量――弹簧系统。因此式表明，n与带有圆盘之轴的自振频率重合：　　c就是通常所说的“临界转速”。　　当轴以临界转速旋转时，将产生剧烈的横向振动，这正是一种共振现象。这种共振对水力机组的安全稳定运行危害非常大，而且最为常见。　　二、水轮发电机组振动的危害为了充分发挥“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备的作用，我们不仅把资源运用于课堂教学，还利用系统的特色栏目开展课外活动，对学生进行安全教育、健康教育、反邪教教育等丰富学生的课余文化生活。为了确保“教学点数字教育资源全覆盖”

8、项目设备正常使用，我校做到安装、教师培训同步进行。设备安装到位后，中心校组织各学点管理人员统一到县教师进修学校进行培训，熟悉系统的使用和维护。　　剧烈的振动会破坏机组的正常工作状况，导致转动部件和静止部件之间的摩擦加剧影响零部件使用寿命。经常性的振动还能引起金属疲劳，使各连接处和接合处发生松动，导致部件出现裂纹甚至断裂[2]。当振源频率与机组或厂房固有频率接近引起共振时，可能引起机组解列甚至水工建筑损坏。如果振动值长期超过振动