对杨家坝水电站机组振动原因及处理

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1、运行与维护SMALLHYDROPOWER2012No2，TotalNo164杨家坝水电站机组振动愿因及处理汤永明(福建南电股份有限公司福建南平353001)【摘要】针对杨家坝水电站出现的振动问题，先从理论角度分析了其产生振动的原因，再从电站实际测量的数据加以分析、比较，发现了问题的本质根源，从而提出改进方案。图1幅，表3个。【关键词】水电站机组振动原因分析处理1电站概况3产生振动的原因杨家坝水电站位于湖北省西部的沿渡河流域，水轮发电机组的振动是一个较为复杂的问题，系长江北岸的1条一级小支流。该电站是沿渡河流引起振动的原因多种多样，具体可归结为机械、水域梯级水电开发的第三级电站，电

2、站无水库，坝址力和电气3个方面的原因。位于沿渡河与石柱河汇合口下游250m处，坝址以3．1机械原因上控制流域面积228．5m3。厂址座落在沿渡河左岸由于机组机械部分的惯性力、摩擦力及其它力的东圩口。电站总装机容量为2×12．5MW，建成的干扰造成的振动称为机械振动。引起机械振动的后接入110kV电网，主要担任地区电网调峰和调频因素有机组轴线不正或对中不良、转动部分质量不任务。平衡、机组支撑结构或者轴系刚度不足、导轴承缺电站水轮机型号为HLA606_LJ一110，发电机陷或问隙调整不当、轴密封调整不当等。型号为SF12．5—8／2800，最大水头147m，额定水1)机组轴线不正或对

3、中不良。机组轴线不正头135m，最小水头135rn，额定功率12954kW，会引起两种形式的振动，一种是弓状回旋，另一种额定转速750r／min，飞逸转速1378r／min，额定流是摆振。弓状回旋是由于转子、转轮几何中心偏离量10．46／s，吸出高度+1．2m。旋转中心，运行中会产生横向及纵向振动，对推力轴承、导轴承均构成威胁，还可能增大离心惯性2出现的问题力，两者都会使振幅增大。另外，在动水压力下，电站2台机组在做空载试验和过速试验时，均推力轴承处会发生摆振。因此，在安装和检修时必发生了较为严重的振动现象。由于机组的振动在国须找正轴线，调整各导轴承的间隙至允许范围内。家标准中都

4、有严格的规定允许值，机组转速越高，该振动对转速不敏感，与机组出力无关，在空载下其规定的允许值就越低；当实际振动值超过允许值也会发生。时，便会发生不同程度的振动现象，轻则产生噪2)转动部分质量不平衡。由于转子或转轮质爵，重则引起机组的出力不足、效率下降、瓦温上量不平衡，其重心与轴心会产生一个偏心距，当主升、使用寿命下降等一系列问题，甚至会造成安全轴旋转时，由于失衡质量离心惯性力的作用，主轴事故，严重影响机组的安全稳定运行。将产生弯曲变形，轴变形越大，振动也越严重。3)机组支撑结构或者轴系刚度不足。机组支撑结构的静刚度不足，在外力的作用下会产生较大的变形；而动刚度不足，在不平衡力或力

5、矩的作用收稿日期：2012—02—02作者简介：汤永明(1974一)，男，工程师，主要从事水轮下也会产生较大的振动。机设计工作。Email：yongmt一666@163．eom4)导轴承缺陷或间隙调整不当。导轴承由于·42·小水电2012年第2期(总第164期)运行与维护设计缺陷在运行中松动，轴瓦间隙设计或调整不的次谐波振动、不对称三相负荷运行引起的定子机当，轴承支架刚度不足，都会造成机组的振动、摆座和转子振动等。度增大。此时的振动主频为转频，且振动在空载、1)气隙不均匀造成的极频振动。发电机定子低转速下就会发生，对转速较为敏感，转速越高，或转子不圆，或者定、转子不同心，都可能造

6、成发振动越大。电机气隙不均匀，可分为静态气隙不均匀和动态气5)轴密封调整不当。机组各处的轴承盖、轴隙不均匀。当发电机转子磁极固定良好，在运行中承托架及水轮机的径向盘根密封如果调整不当，四没有窜动时，最小气隙在空间的位置是固定的，此周紧量不均，或者水轮机径向盘根密封润滑不良，时的气隙不均匀即为静态气隙不均匀；它会导致发则会造成转轴横断面四周受热不均，热膨胀导致转电机气隙磁场不均匀，在发电机定子上产生相对静轴弯曲，发生严重振动。止的单边磁拉力或周期性交变磁拉力，在发电机转3．2水力原因子上产生周期性交变磁拉力，从而引起发电机振由于水轮机水力部分的动水压力的干扰造成的动。而动态气隙不均

7、匀是指发电机转子磁极在运行振动称为水力振动。引起水力振动的因素有水力不中松动，或其他原因造成气隙在运行中的不均匀，平衡、尾水管中的水力不稳定、叶道涡等。此时，最小气隙的位置是旋转的。1)水力不平衡。当流入转轮的水流失去轴对2)分数槽绕组产生的次谐波振动。分数槽绕称时，出现不平衡的横向力，于是造成转轮振动。组产生的磁势中除主波外，还包括一系列极对数不水流失去轴对称的主要原因是过流通道不对称，如能被主波极对数整除的分数次谐波。这种次谐波与蜗壳形状不正确，导叶开度不均引起转轮压力分布主