藤子沟电站1_水轮发电机组振动过大原因分析及处理

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1、藤子沟电站1#水轮发电机组振动原因分析及处理马进潮高金林（武警水电第八支队福建厦门361009）摘要：针对藤子沟电站1#水轮发电机组A级检修后，机组启动时上机架振动偏大的问题，通过试验分析机组振动的原因，确定用动平衡试验对发电机转子进行配重，成功的解决了该机组振动偏大的问题关键词：振动动平衡配重1概述藤子沟电站位于重庆市石柱县三河乡龙河流域上游，是龙河流域梯级开发的龙头电站，装机容量为2×35MW。该站1#机组为立轴悬吊型水轮发电机组。2机组启动时振动现象及原因分析2.1机组启动时的振动现象藤子沟电站1

2、#水轮发电机组大修后启动空转至额定转速时，用百分表分别测量机组上导摆度、上机架水平、垂直振动、水导摆度，测得数据如表1。表1：机组空转至额定转速时各部摆度及振动值单位：mm测量项目上导摆度水导摆度上机架水平振动上机架垂直振动数值0.180.160.080.04特别在机组进行甩负荷试验时，当机组进行75％额定负荷甩负荷时，机组转速升至额定转速的130％，即650r/m时，上机架水平振动达0.26mm，垂直振动达0.08mm。人站在上风板上，明显感到机组的晃动。该机组的振动情况，严重威胁机组的安全运行。必须

3、对该机组振动进行分析和处理。2.2机组振动原因分析机组振动可以分为水力振动、电磁振动和机械振动三类。2.2.1产生水力振动的因素1、水力不平衡：当流入转轮的水流失去轴对称时，就出现一个不平衡的横向力，致使造成机组振动。其水力不平衡主要表现于导叶开度的不均匀及止漏环间隙的不均匀。2、尾水管中水力不稳定：尾水管中水压不稳定，水压周期性变化，压力脉动作用于机组和基础上，就会引起机组振动、噪音和出力波动。3、空腔汽蚀：空腔汽蚀会引起机组的顶盖和上机架出现剧烈的垂直振动。本次机组大修时，对机组中心及导叶开度进行了

4、调整，其值符合《水轮发电机组安装技术规范》（GB8564-2003）中的相关要求。其数据如表2和表3。表2：导水叶最大开度测量单位：mm编号端面间隙编号最大开度立面间隙编号端面间隙编号最大开度立面间隙上下上下大小大小大小大小100001-212701100.100011-121280200002-3129012000012-131300300003-4129013000013-141300400004-5128014000014-151310500005-612701500.200015-1613006

5、00006-7129016000016-171310700007-8126017000017-181310800008-9130018000018-191310900009-10125019000019-2013001000.150010-11129020000020-11270表3：机组止漏环间隙测量单位：mm盘车号12345678数值0.830.820.800.830.820.800.800.82且该机组大修时，没有发现汽蚀现象。可见，该机组振动不是水力因素引起的，或者说水力因素影响甚微。2.2.2

6、振动的电磁因素振动的电磁因素是指振动中的干扰力来自发电机电气部分的电磁力。引起电磁振动的主要因素有：转子绕组短路，空气间隙不均匀等。1、转子绕组短路：当一个磁极的磁动势因短路而减小时，与其相对的磁极的磁动势没有变化，因而出现一个跟转子一起旋转的不平衡磁拉力，引起转子振动。2、空气间隙不均匀：当发电机转子不圆，或机组中心不正时，空气间隙就会不均匀，从而产生单边的不平衡磁拉力，随着转子的旋转而引起空气间隙周期性变化，单边不平衡磁拉力沿着圆周作周期性移动，引起机组振动。本次大修时，对转子磁极进行了处理，并作了

7、电气试验，无转子绕组短路现象。机组回装时，按规程对中心进行了调整，空气间隙符合要求，数值见表4。表4：机组空气间隙测量单位：mm方位＋X＋X＋Y＋Y＋Y－X－X－X－Y－Y－Y＋X数值23.1722.1121.8421.9621.8922.1622.423.3可见，该机组振动电磁因素的影响不是很大。2.2.3振动的机械因素振动的机械因素是振动中干扰力来自机械部分的惯性力、摩擦力及其它里，引起振动的机械因素主要有：机组轴线不正、导轴承缺陷、转子质量不平衡等。1、机组轴线不正：机组轴线不正的主要表现形式是轴

8、线与推力头底平面不垂直和轴线法兰结合面处曲折。由于轴线倾斜和曲折，使机组转子的总轴向力不通过推力轴承中心，就产生偏心力矩。随着转子的旋转，偏心力矩也同时旋转，使各支柱螺栓的受力是脉动力，起脉动频率与转速频率相同，从而产生推力轴承各支柱螺栓的轴向振动，转子也随之产生振摆。所以，轴线不正，也是引起径向振动的原因之一。该机组大修时，对其轴线进行了调整，各处摆度值见表5。其值远优于国家标准，从而可排除该机组的振动不是由于轴线不正引起的。表5：机组轴