摘要：水轮机设备与发电装置的振动与主轴摆动是水电站规划甚至是运行维护过程中重要考虑的一项重要工作与过程。它是新机装配或者是机组大修试运行之时的动态测评标准，有着至关重要的作用与地位。所以降低机组的振动与摆幅，对提升机组运行的安全性能以及延长机械设备的使用周期，有着至关重要的意义与作用。
关键词：水轮机；发电机组；振动
引言
电力在促进社会和经济发展中扮演着非常重要的作用，所以，采取有效措施，保证发电厂内部机电设备正常运行是非常重要的。为了提高机电设备运行的稳定性，必须加强设备的日常管理，详细的分析发电设备运行中遇到的振动现象，采取有针对性措施进行处理。
1水轮发电机组振动概述
从水轮机组的结构来说，主要由两部分组成，即旋转部分和固定部分。水轮发电机组运行过程中，有些部分出现了问题，会导致机组产生振动。水力发电机组的旋转部分发生振动的现象较为常见。采取有效措施控制水力发电机组的振动，可有效提高机组运行的稳定性和可靠性。如果水轮发电机组的振动很严重，但没有采取有效措施将其控制在一定的范围内，会导致一些零件松动，甚至发生事故。
2影响发电机组振动的主要因素分析
2.1电磁因素引起的振动
当机组设备中某个磁极出现短路的情况时，导致磁动势减小，则与之相对称的磁极的振动便出现一个方向一样的旋转着的不平衡的拉力，这就是引起机组振动的原因。假如这时候定子铁心组合缝出现松动的情况，或者铁心本身松动等等，也会引起机组振动。
2.2机械因素引起的振动
（1）如果机组轴线不流畅，紧固零部件松动，中心不准，推力轴承调整不合适都会使得发电机组在空乘低转速运行的时候振动明显。（2）如果发电机组振动随着机组转速的平方增大而增大，那就可能是因为机组转动部分，质量不够平衡，引起机组振动。（3）如果发电机组振动不仅强烈还伴有撞击的声音，那么引起振动的因素，很有可能是固定部件与机组转动部件的碰撞发出的声音。（4）假如发电机组，振幅明显的随机组负荷变化而变化，那么这很有可能是因为主轴过细或轴的刚度不够进而引起了振动。
2.3水利因素引起的振动
2.3.1汽蚀引起的振动
汽蚀是水利因素的一种，可分为三部分三个种类，有空腔汽蚀、间隙汽蚀和翼型汽蚀。空腔气蚀经常发生在水轮机座环内侧和为水管的上半部分，间隙汽蚀会破坏叶片法兰，叶片周缘，破坏转轮室以及转轮体设备，翼型汽蚀经常发生在轮翼靠近叶片背面的地方。因为汽蚀的原因，水轮机工作表面不仅会严重侵蚀和破坏，还会有强烈的噪声，剧烈的震动。当机组部分负荷时，机组振动更加剧烈，并有明显的噪声，振动频率在300到500赫兹，进行高频振动。
2.3.2尾水管涡带引起的振动
水轮发电机组振动中非常常见的振动源就是尾水管涡带，尾水管涡带不仅能引起机组振动，还能引起压力脉动。一般来说，涡带摆动除了会引起水轮机发电机组振动，还能引起引水系统和厂房共振，所以很容易引起发电网功率的摆动。
3水轮机发电机组振动的处理方案
3.1采取相对合理的振动测试方案
3.1.1仪表测试法
此类方式相对简便且灵活，涉及到的仪器包括测振仪和百分及千分表等。测振仪可以及时的将机械振动时间历程测试出来，在分析及对比的过程中，获取到更为精确地机组振动频率及波形等相对应的指标。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆百分及千分表等也可以及时的将机组振动的振幅测出来，这样便能保证相关工作的开展更加顺利。
3.1.2振动监测系统
这种系统通常涵盖着传感器、信号变换及处理等不同的装置。在借助于专业传感器及信号变换装置的基础上，把实际获取的振动量合理的转变为电量，再适当的借助于放大器将相关的信息放大，通过示波器将其合理的记录下来，经过分析仪器的分析加以处理。该系统体现出较高的灵敏度和较广的频率范围，能够及时的完成自动控制及遥测等工作。应该格外关注的是此系统的使用可以对机组振动进行测量，但是应该采取针对性的屏蔽措施，避免受到外界的干扰，对测量的准确度产生不利的影响。
3.2准确分析电磁因素产生的振动原因
依照转子磁极键的基本情况，在反复测量定转子圆度符合一定的标准之后，把长出的部分及时的去除，在上部及时加装挡板。当对磁极键固定之后，避免出现偏斜的问题。若是磁极已经修复成功，需要及时的对转子圆度加以复测，保证检测的结果及对应的标准达到相关的要求。在对定子铁芯进行定期检查的时候，如果发现了松动的情况，应该及时的采取措施处理，同时强化基本的监控与监管。
3.3合理判断机械因素导致的振动问题
重视精密度的提升和同心度的提升，这是降低机械因素导致振动问题的关键。机组在实际运行的时候如果出现较大幅度的振动问题，可以对机组实现合理的检查，及时排除其他因素所致的情况。根据振动显示的情况，在变速试验中，应该明确相对明显的振动变化情况，由此及时的判断出机械因素所导致的实际问题。在进行空载试验的时候，可以发现存在着有功负荷及励磁电流的影响。在实测机组导轴承间隙的过程中，能够发现当间隙呈现出最大值的情况时，需要进行合理的调整，保证其能够控制于标准值0.2毫米之内。在此之后，启动机组的过程中应该及时的落实振动测试工作，振幅必须要保证在0.04毫米之内，消除机械因素导致的振动问题。
3.4清楚辨明水力因素所致的振动问题
针对于尾水管涡带导致的机组振动问题，可以及时的在低负荷区域中适当的补足气量，由此能够及时的降低相应的压力脉动振幅。在加装了延伸泄水锥后，可以保证涡带的压力脉动及时的降低到一定的程度上。在超负荷的区域之中，可以及时的加装相应的加装带，其起到的导流作用可以保证减震装置发挥出作用，采用角向切割叶片出水边的基本方式，把涡带中的压力脉动合理的控制，由此提升出力。针对于汽蚀原因所致的机组振动问题，应该及时的通过尾部流通管入口处的加装导流瓦改善，也可以适当的添加导流翼板或者是对转轮叶型合理的修正，由此能够及时的解决出力问题。注意适当的避免机组在低压负荷区中运行，这样便能及时的降低汽蚀可能导致的机组振动几率。
3.5机组振动维护的基本要点
每月必须要适当的测量发电机定子及励磁回路绝缘电阻，同时在测量发电机定子回路绝缘电阻时应该采用2500V兆表，对比于历年测量值来说不能出现相对明显的降低趋势，吸收比不可以低于1.6，应该及时的在查明原因的情况下消除。若是发生了机电外部的短路问题，需要及时的对发电机重要的部件合理的检查。发电机运维人员应该落实定期或者是不定期的考核，确保发电机运行状况更为优良，促使相应工作的开展更加顺畅。
结语
怎样在机组高效运转的过程中对其各部件和整体的振动进行有效监视，对异常情况和隐患进行及时的检查处理，在最大程度上减少因为机组振动而产生的不安全事件和事故是整个电站运行和管理过程中非常重要的工作，不仅要有科学的理论，还需要大量的实践经验作为指导，加强对机组的检修维护作业对其展开全方位的动态控制，最大限度地确保水轮发电装置的运行安全与稳定。
参考文献
[1]苏敬爱.水轮机发电机振动问题分析和处理[J].湖南水利水电,2018,04:101-103.
[2]黄商.水轮机发电机组振动的影响因素与处理方案[J].科技创新与应用,2018,27:127-128.
[3]苏奎.水轮机发电机组振动的影响因素与处理方案研究[J].装备制造技术，2015，（07）：95-97.
论文作者:叶晖
论文发表刊物:《电力设备》2019年第6期
论文发表时间:2019/7/9
标签：机组论文; 水轮机论文; 因素论文; 水轮论文; 磁极论文; 过程中论文; 情况论文; 《电力设备》2019年第6期论文;