摘要：首先针对引起水轮发电机组振动的主要影响因素，也就是电磁、机械、水力这三个因素进行详细分析。并且进一步提出可行效果好的解决方法，以期能为以后处理水轮发电机组振动问题提供良好的借鉴效果。
关键词：水轮机；发电机组；振动；措施
1 影响发电机组振动的主要因素分析
1.1 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。另外，假如定子绕阻的固定没做好，在电气负荷较高的情况下，机组便会振动。
1.2 机械因素引起的振动
（1）如果机组轴线偏离，紧固零部件松动，推力轴承调整不合适都会使得发电机组在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设计直径问题或大轴材质刚度不够而引起了振动。
1.3 水利因素引起的振动
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，间隙汽蚀会破坏转轮，翼型汽蚀经常发生在轮翼靠近液片背面的地方。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，剧烈的振动。当机组在振动区运行时，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.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，造成转轮、蜗壳汽蚀。一般来说，涡带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。
2 水轮发电机组振动的处理方案
2.1开展振动分析执行步骤
水轮发电机组振动故障诊断就是利用状态检测收集的信息展开综合评价和诊断，对机组可能出现的振动故障展开预测，并完成已有振动问题判断。水轮发电机组振动原因分析具体步骤如下：先要绘制不同振动、停机状态下的级联图；对于处在稳态条件下不同负荷的数据实施筛选处理，并绘制由于负荷改变的瀑布图，基于此对这一瀑布图展开审核，并选取最显著的振动成分；利用振动原因分析法迅速找到发生振动原因；深入分析转频情况，进一步描绘质量不平衡及其轴弯曲定量；给出相应的解决建议。
振动分析及其评价结果如下：由于负荷不断增加，IX 成分幅值、相位均为发生明显的改变，表明由于水力使得转频振动发生概率比较低。机组实际运行环境，因转速发生改变，上导摆度及其上机架振动 IX 成分并未出现显著的改变，说明质量不平衡对于转频振动带来的影响比较小。机组运行环节并未受到电磁、水力的影响；机组具体运行中，励磁投入后并没出现明显振摆变化，说明由于电磁因素引起振动比较小。如果减速数值是27rpm，质量不平衡力可以忽略。这种情况下，主轴完全为静态弯曲的状况。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆通过相关计算，如果推力轴承处在主轴其静态弯曲量达到127μm，弯曲位置由键相块开始沿着旋转方向实施反方向转动24°这个位置。
2.2发电机组振动故障的处理方法
1.电磁因素引起的振动处理 可按照转子磁极键的实际情况，并在反复测转子圆度，当机组由于电磁因素出现故障时，首先需要检查转子磁极键是否出现问题，要多次测量转子圆度，通过检查确定转子圆度合格后，需要将多出部分的磁极键切掉，在转子上方添加一块挡板，并对剩余磁极键进行加固，这样就完成了对磁极部分的修复，最后再次进行转子圆度的测试，如果再次符合标准，那么机组就可以再次正常工作了。2.水力因素引起的振动故障处理 水力因素引起的机组故障主要分为尾水管涡带引起的振动和汽蚀因素引起的振动。对于第一种情况，可以通过在低负荷区域增加补气量，使尾水管的压力脉动振幅得到降低。对于第二种原因，首先需要技术人员定期对机组进行检查，尽量保证机组不在低负荷振动区状态进行工作，这样可以最大程度降低汽蚀的影响。3.机械因素引起的振动故障处理 相较于电磁和水力方面的影响，由于机组本身机械构造方面的缺陷造成的影响更容易解决，解决这类故障的核心就是加强整个设备精密度和同心度的提高以及后期的校正维护，例如：安装设备前进行严格仔细的检查以及轴线的标准化的校正，后期的定期维护校正等，这些都是可以显著降低机组机械振动的有效措施。
2.3开展分析的目的与方法
研究目的在于明确运行中出现振动的主要原因，并提出有效减小振动的方法，并给出技术数据给予相应的支持。方法如下：转频分析。一倍频被称作转频，这是水轮发电机组重要的组成部分，其中水力或质量处于不平衡状态、轴发生振动均为一倍频。即使引起水轮发电机组振动原因比较复杂，但处于不同条件下振动原因也有所差异。因此，通过开展各方面分析有利于初步明确引起转频振动的主要原因，并通过空间轴线工具更为直观的求解主轴弯曲量、相位等信息。从不同机组视角分析，通过深入分析这一系列的参数，有利于直接找到发生振动的原因；频谱分析。是水轮机组发电机组发生振动最基本方法，任意一个信号波形均会被分解成为正弦曲线组成，通过正弦波频率、幅值组成相应的频谱。任意一种振动现象均是由基本振动现象合成的。从波形视角分析，基本振动现象就是频率的正弦波。必须注意，上述振动现象均是导致其出现直接振动的主因。通过这种方法有利于分解复杂的振动现象，迅速找出振动发生具体原因，进一步明确机组有待检修的方向及其部位；迅速定位振动现象。由于时间不断推移，状态检测系统支持进行记录的数据不断增多，而如何开展振动数据搜索、定位是相关工作人员有待考虑的问题。
结束语
综上所述，水轮发电机组振动会对正常的生产造成很大影响，因此，针对这个问题，本文首先阐述了到底什么是引起机组振动的主要因素，接着提出可行的有效的解决处理方法。因为在实操中不可避免水轮发电机组的振动情况，所以最好的解决处理方法就是预防，并根据实际情况进行治理，利用这些合理科学的方案措施，最大程度地减少振动，以确保机组稳定、可靠、安全地运行。
参考文献：
[1]李胜首.浅谈水轮机转轮裂纹的原因及预防措施[J].低碳世界，2017（36）：83-84.
[2]王宪平.水轮发电机组振动和摆度标准分析和应用探讨[J].水力发电，2017，43（09）：65-69.
[3]高梅英，史文浩，冯于容.全球型水轮机大修关键技术研究与应用[J].人民河，2017，39（07）：40-42+47.
[4]陈波.水轮机导叶车削加工中偏心振动问题及措施[J].南方农机，2017，48（13）：87+90.
[5]陈城.磁致伸缩悬臂梁在水轮机组振动检测中的应用研究[D].南昌工程学院，2017.
论文作者:刘靖
论文发表刊物:《基层建设》2019年第18期
论文发表时间:2019/9/22
标签：机组论文; 水轮论文; 磁极论文; 因素论文; 水轮机论文; 转子论文; 原因论文; 《基层建设》2019年第18期论文;