摘要：水轮发电技术的逐渐成为较长使用的发电技术，但是该项技术的运用还不够成熟，存在一定的问题，其中较为严重的问题是发电机机组振动。机组振动会导致发动机叶轮的损坏，对发动机所产生的紧急效益造成一定的影响，严重时更是会造成水电站的整体安全。本文通过对发电机机组振动产生的原因入手进行相关分析，并提出一定的问题解决措施。
关键词：水电站；水轮发电机机组振动；原因分析；问题解决策略
社会经济的不断发展，是社会各行各业的努力，其中建筑工程行业占据较为重要的地位，水利工程的开发便是其中之一。水利工程的稳定发展是社会经济稳定的保证，因此，需要对水利工程中发电机存在的机组振动问题进行讨论解决，相关人员深入研究振动产生的原因，并制定相关问题的解决策略。不断对水利工程的稳定发展进行研究，加强对电机机组的日常管理，保证水利工程的正常运行。
1 水轮发电机机组振动原因
1.1电磁振动
机组振动的原因之一是电磁振动，振动产生的干扰因素主要是从发电机产生的电磁力，电磁拉力之间存在一定的差异，导致机组振动。在发电机中，发电的转子安装方式存在一定的差异，在电磁力不同时，对电磁力的反应也不相同，从而产生振动。水电站工作人员以及设备安装之间进行相互联系，随时控制设备之间存在的空隙，对测量值进行分析，能够发现其中存在的问题，并通过一定的实验进行电磁振动原因的排除。
1.2机械振动
机组振动产生的原因还包括机械振动，其主要是依靠发电设备中所包含的机械部位产生的摩擦力以及惯性形成机组的振动的。机组在进行工作时，其轴线部分转轮产生偏离，从而导致惯性力增加，同时，在水的压力作用下，机组会产生振动。当机组中转子受力不平衡时，往往会产生导致振动，而在其分布均匀状况下，转子中心与轴线形成一种静态的平衡状态，发电机可稳定工作。
1.3水力振动
机组振动原因还包括水利振动，这主要是受到水轮机中水对机器的压力所产生的震动，比如说水力的不平衡，尾水管中水力的不稳定等因素，都是造成水利振动的原因。在尾水管部分往往会产生一种旋转的水流，其稳定旋转时造成压力的稳，若是再有其他水流进入，会对其稳定造成影响，导致水流压力力进行变动，其对设备的压力变动，从而形成机组振动。现阶段，一些厂家为降低发电机的成本，在尾水管设计过程中，往往会忽视其调压井的设计，此时往往会产生脱流现象，若是在发电机进行超负荷运行状态下紧急停止工作，快速关闭的导叶会造成尾水管内部压力差的剧增，形成大量气泡造成水的分离，降低发电机工作效率。
2 水轮发电机机组振动问题解决策略
2.1 避振运行
水利工程中发电机进行发电时，为满足其经济效益，应当避开机组出现震动和问题的运行范围。在一些发电工程中，往往采用灌溉引水发电，其特点是水流量幅度较大，水流高度科达到22米，而最低也已经达到12米的高度，有时在灌溉期比较短时，采用水流量较小的灌溉方式。在这一状况下，为避免机组振动现象的出现，应当减小汽浊现象，不断降低机组产生故障的概率。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆通过整理相关水电站运行资料，我们可以发现，在不同水流情况下，最适合的水流量大小也不相同。另外，水电站所采用的发电机型号是有一定的差别，一些发电机为保证设备的使用安全以及降低弃种现象的出现，防止震机组振动现象的产生，对流量进行限制，其最小的流量不低于4.5立方米每秒。另外，水轮机的导叶开度也是重要的影响因素，当发电机导叶开度持续不断增加时，发电机能量转变功率不大，对涡轮净水量造成影响，加重了气浊现象的出现，更是情况加剧。在进行实际机组振动控制时，需要采取合理的避振运行方式，结合所采用的机器设备，以及供电需求进行合理的运行设计，防止因避振行为的失误导致效益的低下。还有一些发电站，主要以废水进行发电，在运行过程中，往往产生较大的噪音，其主要原因是机组振动过于明显，而当其导叶开度进行增大时，其发电机功率并没有大的变化，而振动现象却显著增加，应将其导叶开度限制在40%至85%之间运行。
2.2 尾气管适时适量补气
水轮机在运行过程中，可以在其为水管中适量补充气体，以防止转轮出口处水流形成涡旋状或气浊等现象的出现。一般在水轮机尾水管处出现大量的水轮漩涡时，漩涡所产生的频率保持稳定，对管内产生一定的压力。此时，若是管内水流发生一定的变化，漩涡所产生的压力就会对水管壁转轮以及其他结构产生作用，形成机组的振动。在一些规模较小的水电站中，对于这一现象，往往会在尾水管内补充少量气体，以减少漩涡对管道的压力，这一操作的关键在于补气的补气量。一般情况下水轮机尾水管部位真空度系数较大，其往往会发生空蚀现象，在进行补气时，若补气值过小，水利资源能不能得到充分的利用，造成发电机工作效率的低下。当发电机的工作情况出现偏离时，相关工作人员应及时观察发电机尾水管真空表所呈现的数值，若发现数值过大，则应当调节补气量，将其控制在一定数值。长期工作可以发现，发电机尾气管真空数值一般在13.33到20千帕为最适数值。另外，补气工作的开展，要保证机组运行状态的适宜，若在机组高负荷运行过程中进行补气，则会导致该操作效率的降低，达不到预期效果。
2.3 注重过流部件修复
水流在发电机中可形成环流，然后经过导叶作用，分散轮中进行旋转，在这一过程中，导叶叶片、流道形状以及尺寸都对其产生一定的影响。当水流经过转轮时，失去平衡力，在受力不均情况下，转轮往往会形成振动。另外，当水流经过叶片时，与其发生共振，其共振所产生的利与设备进行作用产生酵的噪音，而这一过程往往伴随着较高的频率，水论设备较难承受其作用力，会出现设备的损坏断裂。工作人员在进行水电站的维修工作时，对过流部分进行重点关注。针对导叶制定相关的检修标准，保证导叶分布的均匀性。
3 结束语
现阶段，水利企业往往使用水轮机做为发电站的核心组成设备，但是在其使用过程中，往往存在一定的问题，在人员操作不当或机器损坏状况下，会导致设备工作效率的低下，难以实现水利能源的利用。在水电站实际运行中，对于水轮发电及常见的振动现象进行分析，从其产生的根源入手进行合理的研究，包括电磁、水力、机械等多方面因素，结合实际运行情况以及企业水力发展目标，制定相关问题解决策略。随后经过多次实践检验策略的可行性，不断完善水轮机的功能。
参考文献
[1]魏永伟.水电站水轮发电机机组振动问题分析处理方法的探讨[J].山东工业技术,2019,(05):204.
[2]兰国龙.波波娜水电站水轮发电机组振动原因分析及机组动平衡试验[J].甘肃水利水电技术,2011,47(10):19-21.
[3]周涛,刘棣中.水轮机振动原因分析与处理[J].广西水利发电,2019,(03):92-95.
论文作者:刘莉
论文发表刊物:《中国电业》2019年第10期
论文发表时间:2019/9/11
标签：机组论文; 发电机论文; 水电站论文; 水流论文; 水管论文; 水轮机论文; 现象论文; 《中国电业》2019年第10期论文;