摘要：近些年来,我国的水力发电事业有着很大的进步，各类水轮发电机不管是大中小型号的，都相继建成并被普遍投入使用。水轮发电机组在运行中经常会出现振动情况，这一定程度上影响了机组运行的安全性、稳定性和可靠性。大部分机组在运行的过程中经常会出现振动的情况。本文将重点研究分析影响振动的因素，并针对这些因素提出有效可行的处理方案。
关键词：水轮机；发电机组；振动
引言
伴随着我国水利事业的快速发展，水电站的建设进度不断加快。全面综合优化水电站建设，不仅能够整体提升我国水力发电的成效，同时，也能够为社会生产生活提供充足的电能资源。作为水电站的核心与关键，发电机组的整体运行质量与维护管理，不仅关系着发电机组的安全高效运行，也在很大程度上关系着水电站的整体运行安全。
1影响发电机组振动的主要因素分析
1.1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。
1.2水利因素引起的振动
1.2.1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。
1.2.2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，间隙汽蚀会破坏液片法兰，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。
1.3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。
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2水电站水轮发电机机组振动问题的处理措施分析
2.1加强对轴承进行维护
推力轴承存在缺陷也是造成水轮发电机机组振动的主要因素，当机组中的推力头与轴之间存在配合不严密，或者由于卡环不均匀而引起压缩垫出现破坏等，都会引起机组轴发生变化，造成运行中的大轴出现不稳定状态，同时导轴瓦间隙不均匀、轴承润滑和冷却不良以及轴承与固定止漏环安装出现不同心等现象也会增加机组的横向振动。为了有效降低机组发电机机组振动，相关维护人员需要加强对以上部件进行检查，及时发现问题并做好维修工作，对此需要做到以下几点：第一，定期检查水轮发电机机组轴线对正情况，同时将主轴旋转中心线调至机组中心线上，如果在检查中发现轴线与机组中心线出现偏差较大时，则会对机组的安全与稳定造成影响，因此维护人员需要及时进行检查和维护；第二，维护人员在调整推力瓦受力过程中，需要将转轮位于转轮室中心，同时保证各推力瓦受力均匀，从而有效提高发电机组的稳定性；第三，维护人员在调整轴承间隙值过程中，在检修过程中需要按时进行轴承检测，若出现异常现象则需要及时进行有效处理，避免因为推力轴、导轴承等存在缺陷而造成机组振动增加，影响发电机机组正常运行。
2.2注意对过流部件的维修
水利发电机机组在工作中，水流通过压力管喷嘴的射流作用，最终激发转轮旋转。在此过程中维护人员需要对喷针开度、出水流量等进行检查，避免转轮因为射水线偏移失去轴对称而产生横向力，造成转轮振动。同时维护人员还需要加强对喷针、喷嘴以及转轮等进行检查，避免当水流的射流线偏移造成巨大的轴向串动，从而引起振动，引起水轮机出现疲劳或断裂。除此之外，还需要对水流通过水轮机时的间隙射流等进行控制，维修人员还需要加强对发电机组各部件之间的检查工作，及时发现潜在的问题，并进行处理，将问题消灭与萌芽之中。
在对水电站水轮发电机机组进行检修过程中，维护人员需要重点对过流部件进行检修，注意调节喷针间隙的大小均匀，以转轮水斗表面粗糙度等，改善喷针、喷嘴分布不均匀现象，从而有效降低压力脉冲。在对转轮汽蚀补焊修复过程中需要加强射水中心线的控制、粗糙度等进行控制，最终达到减小振动的效果。
2.3 采用避震运行措施
为了有效避免出现发电机组振动，在安装发电机组时需要尽量避开各台机组出现振动和空蚀范围，以坝卡河电站为例，具体措施为以下几点：首先，由于一级电站主要将灌溉与发电相结合，因此其特点为水头和流量变幅比较大，最高水头能够达到（417米），而最低水头为12m，电站设计流量为2.5m3/s，水渠道全长5km，内管直径为0.774~0.85m。其中水轮机单机出力为3400kW，型号CJ461-W115/1×13冲击式水轮组，其中发电机单机出力为3200kW。冲击式机组具有水头高、压力大一级用水量少的特点，在灌溉过程中会出现高水头，在此过程中工作人员需要以减小汽蚀和降低振动为主；其次，由于水轮机喷针开度达到一定程度后，射水线的不均匀与偏移，从而造成机组振动。
3水电站发电机组的维护方法
落实科学全面的维护体系，夯实维护方法和措施，整体保障水电站发电机组的运行成效。一方面，构建完善的维护管理体系。发电机组设备复杂，运行维护重点突出，为确保各项维护工作稳定有序开展，应该在发电机组的运行维护过程中，构建科学全面的维护管理体系。制定详细的维护管理方案，落实动态化的维护管理方针，加强安全巡检力度，夯实跟踪监督检查机制，整体保证发电机组的运行质量。一旦发现发电机组存在运行异常或者故障，要全面分析成因，落实科学有针对性的解决措施。另一方面，积极应用在线监控系统，全面减少人为监督维护的失误和偏差。在信息技术全面快速发展的今天，在发电机组的运行检查过程中，依托于在线监测、信号传输等方式，能够实现发电机组的动态化、全面化巡查监督，及时发现发电机组运行过程中存在的各类问题，全方位立体化进行故障监控与动态监测，全面保障发电机组的运行安全与质量，全面监测发电机组的运行状态。
结语
在水电站的运行过程中，发电机组是非常核心的部分。全面优化发电机组的运行质量，综合提升发电机组的设备安全，科学分析发电机组运行过程中的各类故障，积极采用针对性的解决和优化方案来应对发电机组故障，能够整体保障发电机组的运行成效。
参考文献
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论文作者:肖远霖
论文发表刊物:《电力设备》2019年第8期
论文发表时间:2019/9/18
标签：机组论文; 转轮论文; 水电站论文; 过程中论文; 水轮机论文; 水轮发电机论文; 水轮论文; 《电力设备》2019年第8期论文;