摘要：为了有效降低水电站水轮发电机机组振动现象，工作人员需要加强对各部件进行定期检修，保障其正常运行。经过本文分析可得，在降低发电机组振动中需要注重水轮机喷针开度设置、推力轴检修以及喷针射水线和转轮中心线的分布和表面粗糙度检查降低气蚀；因此水电站水轮机发电机机组振动问题处理方法，能够充分应用到水电站维护中来。
关键词：水电站；发电机组；振动问题；处理方法
引言
当前在水电站日常管理过程中，需要做好小水电水轮发电机运行管理与日常维护工作，确保其能够保持稳定的工作状态。当前需要从水轮发电机组基本运行情况出发，对各项工作中存在的问题进行分析，进一步强化基础维护工作、加强设备运行检查与操作、对设备定期进行维护与巡检，拟定完善的维护措施，这样能够有效促进发电机组稳定运转，确保水电站能够正常运行，推动我国社会经济的快速发展，优化小水电水轮发电机的应用质量。
1水电站水轮发电机组的结构与工作原理
组成水轮发电机的构成部分，主要分为定子、转子以及励磁装置。在水电站中，水轮发电机组导水机构是需要一段时间之后，才能够进行闭合。因此在这段时间之中，为了要防止水轮发电机在关闭时电网解列的过程中机组的转速提升过快的问题出现，这就要求水轮发电机的转子要具有足够强大的转动惯量。在发电机进行同步运行时，水轮发电机组中的励磁绕组一定要通过直流电流，这样才能够产生相应的磁场，保证发电机在运行的过程中，磁场是能够持续存在且有效的。水轮发电机的转子，在运行过程中，是通过水轮机带动而运行的。主磁场的变动过程，变化规律相当于正弦的变动规律。水轮发电机的主磁场与定子绕组进行切割的过程中，就会在定子绕组中产生随时间变化的正弦交流电动势，从而进行发电，这就是水轮发电机的工作原理。
2水轮发电机组的运行方式
2.1运行方式分析
水轮发电机组是以带负荷方式为主，其中，包括单机运行模式和并网运行模式。按照控制方式可以将其分为手动运行方式和自动运行方式。
2.2水轮发电机组带负荷运行注意事项
水轮发电机组的运行方式为并网运行，为了改变设备运行状态，则需要利用控制设备的切换实现，例如，发电—调相与液压手动—自动切换方式。在切换运行方式时，必须根据相关运行标准规范实行，确保发电机组切换的安全性和稳定性。通过机组在系统中的地位和负荷性质情况，确定并网运行机组调速器的永态转差系数值。由于发电机组与大电网的合并都需要承担基荷，因此，调速器的永态转差系数值可以设定为8%。如果是由调频、调峰机组来承担系统的变化负荷，为了确保系统频率不变，则调速器的永态转差系数值还处于8%。在系统负荷变化幅度比较大时，会相应改变系统稳定频率，此时，会改变机组负荷情况。如果在水轮发电机组并网运行状态下，操作人员将永态转差系数值调整为0，则该水电机组会在零值与满载间进行功率摆动。
2.3试运行机组带负荷试验
试运行机组首次带负荷运行试验，要采用逐渐加大负荷的方式实现，并且在小负荷、中负荷和大负荷及满载下稳定运行，这样能够在不同负荷条件下，对机组机械性能、水力性能以及电气性能进行检验。在提升负荷期间，需要寻找可能出现的振动区域，在后期运行期间，能够有效规避此种工况。对于试运行机组来说，还应当进行甩负荷试验。小负荷甩负荷试验正常情况下，机组水压和转速上升的最大值都满足相关规定，在此期间严禁大于允许值。在无特殊情况下，才可以进行甩更大一级负荷试验。在甩负荷试验之后，还应当全面检查机组性能，若各项指标正常，则可以开始带负荷试运行，待其稳定之后才能够正式投入使用。
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3水电站水轮发电机机组振动问题的处理措施分析
3.1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。
3.2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，需要保证电机轴、导轴承轴颈、集电环等符合要求，并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。
3.3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。与此同时，水电站还需要定期组织设备维修人员进行维修和检查工作学习，以此提高自身专业素质，在遇见一些问题时能够及时作出正确的处理，有效降低水电站因为设备问题而造成的损失，在培训和学习过程中要重点学习水电站水轮机组振动问题的分析和处理，从而降低机组振动对水电站发电造成的影响。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。
结束语
综上所述，在整个水电站当中，水轮发电机属于重要设备。因此，为了确保设备长久稳定运行，提升水电站经济效益，则要求相关人员在操作和使用设备期间，必须按照水轮发电机组的运行规程和标准，这样才能够保证水电站生产经营安全性，增加生产经济效益。
参考文献：
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论文作者:黄荣峰
论文发表刊物:《电力设备》2019年第3期
论文发表时间:2019/6/13
标签：机组论文; 水轮发电机论文; 水电站论文; 水轮论文; 负荷论文; 转轮论文; 过程中论文; 《电力设备》2019年第3期论文;