摘要：水轮机对于电站来说是电站的核心设备之一，整个电站的稳定运行主要取决于我们水轮机的运行是否稳定。当我们的水流的脉动和转动部件由于设计等因素存在不平衡的现象时，发电机组就会产生一定的振动。当这这些振动超出了一定范围后，将给我们的安全生产与设备维护带来很大的麻烦，有些损失可能是无法修复的，更为严重的可能带来安全方面的隐患。
关键词：水电站；水轮发电机；振动
1贯流式水轮发电机组的基本结构
要想提高水轮发电机组的检修工作质量，保证发电机组的安全运行，推动供电工作的稳步发展，就必须从水轮发电机组的基本组成结构方面进行分析，明确各个零部件的实际用途，掌握检修工作的重点方向。
1.1发电机组的特点
贯流式水轮发电机组的工作效率比较高，操作流程简单，且设备运行时的噪声较小，不会对周围居民的日常生活造成不良影响。与其他类型机组比较，贯流式机组的安装布置方式和组成结构不同，现场设备实际运行维护和检修工艺也有很大差别。
1.2发电机组的基本结构
贯流式水轮发电机有不同的结构类型，目前市场上比较常见的是卧式结构。这种结构相对立式结构更便于维修管理，水轮机组与发电机组中的转动部件均连接在同一个转轴上，该转轴又被称为主轴。在水轮机组与发电机组的主轴两侧主要分别是转轮与转子，用来保证水轮机组与发电机组的稳定运行。这些设备及零部件共同构成了发电机组的整体结构，结构安装工作应当按照一定的顺序进行，并且需要保证各个结构衔接的紧密性，做好安全检查工作。而在实际安装发电机结构时，工作人员需要注意发电机组应该安装在一个密闭的灯泡体内，并需要尽量保证灯泡体内的空气干燥清洁，防止水轮发电机组出现腐蚀问题，保证发电机组运行的安全性与稳定性。
2水轮发电机组振动原因及其特点
2.1 由于机械有发的原因
设备在运行过程中，各种环境条件都在变化，河水泥沙木块等大量不确定因素都会因为气蚀、磨损等一系列原因导致转轮叶片局部材料受损脱落。这样原本的动平衡就逐渐偏差变大。还有一种就是维修过程中对部分位置进行焊接加工等各种过程中都会导致原有动平衡的破坏。那这样带来的后果就是进一步让同心度变大振动加强。偏心力矩，该偏心力矩引起机组轴线摆动，导致机组振动加大。还有一种情况就是机组的轴线与推力轴承的镜面板的法相方向存在夹角，这样链接法兰就会受到一个弯矩。当轴承与固定的止漏环不是均匀受力的情况下我们的机组径向振动就会发生。所以按照过程中会去调整推力轴承的位置这个时候轴承的弹性油箱的受力就会出现不均匀。推力轴承的法相发生变化那么推力板也会发生变化。机组在轮动过程中就会直接出现轴线偏差变大情况发生。这时我们的转子就会和固定部件发生碰撞这些碰撞主要发生在转子与止漏环上。这样我们的机架在振动过程中又会出现紧固部件的松动。
2.2 电磁振动的原因分析
由于受力不平衡导致振动，这样电磁力也就发生了变化。主要特征表现为当振动变大时，励磁电流也就加大了，机架振动也变大了。然后，发电机本身绕组会产生磁场，这个时候特殊的谐波是不可避免的存在，这个时候就会产生振动，从而体现在机架上。还有就是定子一般都是铁芯组合在以前在振动环境中长时间就会出现一定的松动，这时，带来振动可能就是电流频率的二倍。同时绕组也能固定的不牢固这样电器的负载与电磁负荷一起作用我们的机架统一也会发生振动。第四由于碳刷在使用过程中的磨损出现的接触不均匀等，同样也会带来振动这个方面的表现呈现的规律性仍处于研究中。
3水轮发电机组振动的对策
3.1设计阶段
合理选择机组额定水头、转速等参数，合理匹配发电机的最大容量，合理选择水轮机的设计水头、优化转轮水力设计。结合水轮机模型试验，观察其稳定性指标。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在设计中采取稳定运行辅助措施，比如采用大轴补气装置，对转轮室出现的真空进行破坏等。
3.2制造阶段
我们知道，有些导致机组发生振动的因素，是零部件在制造过程中出现的缺陷。比如，转子质量不平衡、推力头不平等。那么采用新材料、新技术，提高零部件的制造工艺水平，严格按照设计要求加工，就可以在很大程度上杜绝由于制造缺陷导致的机组振动。随着我国制造业水平的提高，零部件的制造缺陷已经可以基本消除。
3.3 安装阶段
水轮发电机组的安装水平，是保证机组运行稳定性的又一关键因素。这里主要包括大轴法兰对中良好、法兰连接紧固，导轴承间隙严格按设计要求调整，转子与定子间气隙值均匀，零部件安装紧固等。技术工人的经验和能力是安装阶段最主要的影响因素，严格按照设计值和合同规定完成机组各部件的安装，是保证机组运行稳定性的重中之重。
3.4 调试阶段
水轮发电机组完成安装后，必须经过一系列的调试试验才能投入运行。这些试验包括转子动平衡试验、过速停机试验、甩负荷试验等。通过这些试验，可以检验机组的制造和安装水平，获取机组各部位的振动数据，研究机组的运行稳定性。特别是在不同水头下的过速停机和甩负荷试验，可以监测机组处于极端工况时，不同导叶开度下机组的振动情况。通过数据分析机组运行的振动区，以及导叶关闭规律能否满足机组的稳定性运行要求。
4水轮发电机组维护措施
4.1科学监测机组运行状态
要减少水轮发电机组的运行故障，需要对水轮发电机组运行状态进行科学的监测。相关工作人员定期对发电机组进行检查。例如，检查发电机与控制屏的连接线是否安全，检查其绝缘层是否破损等等，同时对水轮发电机组装置的灵活度进行检查，判断其是否符合标准。除此之外，分析发电机组的运行状态，判断其是否存在故障，从而及时的采取应对措施，避免造成严重的损失。
4.2提升工作人员的业务能力
为有效的提高水轮发电机组的维护水平，我国水电站需要加强对先进技术的研究和学习，从而提升工作人员的整体素质水平。首先，在招聘的过程中，要加大对应聘人员的招聘标准；其次，应聘者入职之后要对其进行专业的培训，针对如何对发电机组进行养护、维修以及故障处理等进行专项培训，提升工作人员的整体理论知识水平；最后，要定期组织工作人员外出学习，加强对新技术以及新型设备的了解和认识，并能够独自完成设备的熟练操作。
4.3提高机组日常维护
在水轮发电机组正常工作的过程中，需要定期对水轮发电阻进行清理，保证水轮发电子组的清洁程度。此外，还需要对水轮发电机周围的积水进行清除，避免引发故障。当水轮发电机组出现故障时，应及时排除故障点，并采取有效的措施。在维护水电厂发电机组的过程中定期更换压轴装置中的油泵；其次，要定期在调速器杠杆连接处注入机油，避免发生锈蚀，保障发电机组的正常运行。最后，还需对汽水分离器进行定期的清扫，避免其出现堵塞等问题。
5结语
在整个设备运行过程中，影响其稳定性的原因是很多的，同时也是比较复杂的，我们只有不断发现总结才可以。同时，希望电站监控需要进一步加强，从而为我们去避免不必要的损坏提供更及时的信息。电站设备的稳定运行除去水轮机其他方面，也应加强管理与监控。
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[3]茹志云.电站水轮发电机组振动根源剖析[J].科技经济导刊,2016(08):94.
论文作者:巩权
论文发表刊物:《基层建设》2019年第27期
论文发表时间:2020/1/2
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