水力发电厂水轮机振动异常故障和处理对策

周歆童

摘要；对于我国目前各水电站来讲，相关工作人员在进行管理水轮发电机组时，一定要注意进行定期的维修与检查，一旦发现存有问题或隐患要进行全面的分析，将其所产生问题故障的真正原因寻找出来，然后选择相应合理的解决措施将其问题彻底解决。只有这样，才能够有效的保证水轮发电机组在水力发电厂中的正常运行与工作。

关键词：水力发电厂；水轮机震动；故障与处理

当水轮机出现震动异常故障时所导致的原因便是：主轴刚度不足、推力头和镜子之中的电铜板、安装不当、转子材质不够均匀、轴系的刚度变差以及发力对轮的链接等出现问题。在这种情况当中，如果水轮机进行运行工作的时间较短，那么该机组并不会有较大的问题所产生。但如果该机组运行工作的时间较长，那么便会将较大的麻烦带给整个水轮发电机组，从而产生非常强烈的震动，彻底影响了水轮机的正常工作运行。

一、水轮机震动为水力发电厂带来的危害

水轮机与其他的动力机械不同，水轮机所产生振动时相关工作人员需要进行考虑到的因素及情况较多如：

1.水轮机组在进行正常工作运行的过程当中，不可避免会产生一定程度的震动。

2.水轮机在进行运行工作时，水流会相应的产生一定程度的压力、发电机自身所拥有的电磁力，以及其他固定组件所形成的震动，会对于发电及自身及其他零件产生一定程度的震动影响。并且机械、电磁及流体在发电机进行运行工作的正常状态下也拥有着相互关联的作用。

3.水轮机组震动时所产生的危害主要由以下几点所组成：第一点发电机组各组成部分所进行紧固的零件部位会发生断裂或松动等情况，同时也会令其他所进行连接的部位零件产生相应的震动，最终所导致他们所进行使用的寿命全面降低。第二点便是机组零部件的各金属与焊接缝隙之间，本身就是属于疲劳损坏的区域，一旦使用运行的时间过长，那么该部位的损害便会大幅度的增加，在使用的过程当中可能会出现缝隙，从而导致他们最终报废以至于完全不能进行使用。第三点最为严重的便是水轮机当中所产生的共振，如果机组设备和厂房当中产生共振，这边会使其在各种不同的程度上使厂房里的设备产生损坏。最后一点边是尾部水管当中会在运行当中产生涡流脉动这一压力，当情况越发严重的时候，尾部水管壁会因为压力的增大而出现断裂，从而破坏相应的尾水设备[1]。

二、工程概况

本文在这里进行了相应的实验，在实验当中所使用的水轮机型号为SF8000-16/3300，1000MW的用轮发电机组，直径为330cm的定子铁心，8000kW的额定出力，16-代表等级数值所对应的转速为375r/min，并且使用了水内冷却这一方式进行冷却。这一机组在正式使用前进行了自转运行，在自转的过程当中发电机便出现了轻微的震动。在这里根据机组震动当中的特点，全面的分析了产生的原因，并且相应的制定了平衡方案。

三、震动原因分析

根据测试表当中所展现测试数据如表一所示：震动所拥有存在的特点可以看出：6～8号的轴震动都拥有较大的热变量，且震动的热变量主要是以基频成分为主，除此之外，相关工作人员好考虑到了发电机进行接地产生故障以前，8号的轴震状况非常良好，磁现象表明了立端小轴自身的平衡状况非常完美。因此所引起6～8号轴震变热量增大的主要原因是由发电机转子自身的热弯曲或者超负荷运行的情况下发励与轮之间的链接状况产生问题[2]。

通流器件当中的水里不够平稳，当水流逐渐进入转轮当中，出现了明显的不对称情况，从而导致不稳定的横向作用所产生，使器件产生了明显的喘振。在进行低载荷运行或零载荷运行时，会产生强烈的震动。搜易通道当中流过的水会出现不对称状态。

尾部的流通管道有涡流带现象的产生，在刚性管道当中的流体震动与脉冲率或与压力钢管自身所拥有的振荡频率出现较为相似的现象时，可以令刚性管道发生极大地流体震动。

四、有效处理措施

将水轮机组进行全面的分解拆开，并且将机组当中的低缓、转轮和顶盖的等零件部位全部拆下，送回原生产厂进行相应的维修。并进一步的增加顶盖与地环之间所拥有的间隙，以此有效地减少低环与顶盖质检所发生的碰撞，有效的消除一定程度的震动发生的概率。

有效利用打磨机针对机组内部的作环与下环进行相应的打磨，有效的调整期水平度，以此来保证其能够在相关规定的范围当中。相关检修工作人员再次针对机组进行调整盘车，并将绝缘板有效的运用在推力瓦与镜板之间，在进行填补绝缘板与主轴的时候，应选择通过铲削这一方式，将以前用过的紫铜垫完全取消。全面增加水轮机当中顶部所拥有的排水管，从原来的2个全面增加到4个，并且有效的通过排水的廊道将水进行排除，以此更进一步的增加对于阀门控制的力度[3]。

结束语：

综上所述，普遍水电站当中较为让人头痛的问题便是水轮机当中的震动问题，一旦其所拥有的震动超过了国家当中所规定的范围，水轮机所进行运行使用的年限将会大幅的缩短，并且严重的影响到水电站自身的经济效益。只有及时的进行清楚与排查，才能够真正地做到防患于未然，以最大程度的有效减轻事故的发生与影响，以此有效的維护了机组安全运行。

参考文献：

[1]李方. 关于水轮发电机组振动的原因分析与处理对策探讨[J]. 水能经济，2017（1）：20-20.

[2]杜伟强. 浅析水轮机发电机振动的原因与处理对策[J]. 水能经济，2017（6）：36-36.

[3]杜宁，李采文. 对水轮发电机组调试期间振动问题的分析[J]. 水电站机电技术，2017（10）：46-47.