小型混流式水輪發(fā)電機(jī)組振動試驗與分析.pdf

1、振動是所有的旋轉(zhuǎn)機(jī)械都普遍存在的現(xiàn)象，水輪機(jī)作為一種旋轉(zhuǎn)機(jī)械，與其他的旋轉(zhuǎn)設(shè)備又有著不同之處，水輪發(fā)電機(jī)組在運行過程中出現(xiàn)的振動形式多樣，產(chǎn)生的機(jī)理復(fù)雜，主要受到電磁、機(jī)械、水力等多方面因素的影響。水輪機(jī)振動所造成的危害很大，不僅會造成自身結(jié)構(gòu)的損壞，還會影響到電力系統(tǒng)的穩(wěn)定，甚至對運行人員的生命安全造成威脅。因此，對水輪發(fā)電機(jī)組振動的監(jiān)測和分析具有積極的現(xiàn)實意義。
　　在我國水電行業(yè)中，各大型水電企業(yè)對水輪發(fā)電機(jī)組運行穩(wěn)定性都非

2、常的重視，在振動監(jiān)測方面技術(shù)投入比較多，技術(shù)相對成熟。而在我國現(xiàn)有的眾多小水電中也都存在著機(jī)組振動方面的問題，主要是由于小水電運行收益比較低，投資少等原因，一般都不對水電機(jī)組運行振動情況進(jìn)行監(jiān)測;運行人員素質(zhì)普遍不高，對水電機(jī)組振動的危害認(rèn)識不夠，缺乏對水電機(jī)組振動的關(guān)注;技術(shù)力量不足，不能及時發(fā)現(xiàn)機(jī)組運行中的問題，許多機(jī)組帶病運行。
　　本文中的研究對象西達(dá)水電站2號水輪發(fā)電機(jī)組即為小型混流式水輪發(fā)電機(jī)組，額定功率500kw，建

3、成于上世紀(jì)80年代末，近期在運行中存在振動和加勵磁后軸承油溫升高的情況。針對電站提供的情況，對2號機(jī)組進(jìn)行了振動現(xiàn)場試驗。試驗中，設(shè)置了10個工況，布置了五組傳感器，分別對機(jī)組的大軸擺度以及上機(jī)架、下導(dǎo)軸承、水導(dǎo)軸承、頂蓋部位的振動情況進(jìn)行了監(jiān)測。在文中應(yīng)用了DASP-V10振動分析軟件對試驗采集到的信號數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析，并將試驗分析所得的數(shù)據(jù)與國家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了比較和評價。依據(jù)相關(guān)的參數(shù)對產(chǎn)生振動的原因進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)2號機(jī)組運行時大軸擺度多

4、數(shù)情況下都超出了國家標(biāo)準(zhǔn)范圍，并且在發(fā)電機(jī)加勵磁的過程和負(fù)荷變動的過程中軸心軌跡都出現(xiàn)了大范圍的偏移，造成這些問題主要原因是發(fā)電機(jī)內(nèi)部磁拉力不平衡，機(jī)組的軸線不直和對中不良，以及導(dǎo)葉開度變化造成的水力不平衡。而水輪機(jī)上機(jī)架、下導(dǎo)軸承、水導(dǎo)軸承、頂蓋部位的振動除了在開機(jī)和關(guān)機(jī)過程中出現(xiàn)了超標(biāo)外，其它工況下比較正常。對振動的頻譜分析，也說明了產(chǎn)生機(jī)組振動的原因既有機(jī)械因素、電磁因素，也有水力因素。通過試驗和分析得出的結(jié)論，將為機(jī)組后續(xù)的檢修