小型混流式水輪發(fā)電機(jī)組振動(dòng)試驗(yàn)與分析.pdf

1、振動(dòng)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(yùn)行過程中出現(xiàn)的振動(dòng)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(dòng)所造成的危害很大，不僅會(huì)造成自身結(jié)構(gòu)的損壞，還會(huì)影響到電力系統(tǒng)的穩(wěn)定，甚至對(duì)運(yùn)行人員的生命安全造成威脅。因此，對(duì)水輪發(fā)電機(jī)組振動(dòng)的監(jiān)測(cè)和分析具有積極的現(xiàn)實(shí)意義。
　　在我國(guó)水電行業(yè)中，各大型水電企業(yè)對(duì)水輪發(fā)電機(jī)組運(yùn)行穩(wěn)定性都非

2、常的重視，在振動(dòng)監(jiān)測(cè)方面技術(shù)投入比較多，技術(shù)相對(duì)成熟。而在我國(guó)現(xiàn)有的眾多小水電中也都存在著機(jī)組振動(dòng)方面的問題，主要是由于小水電運(yùn)行收益比較低，投資少等原因，一般都不對(duì)水電機(jī)組運(yùn)行振動(dòng)情況進(jìn)行監(jiān)測(cè);運(yùn)行人員素質(zhì)普遍不高，對(duì)水電機(jī)組振動(dòng)的危害認(rèn)識(shí)不夠，缺乏對(duì)水電機(jī)組振動(dòng)的關(guān)注;技術(shù)力量不足，不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)機(jī)組運(yùn)行中的問題，許多機(jī)組帶病運(yùn)行。
　　本文中的研究對(duì)象西達(dá)水電站2號(hào)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(yùn)行中存在振動(dòng)和加勵(lì)磁后軸承油溫升高的情況。針對(duì)電站提供的情況，對(duì)2號(hào)機(jī)組進(jìn)行了振動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)。試驗(yàn)中，設(shè)置了10個(gè)工況，布置了五組傳感器，分別對(duì)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(dòng)情況進(jìn)行了監(jiān)測(cè)。在文中應(yīng)用了DASP-V10振動(dòng)分析軟件對(duì)試驗(yàn)采集到的信號(hào)數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析，并將試驗(yàn)分析所得的數(shù)據(jù)與國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了比較和評(píng)價(jià)。依據(jù)相關(guān)的參數(shù)對(duì)產(chǎn)生振動(dòng)的原因進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)2號(hào)機(jī)組運(yùn)行時(shí)大軸擺度多

4、數(shù)情況下都超出了國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)范圍，并且在發(fā)電機(jī)加勵(lì)磁的過程和負(fù)荷變動(dòng)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(duì)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(dòng)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(duì)振動(dòng)的頻譜分析，也說明了產(chǎn)生機(jī)組振動(dòng)的原因既有機(jī)械因素、電磁因素，也有水力因素。通過試驗(yàn)和分析得出的結(jié)論，將為機(jī)組后續(xù)的檢修