雅砻江流域水电开发有限公司 四川雅江 627450
摘要：水轮机的振动故障会造成结构上的疲劳破坏，甚至引起谐振，造成固定道叶和转轮裂纹，严重影响机器设备的安全运行和发展效果，要想消除机器设备的振动故障，就要正确认识振动原因要找到震源，由于水轮机发电设备作业的特殊性，振动的原因比一般动力机械更复杂。不仅要考虑机械装置本身的旋转部分和固定部分的震动，还要考虑液体流动的东修压力对发电站的收购系统、水力涡轮机和类部件的影响和发电机的电子力对机器设备震动的影响。
关键词：水轮发电机组；振动监测；故障诊断系统；
随着我国水资源的逐渐开发增加了整个电力系统中大型水轮机机组的比重，延长了年平均发电时间，减少修理时间，造成严重的经济损失水轮机附件，检查其状况，及时发现故障症状，检查汽轮机振动是一个重要指标，根据有关部门的数据，水轮发电机组约有80%的故障或事故在振动信号中反射出来。振动试验水轮发电机是一种有效的方法用于更好地了解机组状态的工具。
一、水轮发电机组的振动机理
电力系统中，水轮发电机的振动能来自涡轮机本身，水能是机组振动的重要原因，水能激发振动或保持振动。结合实际振动问题，有些振动取决于水轮机本身的水力特性，其他的-从随机因素。水轮机将机械能转换成电能，这可能导致发电机内部的电磁振荡，因为这样的事情水轮发电机结构分析主要包括旋转、固定和支持部分，如设计、安装、工作状态等因素。能引起振动的部件，如果其中任何一个部件有与这些因素直接相关的机械故障，作为设计和安装。通常，设备的振动部分主要是由机架，底部的机架，盖子和旋转部分，有时还包括定子的铁芯。在工作过程中由力和旋转作用引起的设备的液压装置的振动是不可避免的。振动参数通常反映液压机组的工作状态。必须考虑到异常振动设备的危险性。因此，分析水力机组振动原因非常重要。
二、水轮发电机组的振动的主要原因
水轮机组的振动通常不是简单的谐波振动，它由不同振幅和频率的多谐振动组成，因此，可以通过对多谐振动的谐波分析来看待它们。和强迫振动的扰动力涡轮机部分的动水压惯性机械部分的摩擦；发电机部分的电磁力。因此，液压机组振动的原因通常分为机械，流体动力和电磁。首先，由于机组部分转动质量不平衡造成机组振动；其主要特点：机组振动幅度随机组转数而变化。其次，由于轴承间隙大而引起的振动，主轴细度和轴刚度不足，机组离重心失灵，推力轴承调整不好而引起的故障；特点是机组空转速度低，机组出现振动。涡轮机的非均匀流动场，如蜗轮外壳，会引起涡流，形成进入转子的涡流带，从而引起机组振动，主要特性：机组随机工作状态波动，其中大多数振动发生在涡轮机轴流高速中；如果机组振动由于不均匀的流动场在导向叶片，这种类型的水轮机转子离导流叶片非常近，导流叶片不均匀对转子的很大影响。由叶轮引起的机组振动，在叶轮尾部的卡门湍流叶片，形成卡门旋涡，与流体速度和形状及周围截面的尺寸有关因此，液体尾部的振动特点是：振幅随着机器流量的增加而增大。由于水轮机远离设计工况，特别是在转子出口处压头小、负荷低的情况下形成旋转流，）形成偏心涡它的振动特性：高度振动和涡轮机的工作方式紧密相连。有间隙的射流在轴流式水轮机中，叶片和转子内胎之间的间隙形成高速流，因为背面的压力是负压的。由于旋转转子某部分内胎转子瞬时载荷交替和降压形成周期性压力脉动。这种压力脉动会引起转子内腔振动。这种振动的特点是：随着机组负荷和换料气流的增加，压力脉动波动和幅度大大增加。电磁方面首先，由不对称推力作用引起的机组振动特点是：随着励磁电流的增加，振动增大定子绕组固定得不好，绕组和部件是在高电流和电磁负载的作用下振动的。它的振动特点是：振动根据旋转速度和速度而变化。在展台上的振动也很明显。
三、水轮发电机组的振动监测和故障诊断系统设计
1.系统结构设计。振动监测系统将其分为机械测量、数据收集和监测等重要组成部分，数据分析和传输。功能分析可以分为三个层次：数据收集，状态监测和故障诊断。应及时确定机组工作状态，并与初步数据库相结合，向中央单位报告机组工作情况。状态监测需要简单的分析工作、快速傅里叶分析、启动和正常运行分析，分析分析分析分析部分应综合所有的状态信息，将包括信号分析和功能分析等等，针对原因，位置及其他相关的修理战略，为机组故障控制提供指导。其中，除其他外，包括中央信息处理器，隔离装置，WEB服务器和工作站。你可以添加适当的镜像服务器在红色系统显示数据，使用绝缘装置确保内外隔离，从而产生绝缘装置；中央信息处理机和镜像数据服务器形成一个整体。在系统运行过程中，可以使用不同的传感器来转换。收集的物理信息到电，及时传递电信信号到状态控制系统，用于收集和处理信息，最终，获取关于机组运行状态的可靠信息，如图形，参数特性等，然后存储在服务器上。
2.硬件设计。使用以太网双高速网络，确保局域网数据传输可靠，允许通过数据收集和数据预处理模块进行自动控制，如果无法传输一个网络系统，您可以自动选择用于数据传输的森林网络系统。在机组附近安装的，其中包括显示器，信号收集和预处理，状态控制系统，装有共用的、直流传感器、显示器的中央组控屏；轿厢内的电源和信号预处理能够保证不同传感器正常工作；使用夹具连接信号和输出信号传感器，信号预处理装置中的信号采集技术。系统中的信号收集和预处理组件完成了信号结构的电气处理和进行了同步的信息采集。在分析了取样后收集的数据后，对机组的工作参数进行了提取，并将其纳入机组的工作状态。已实现的功能包括报警和记录，使用网络传输数据到状态服务器，下一阶段的状态监测和数据分析。信号检查为工程师提供可靠的数据，进行信号调试，参数设置，系统检查等功能。
3.软件设计。在对系统进行总体结构分析的基础上总结了水电站内部局域网数据流图，机组状态信号，包括振动位移，速度和压力脉动等，这些信号以模拟电流和电压形式传输到收集系统。和预处理信号，预处理的元件将这些信息技术转换成可机器识别的数字信号，从预处理块中提取的时区数据产生了各种数据属性。液压机组超标准振动是机械因素造成的，其中包括涡轮机质量不平衡和导向轴承不匹配查和调整水轮机轴承水轮机机架环、发电机定子及发电机左轴承。一个电源数据服务器，工程站可以直接与状态数据连接到服务器，状态服务器也是整个数据流的核心。信号系统提供了关于网络状况的信息，显示故障内容并启动自动诊断系统在系统设计过程中，必须将普通分析算法结合起来，综合不同的过程分析方法，明确确定液压机组故障特性，在分析各种故障时，选择适当的分析工具并编写相应的状况报告。
结束语
发电机故障检查诊断是保证动力系统正常运行的重要方法，本文件结合水轮机振动器发电机及振动原因介绍了故障监测和诊断系统设计，系统可及时完成故障信号收集工作；将信号发送到数据处理服务器，具有有效和简单的特性，可以与系统相关联的项目提供研究基础。
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