刘恩有
贵州北盘江电力股份有限公司光照分公司贵州省贵阳市550002
摘要：近些年，我国经济高速发展，基础建设项目逐渐扩大规模，水电站建设项目随之增多。水轮机是水电站中标常见的发电机组设备，但在实际应用中由于受到水轮机制造工艺、运行环境等因素的影响会造成水轮机发电机组出现严重的振动现象，严重地影响着水轮机的正常运行。基于此，文章结合工作实际分析了水轮机发电机的振动原因，最后，针对水轮机发电机产生振动的原因，提出了水轮机发电机的振动处理与解决措施，以期为水轮发电机的稳定运行提供参考。
关键词：水轮机；发电机；振动原因；处理措施
引言
近些年来,我国的水力发电事业有着很大的进步，各类水轮发电机不管是大中小型号的，都相继建成并被普遍投入使用。水轮发电机组在运行中经常会出现振动情况，这一定程度上影响了机组运行的安全性、稳定性和可靠性。大部分机组在运行的过程中经常会出现振动的情况。本文将重点研究分析影响振动的因素，并针对这些因素提出有效可行的处理方案。
1研究水轮机发电机的振动原因及处理措施的重要性
水轮机与发电机在运行的过程当中，一旦出现较大振动，会影响水电站的正常运行，降低能源的利用率。通过分析水轮机与发电机振动原因，能够帮助相关工作人员更好的掌握水轮机与发电机内部结构特点，并制定更加合理的处理对策，进一步提升水轮机与发电机的运行效率，减少能源的损耗。对于水电站中的相关工作人员来讲，要选择合理的动态评价指标，对水轮机与发电机进行全面评价，针对水轮机与发电机运行过程中经常出现的问题，采取有效的解决对策，保证水轮机与发电机的可靠运行。水轮机与发电机在运行过程当中，如果设备内部的机组振动或者摆度过大，会降低设备内部机组的安全性能，机组中的各项金属零件容易出现断裂，降低水轮机与发电机的整体运行效率。由于水轮机与发电机内部机组连接紧密，当水轮机与发电机出现较大振动时，机组中的各个部件会出现松动，固件的连接性能下降，影响水轮机与发电机的整体运行效率。除此之外，由于水轮机与发电机出现较大振动，会增加设备内部的磨损率，水轮机与发电机内部的轴承很容易烧毁，严重影响水轮机与发电机的运行速率。通过分析水轮机与发电机的振动原因，能够帮助水电站中的相关工作人员更好的掌握水轮机发电机内部机组运行情况，针对水轮机与发电机内部机组运行特点，提升水轮机与发电机内部结构的可靠性。
2水轮机发电机的振动原因
2.1电磁因素
若是当不确定的磁极发生了短路的情况之后，会使得磁动势逐渐减小，与之相对称的磁极磁动势却不会因此出现任何的变化，之后便能诞生出一个和转子呈现出同向转动的不平衡磁拉力，由此就导致了机组出现振动的情况。定子铁芯的组合缝如果出现了松动的问题，或者是铁芯本身发生了松动的情况，将会导致机组出现振动现象。若是定子绕组的固定不科学，当电气负荷比较高的时候，也会让机组出现振动问题。
2.2机械因素引起的振动
对于一般的卧轴旋转机械来说，大多数大中型水轮机发电机组为立轴形式，如果水轮机发电机组采用的是立轴滚流形式，则由于机组各部位的导轴承并不用承载静荷载，而机组的轴颈同样不会出现偏心，所以，机械因素导致的水轮机发电机组振动特征与电磁因素引起的振动并不一致。首先，当水轮机发电机组在空载低转速运行时，出现了较为明显的振动问题，则可以得出该振动主要是由于机组紧固零部件的松动而造成的，当确定不是机组紧固零件发生松动后，则可以查看是否是机组轴线出现了曲折或机组中心位置未对准等。另外，在实际应用中，如果水轮机发电机组的振幅以及机组的转速呈正比关系，且机组的水平振动幅度变化较大，则基本上可以判定出发电机组出现了质量不平衡。另外，机组在运行的过程中，如果发现机组的振动现象较为明显，且伴随着较为强烈的撞击声音，则应判定机组的相关部件与零部件的连接件是否出现故障。
当机组振动的幅度与机组荷载呈现正相关时，则应判断机组主轴的刚度是否满足标准。
2.3水利因素引起的振动
（1）汽蚀引起的振动
汽蚀是水利因素的一种，可分为三部分三个种类，有空腔汽蚀、间隙汽蚀和翼型汽蚀。空腔气蚀经常发生在水轮机座环内侧和尾水管的上半部分，间隙汽蚀会破坏叶片法兰，叶片周缘，破坏转轮室以及转轮体设备，翼型汽蚀经常发生在轮翼靠近叶片背面的地方。因为汽蚀的原因，水轮机工作表面不仅会严重侵蚀和破坏，还会有强烈的噪声，剧烈的震动。当机组部分负荷时，机组振动更加剧烈，并有明显的噪声，振动频率在300到500赫兹，进行高频振动。
（2）尾水管涡带引起的振动
水轮发电机组振动中非常常见的振动源就是尾水管涡带，尾水管涡带不仅能引起机组振动，还能引起压力脉动。一般来说，涡带摆动除了会引起水轮机发电机组振动，还能引起引水系统和厂房共振，所以很容易引起发电网功率的摆动。
3水轮发电机组振动的处理措施
3.1电磁因素引起振动的处理
在实际应用中，按照转子磁极极键的实际情况，转子圆度合格后能够将磁极键去除，并在其上端添加以挡板，将磁极键固定的原因是为了避免机组在运行的过程中导致其出现偏移。将磁极修复完成后，应及时复测转子圆度，测定其圆度是否依然满足设计要求。在日常的维护工作中，应定期对定子铁芯进行检查，确保固定牢靠。
3.2机械振动处理措施
第一，妥善控制转子的运行效率，当水轮机发电机组内部转子的运行效率过高时，会严重影响水轮机发电机的可靠运行。第二，保证水轮机发电机内部运行轴线与转子中心的偏差符合相关规定。伴随我国水电站建设规模的不断扩大，水轮机发电机振动现象越来越明显，为了更好的提升水轮机发电机的安全性，水电站中的相关工作人员要结合水轮机发电机内部结构特点，对原有的机械振动处理措施进行完善，在保证水轮机发电机可靠运行的前提之下，提升水轮机发电机组内部结构的稳定性，降低水轮机发电机发生机械振动现象的概率。
除此之外，水电站中的工作人员还要结合水轮机发电机内部定子的振动情况，通过定子转动的声音，准确判断水轮机发电机定子铁芯运行情况，一旦发现机组内部转子的振动频率过高，要及时处理，并妥善安装控制阀，减少水轮机发电机出现运行故障的次数。水电站中的相关工作人员也可以采用轴线轨迹分析法，在水轮机发电机稳定运行的条件之下，结合机组轴心运行轨迹，判断水轮机发电机组是否出现机械振动，一旦发现水轮机发电机组出现严重的机械振动，要及时采取合理的处理方案。
3.3水力因素引起的振动故障处理
水力因素引起的机组故障主要分为尾水管涡带引起的振动和汽蚀因素引起的振动。对于第一种情况，可以通过在低负荷区域增加气体量使尾水管的压力脉动振幅得到降低。在超负荷区域则主要可通过加装减振装置等措施降低涡带压力脉动，达到控制机组振动的目的。对于第二种原因，首先需要技术人员定期对机组进行检查，尽量保证机组不在低负荷状态进行工作，这样可以最大程度降低汽蚀的影响。其次，可以通过在尾流管加装尾翼或者导流装置来提高出力，降低汽蚀出现的概率和降低其不良影响。
结语
综上所述，水轮发电机组振动会对正常的生产造成很大影响，因此，针对这个问题，本文首先阐述了到底什么是引起机组振动的主要因素，接着提出可行的有效的解决处理方法。因为在实操中不可避免水轮发电机组的振动情况，所以最好的解决处理方法就是预防，并根据实际情况进行治理，利用这些合理科学的方案措施，最大程度地减少振动，减小振动，以确保机组稳定、可靠、安全地运行。
参考文献
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[2]赖云海.水电站电气设备检修技术革新与运行维护[J].通讯世界,2017(12):146-147.