水轮机振动原因分析与处理对策研究

李忠生

四川省紫坪铺开发有限责任公司水力发电厂 610091

摘要：在对水利资源进行开发的过程中，需要应用到水轮机设备，但是这项设备在应用的过程中存在振动问题。虽然现阶段在进行设备研发的过程中，相关技术有了很大的进步。但在对设备进行研发的过程中，对于设备的运行质量也提出了更高的要求。如果设备的振动问题比较严重，就会引发故障问题，会影响设备的使用质量。因此在对设备进行设计和制造以及安装的过程中，都需要引进更加先进的技术，还要做好后期的运行管理工作。本文就水轮机振动原因分析与处理对策进行相关的分析和研究。

关键词：水轮机；振动原因分析；处理对策；分析研究

现阶段在进行水电工程建设的过程中，建设规模和数量都在不断的增多，为我国能源结构调整工作的开展提供了有效的支持，同时也对水电企业设备维修和养护工作提出了更高的要求。在对水电站进行维护的过程中，需要对水轮机设备的振动问题进行重点关注。水轮机设备的振动问题属于常见的异常现象，需要对导致振动问题发生的原因进行快速的查找，并且制定针对性的解决方案。才能提高维修工作的开展质量和效率，确保维修工作在开展时能够发挥更大的作用，为水轮机设备的高效运行奠定良好的基础^[1]。

一、水轮机振动原因分析

根据研究表明，在进行水电站维修的过程中，导致水轮机振动故障问题发生的原因，主要是因为转轮的空蚀和尾水管的涡带以及转轮叶片与导叶叶片组合存在问题、转轮止漏环迷宫间隙不对称等因素引发的。在对振动故障问题进行维修和解决的过程中，可以从这几个层面开展检修工作，还要做好故障问题的判断。要对导致故障问题的发生原因进行全面的检查，从根源上对故障问题进行彻底的解决，才能尽可能减少故障问题的发生几率。在对振动故障问题进行判断的过程中，维修人员可以根据以往的经验，对故障发出区域进行准确的判断。还要根据故障问题的发生特征，选用正确的解修技术，为后续解决工作的开展奠定良好的基础。在进行检测和处理的过程中，还要选用更加先进的设备，要通过仪器对故障问题进行分析和诊断。在进行仪器设备使用的过程中，可以保证最终诊断结果的正确。而且能够对异常情况进行及时的查找和系统性的分析，从而保证维修工作在开展时能够发挥更大的作用^[2]。

二、水轮机振动故障问题解决措施

（一）空载转速振动故障解决措施

在对水轮机设备振动故障问题进行处理的过程中，首先要根据振动故障的表现情况，对导致故障问题出现的原因进行明确，然后根据故障发生程度进行专门的维修和处理。在水轮机设备出现振动故障问题之后，如果振动随着转速的升高而逐渐增大。设备处于空载的状态下，应该对发电机转子和水轮机转轮是否存在动平衡不平现象进行检查。在进行检查的过程中，可以开展动平衡实验来增加动平衡块，对不平衡问题进行彻底的消除，对振动故障问题进行解决。如果是因为轴线不直或者中心存在问题导致故障的发生，要对轴线和中心进行调整，还要采用推力轴瓦的方式对振动故障问题进行有效地处理。发电机设备的同轴励磁机转子中心如果存在问题，就会导致振动故障的发生，需要对励磁机转子中心进行调整，从而对故障问题进行彻底的消除。如果水斗式随机设备在与水斗进行组合的过程中存在问题，也会导致设备的振动故障发生，需要对组合关系进行改善，从而对故障问题进行彻底的解决^[3]。

（二）空载磁电流变化振动故障解决措施

设备在空载的运行状态下，振动故障的发生随着励磁电流的变化而产生变化。导致故障问题发生的原因，可能是转子的线路存在问题或者定子变形以及转子的中心偏离标准的位置。在对这种类型的振动故障问题进行解决的过程中，要先选用示波器设备对线圈的短路问题进行全面的检测。在检测出短路的位置之后，需要开展专门的处理工作，对振动故障问题进行清除。如果存在定子的变形问题。需要选用专门的仪器设备对其进行检测。如果确定存在变形问题，需要做好定子的处理，以免引发更大的故障隐患问题。在对偏心问题进行处理的过程中，操作形式比较简单，可以对电子和转子的中心进行调整，从而对故障问题进行维修和解决^[4]。

（三）带负荷振动故障解决措施

如果设备是在带负荷的运行状态下出现了振动故障问题，那么振动的强度会随着负荷的变化而产生变化。要先对磁场是否对称进行全面的检查，然后对推力的轴承中心性进行检查，最后需要检查转轮叶片的出口边缘和泄水锥。在检查的过程中，要对磁场不对称等情况进行彻底的消除，还要对轴承的中心进行调整。要对转轮叶片边缘的开口情况进行校正，还要对泄水锥的长度进行适时的调整。在对这些构件进行检查和调整的过程中，都可以对机组的振动故障问题进行有效的解决。如果设备在带负荷的运行状态下，出现了剧烈的振动问题，首先要对螺钉和导叶区域进行检查。在检查之后如果发现存在故障问题，要及时的更换。如果转轮的叶片突然断裂或者脱落、泄水锥脱落。也会引发剧烈的振动问题。必须立即停止设备的运行，并且开展检修工作。在对故障问题进行排除之后，才能保证设备的运行安全

^[5]。

结语：综上所述，在对水轮机设备的振动故障问题进行排查的过程中，不仅要对影响设备运行的各项因素进行严格的控制，还要对导致故障问题发生的原因进行全面的查找，要从根源上对这些问题进行解决。在对故障问题进行诊断的过程中，维修人员需要积极的总结经验，还要根据设备机组各个构件的运行情况以及构件的更换时间对故障问题进行逐一的排除，避免振动故障问题对设备的运行安全造成隐患。要提高设备的运行效率，确保设备在运行时更加的稳定，为水电工程的建设提供有效的支持。

参考文献：

[1]王利杰,王鸿腾,孙波.基于稳定性试验数据的水轮发电机组运行区域划分[J].华电技术,2020,42(06):6-9.

[2]谭文胜,万元,李崇仕,李汉臻.大型水电机组顶盖垂直振动异常原因分析及对策[J].大电机技术,2020(03):77-82.

[3]系阳.水电站水轮发电机组的常见故障与处理技术分析[J].通信电源技术,2019,36(07):276-277.

[4]刘倍倍.水轮机发电机的振动原因及处理研究[J].居舍,2018(36):179-180.

[5]陈海旭.水电机组运行中的监视保护新技术分析[J].科技资讯,2018,16(34):45-46.