水轮发电机组的振动原因

水轮发电机组的振动缘由格外简单，主要有水力、机械、电气等三大方面的缘由。例如，可以集中至整个管路系统，从而引起水力共振，其频率通常为转轮旋转频率的0．2～3倍。析成功与否的关键，其目的是提取设备中的振动特征信息，为准确分析振动缘由供给依据。随着电力行业对水力机械设备安全而传统的振动测试技术已满足不了对微弱振动特征信息的提取及非平稳信号特征提取的要求，而基于虚拟仪器的计算机处理技术为振动分析中这些难题的解决供给了友好的平台。从振动发生的状况看，有的是水轮机本身的水力特性打算的，有的是由一些偶然因素作用加工、安装或参数协作不当也会引起发电机的电磁振动。环节所引起。常规状况下，机组有四大振动部件：上机架、下机架、顶盖、转动局部。特别状况下还有其它部件，如定子铁心等。机械振动、电磁振动和水力振动三大类。机械振动械因素有：转子重量不平衡，机组轴线不正，导轴承缺陷等。机械振动主要有：大轴在法兰处对中不良，连接不紧或固定件松动而造成大轴有折线，频或转频的倍数，不平衡力一般为径向或水平方向。电磁振动从而产生振动；定子铁芯松动引起100Hz的极频振动。水力振动水力因素会引起机组振动、摆度增大，振频随振源的变化而不同，如涡带偏心振频为1／2-1／6转频；卡门旋涡振频与叶片出水边相对流速、出水边厚度有关，汽蚀振频为高频等动；蜗壳、导叶和转轮水流不均匀引起的振动；压力管道中水力振动；狭缝射流、空腔汽蚀同的特征表现。这些特征除了与振幅、振频有关外，还与机组负荷、励磁电流、水头等因素有关。为水轮发电机组振动问题争论和处理的便利，习惯上把振动问题按以下方式分类。常规振动主要有两个：尾水管涡带压力脉动和水力不平衡。特别振动水轮发电机组中特别振动主要指下述几种状况：⋯⋯共振：它可能消灭在机组的转动局部、叶片、水体、定子铁心等处。⋯⋯组振动问题。水体共振及其引起的机组猛烈振动：流道中，任何局部的水体都可能发生共振。特别振动一般为几种缘由叠加的结果。水轮发电机组振源尾水管内低频涡带是水轮机转轮出口水流具有肯定的圆周分速度。混流式水轮机在局部负荷运行时，转轮出口产生强制旋涡。由于旋涡内部压力低，假设汽蚀系数很小时，则强制涡核便产生空腔汽蚀现象，即在旋涡中心形成空腔。中心局部的汽蚀空腔做周期的偏心运动，从而引起压力脉动现象。螺旋形涡带在尾水管中旋转的频率，也就是涡带压力脉动频率，在整个尾水管中各处都是一样的。尾水管接近转频的脉动开度下始终存在着，在肯定的单位转速下，频率根本肯定。在发．生低频涡带范围内，由于格外相像。水轮机水封间隙不等产生的水力不平衡力装不准确，或者转轮质量的动、静态不平衡，都会引起在运行中水封间隙不均匀。另外，由于导轴承间隙不当，大轴弓状盘旋振动等，都会使上、下水封间隙偏斜。蜗壳、导水叶和转轮水流不均匀引起的振动此间隙中已调整得比较均匀了，故影响较小。水轮机叶片和导叶的振源之一是叶片出口形成了卡门涡列。压力管道中水力振动水电站正常运行时，压力管道两端为开口，水体有自振。水轮机过流部件的水流脉动，组产生或加剧振动。机械缺陷引起的振动水轮发电机组的旋转部件和支承构造都是按轴对称布置力一般为径向或水平方向。机械不平衡现象是较普遍存在的，尤其高水头和高转速的机组的不平衡问题更显得突出，构成机组的主要振源之一。机组的电磁振动瓣定子合缝间隙大，比较多见；定子分数槽次谐波磁势，振动幅值随负载电流增大而增大；定子并联支路内环流产生的磁势；负序电流引起的反转磁势(5号机)；定子不圆、机座合缝不好。机械构造660Hz2-3mm也是由于导轴承间隙影响大。磁极键的设计、加工、安装问题：例如贵州东风电厂的机组振动问题就是由此引起。转子不平衡在转动局部上。不平衡的频率肯定是转速频率。水轮发电机组振动故障特征总结常见的水轮发电机组特征频率有机组频率(转频)、转轮叶片频率(转频倍数)、尾水管涡带频率(1／3—1／5转频)、电磁激振频率(50HZ，100HZ)等从机组的振动特征来判别水轮发电机组的故障缘由及其部位手，通过一系列的测试手段，猎取机组测试数据，提取机组特征参数，经过分析诊断，确定机组的振源，找到机组的故障部位，为机组检修供给牢靠的技术保证。振动信号的分析与数字信号处理技术时域分析计算机将该信号按时间的关系绘制出来函数曲线，在采样频率较高的状况下，这种近似是比较真实的反映时域连续信号的。字表达就越准确。采样率必需保证肯定的数值，假设太低，则准确度就很差。下面的图41表示了采样率对精度的影响。41采样率对精度的影响所谓信号的时域分析就是求取信号在时域中的特征参数(如峰值、均值、方差、均方值等)及信号波形在不同时刻的相像性和关联性(如自相关函数、相互关函数)。频域分析在动态测试技术中往往需要将时间域信号变换到频率域上加以分析有幅值谱、功率谱、倒谱等。窗函数、联合时频分析轴心轨迹轴心轨迹就是将转子在轴承中的运转状况以二维轨迹形式表示出来况，必需在转子截面上同时安装两个互成90度夹角的涡流传感器。依据轴心轨迹图