贵州乌江水电开发有限责任公司 思林发电厂
摘要：文章介绍水轮发电机组出现振动现象而带来的危害，分析水轮机组发生振动故障的原因，并针对不同原因提出了相应的振动故障处理和预防措施，以供参考。
关键词：水利发电厂；水轮机；振动异常
1引言
近年来随着我国经济的发展和用电负荷的增多，水力发电厂在并网发电中的重要性越来越明显，而且水能是一种清洁型可再生资源，利用水能发电对环境保护也具有重要意义，因此，我国近年来加大了对水能的开发和利用，水力发电厂的建设数量和规模都在不断增加，在并网发电、调峰调谷中发挥着重要作用。但是水力发电厂中的水轮机在运行中最常见的故障就是振动故障，影响其并网发电的质量，需要针对性的进行分析和处理。
2水轮发电机组振动所带来的危害
水轮发电机组在正常的运行过程中不可避免会出现振动现象，但是需要将振动频率控制在允许的范围之内才能保证其不会对机组的正常运行造成影响。但是由于水轮机组在正常运行中形成压力以及在发电机本身的电磁力等作用下会导致水流出现振动，且引起机组的固定部件等也会产生振动，从而会引发机组的异常振动，且水轮发电机组运行中的机械、流体以及电磁等原因引起的振动还会互相影响和作用，导致水轮发电机组出现以下问题：一是在长时间的振动影响下会导致紧固部件的松动甚至是断裂，且缩短连接部位的使用寿命；二是会家中机组零部件的金属和焊缝之间的疲劳损坏区，也会导致其出现裂缝甚至是报废的问题；三是如果机组运行中出现共振现象，还会对厂房中其他设备造成严重的破坏；四是加速机组旋转部件之间的磨损问题，并且容易导致尾水管中形成涡流脉动压力，出现尾水管裂开而导致尾水设备破坏的危害。在以上以下危害之后，不仅会影响机组的正常运行，降低其运行效率，而且会增加机组检修的难度和费用，造成水电厂的经济损失。
3水轮机振动异常故障原因分析
水力发电厂中水轮机振动异常故障的主要原因有以下几个方面：一是尾水管涡带。就是在水轮机的尾水管零部件在受到水流冲击等原因之后形成不稳定的流体，这种流体不仅会对水轮机的正常运行造成影响，而且还会形成螺旋型的低压脉冲，如果整个脉冲值超出某一限定值时就会导致水轮机管道发生振动，而且当此振动频率与水轮机的振动频率相近时就会导致振动故障更加剧烈。二是由于设备转轮出现空蚀。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆引起此种现象的主要原因就是流通管在安装过程中其位置不够科学，所以在水轮机的正常运行中，当水体进入此系统时就会由于出现不平稳的问题而引起零部件出现剧烈振动的现象。三是水轮机轮片在受到水体撞击的过程中，如果水体撞击的频率与水轮机的频率相近，则会增加水轮机的振动剧烈程度。
4水轮机振动异常故障处理措施
4.1对水轮机运行中的碰撞次数进行控制
当水轮机运行中出现振动异常的现象时，首先需要根据水轮机的运转速度来对其振动频率来进行判断，通过调节运转速度发现水轮机的振动现象随着速度的升高而增加，此时就需要对水轮发电机的转子进行检查，主要是检查其是否存在不平衡的问题，如果是此问题，则需要通过动平衡来对转子进行校正来降低系统的振动频率，如果不平衡问题较为严重，还需要通过补焊或者进行更换等方式进行处理。而如果经过检查发现其振动频率随着运转速度的增加而降低，那么就需要对其零部件的轴线进行检查，主要是检查其轴线是否存在不对称的问题，如果存在此问题，就需要调整轴线处于对称状态，对水轮机的异常振动问题进行消除。
此外，对于水轮机的整体振动异常来说，就需要将其进行拆解，然后将各个部件送回专业厂家进行检修，然后在检修完成之后需要进行重新安装，此时可以适当增加底环和系统顶盖之间的距离来对水轮机运转过程中的碰撞次数进行控制，实现对振动故障的有效预防。而且在进行水轮机部件的选购时还应选择具有较高信誉和口碑以及良好售后服务的厂家，并且在安装之前对部件的质量进行检测，确保在部件出现故障之后可以进行原装部件的更换，以延长设备的使用寿命。
4.2将水轮机内部的紫铜垫曲线
水轮机的内部零件出现故障容易引发在带负荷状态下出现振动故障的现象，此时就需要对转轮和螺钉等部件进行检查，对于出现脱落情况的叶片进行停机检修。如果水轮机的振动频率过高，还可以采用重新盘车的方式，在镜板和推力瓦之间进行绝缘板的安装，而且安装时应采用铲削的方式进行安装，将其内部的紫铜垫进行移除。而且在进行移除的过程中还应确保其他部件不会出现稳定性被破坏而加剧振动的现象，在振动故障处理完成之后，还要从整体视角上对其他设备的水平位置和角度进行调整，通过打磨等方式确保其位置和角度精确，有效预防振动故障的发生。
4.3对水轮机进行重新组装
在对水轮机进行振动故障检修完成之后，就需要对水轮机进行重新组装，在组装过程中不仅要严格按照设计和安装规程要求进行操作，并主要控制其内部各个设备之间的距离，以及各部件和整体设备的安装位置等，这样可以确保对共振问题的减少和控制。此外，在水轮机安装完成之后需要由专业技术人员进行相应的调试和试运行工作，在试运行中针对出现振动故障的部位以及容易出现振动故障的部位进行重点检测和记录，作为下次故障检修的参考依据。
此外，如果是灯泡贯流式水轮机，其还容易由于水力因素而导致出现振动故障，所以针对此水轮机，则需要通过对水轮机转轮叶片数和转动频率的乘积进行检测来对转轮室是否存在碰撞问题进行检测。还要对水轮机设备的水流速度进行测试，而且对转轮叶片的制造精度进行检测。确保水轮机导叶和转轮叶片安装在对应的位置上，避免由于扰流现象而出现电磁因素引起的振动故障。
5结语
水力发电厂中的水轮机组出现振动故障是其比较常见的故障类型之一，且如果振动时间过长或者振动频率较高会缩短水轮机组及其零部件的使用寿命，甚至会影响整个发电系统的正常运行，降低其发电效率，造成资源浪费和巨大的经济损失等，所以在分析引起振动故障的原因之后，采取有效的措施对振动故障进行检测和处理，并进行有效的预防，提高水力发电厂水轮机组运行的稳定性。
参考文献：
[1] 王森. 探究水力发电厂水轮机振动异常故障和处理方法[J]. 工程技术:引文版, 2016(3):00217-00217.
[2] 张青山. 水力发电厂水轮机振动异常故障和处理方法探讨[J]. 中国科技投资, 2017(13).
论文作者:曾劲
论文发表刊物:《科技新时代》2018年6期
论文发表时间:2018/8/13
标签：水轮机论文; 机组论文; 故障论文; 水轮论文; 发电厂论文; 水力论文; 部件论文; 《科技新时代》2018年6期论文;