大中型水轮发电机组振动原因分析及判断

(哈尔滨电机厂有限责任公司，黑龙江哈尔滨 150040)

0 引言

水轮发电机组的振动是一种非常有害的现象，影响机组的使用寿命。过分的振动会使焊缝开裂，零部件疲劳断裂飞出，严重威胁着机组的运行安全。但这种振动又是不可避免的，故我们只能在一定的技术能力下将振动尽量地减小，使振动值限制在允许的范围内。

1 机组振动的分类

1.1 水力因素的振动

水力方面振动主要有卡门涡列、涡带振动、水力不平衡、狭缝射流、非最优协联关系、水轮机非设计工况下运行时的水力不稳定等，在这里主要介绍卡门涡振动、涡带振动及水力不平衡引起的振动。

(1)由卡门涡引起的振动

卡门涡频率的振动频率跟水轮机工况和叶片出水边厚度有关。机组在一定的水头和导叶开度下运行时，其涡振频率有可能与叶片自振频率相同，此时叶片就会剧烈振动起来而使叶片产生疲劳裂纹。例如:三峡右岸26#机在300～500MW负荷区间机组存在啸叫声，测量转轮卡门涡频率与其自振频率发生共振，后对转轮叶片及固定导叶出水边进行了修型，啸叫声消失。

表1 涡带与卡门涡列的区别

(2)水力不平衡

如果在转轮范围内，水流失去轴对称，就会产生一个不平衡的横向力作用在转轮上。经常遇到的就是过流轮廓不对称，它会引起水流失去轴对称。

1.2 机械因素的振动

机械方面主要有转子质量不平衡、机组轴线不正、轴系曲折、推力头调整不良和导轴承缺陷等。

(1)转子质量不平衡