混流式水力机组减振探讨论文

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1、混流式水力机组减振探讨论文摘要：水轮发电机组在运行中的振动是一种普遍存在的不可能完全避免的现象,.freelm车削至2．5mm；支撑环（基础环）过水部分车削掉20mm，其它部分车光滑，在过水面上钻Φ40孔20个，使内外压力相同后，异常振动问题得到解决。c．改变迷宫结构。将下梳齿改为阶梯式结构，产生的不平衡力虽然较大，但作用力方向与偏心方向相反，有利于机组稳定运行。将梳齿高度缩短、减小梳齿半径，这样可减小承受不平衡力的面积，从而起到减小不平衡力的作用。d．在转轮下腔增设均压管，以均衡下腔水压力。在转轮下腔的下支持

2、环上开孔，也可起到均压作用，从而减小压力脉动。2．3消除尾水管涡带引起的振动水轮机在部分负荷（一般为满负荷的40％～75％）运行时，尾水管内由于复杂的涡旋运动，而出现涡带的大幅度振摆，从而引起尾水管壁及转轮的剧烈振动，严重时甚至可能造成引水管和厂房的共振。减少已存在的脉动，可以使用以下几种措施：a．正确选择尾水管内的流速分布，并使水流进入肘管和喉部以前，降低锥管段的流速是很重要的，建议所有机组尾水管喉部的流速不得超过3．5m／s。这样将使转轮出口流速在进入尾水管锥段时急剧降低，从而导致尾水管中心部分压力增加，同

3、时也就减小涡旋强度和转轮叶片下面所造成的涡带大小，减小了尾水管中的压力脉动。b．改变泻水锥或尾水管的结构。加长泻水锥，拜德埃斯普瓦电站将转轮泻水锥伸出转轮底部约600mm，使其处于涡带的低压真空处。经改装后，所有机组运行稳定。加长尾水管锥段，加长锥管和加大扩散角、支墩尽量靠近下游侧，都可以增加尾水管的效率和稳定性。加大尾水管锥角，尾水管锥角扩大后，尾水管的涡带刚刚形成即扩散消失，不能形成长尾水涡带，撞击管壁。所以尾水管相对振幅较小。c．装设导流装置十字架减振装置可使高负荷工况时的涡带脉动值降低70％，此法在努列

4、克9台机组上得到实施，使水轮机出力增加9．6％。在尾水管上装设同轴扩散管，可以控制涡带偏心距，使尾水管更加稳定，防止尾水涡带的旋进运动。同轴扩散管也可以以同轴导流片代替，导流片的大小、安放位置、距转轮远近等因素对消除涡振的效果都有明显的影响。翼形稳流装置是一项改善稳定性效果很好的措施，其原理是在尾水管内装设翼形稳流装置组成的叶栅。当水流浇流叶栅时，改变流动方向，达到减小平均速度矩，降低压力脉动的目的。d．补气依据国内外有关水压脉动及补气资料分析，在中、高水头的水轮机中，当转轮直径D1＞4m，相对振幅大于3％～5

5、％，水压脉动绝对值大于50kPa时，应进行补气以消除水压脉动。独联体在许多水电站上进行了最小补气研究。已查明，为了保证混流式水轮机在低负荷工况（15％～40％负荷）下稳定运行，必要的补气量为额定出力下水流量的0．8％～1．2％；在中负荷工况（50％～70％负荷）下为0．1％～0．3％。当转轮相对下游水位的埋入深度不超过6～7m时，则可通过转轮中心孔和转轮泻水锥实现自然补气，这已在独联体多个中、低水头混流式水轮机上采用。2．4机械原因引起的振动减小机械原因引起的振动一般要注意以下几点：a．提高制造和安装精度；b．

6、防止推力头松动。推力头是推力轴承关键而重要的零件之一，要求它与轴颈配合后不允许有任何的松动产生。推力头松动后将严重威胁机组运行的稳定性。如我国广东某电站，3台机在首次装配时均将推力头经过预热进行套装，而在检修时均取消了这一工序。运行时间增长，松动情况越来越严重。其中以3号机组最为突出，上机架水平振动大至0．095mm（要求≤0．06mm），励磁机火花严重，机组被迫停机检修。用收紧对称方向上的螺帽拆装推力头的传统人工机械方法，是加速推力头磨损的主要因素。建议采用油压千斤顶拆装推力头，这样可以减轻推力头拆装过程的磨

7、损。推力头套装前，配合面应涂防腐性强的物质，如石墨粉或二硫化钼润滑剂等，避免表面腐蚀破坏。2．5减小电气原因产生的振动a．避免超／次谐波共振水轮发电机转子的临界转速在大多情况下均高于其工作转速，经研究发现当临界转速接近于2倍或3倍工作转速时，会出现超谐波共振；对于特殊要求的水轮机组，若设计临界转速低于其工作转速，则当临界转速接近于1／2倍或1／3倍工作转速时，会出现次谐波共振。以上两种情况在机组设计中应予以避免。b．定子铁芯组合缝的松动。机组长期运行，由于定子铁芯各部件温度变化差异引起内应力的变化不同，引起定子

8、铁芯组合缝松紧度产生不均匀变化，从而造成组合缝的垫片损坏和松动。处理的办法是：用电钻钻开，分解定子组合缝，刮掉并清洗原有垫片，重新加垫。加垫厚度视检查合缝面间隙大小而定，一般垫片厚度比合缝间隙大0．2～0．4mm，个别情况也可大到0．6mm。为使铁心的合缝面紧密贴合，可采用有机玻璃合缝面垫片和环氧树脂粘结剂。c．定子铁芯松动。定子铁芯松动是指定子铁芯迭片松动，片与片之间产生间隙。运行中