水力发电厂水轮机振动异常故障分析和处理 陈锡洲（国网湖南省电力公司风滩水力发电厂，湖南沅陵４１９６００） 【摘要】对于水电站来说，在对水轮发电机组进行管理时，一定要经常进行检查和维修，遇到故障要找出真正的原因，然后采取合适的措施来 彻底解决问题。只有这样，才能保证水轮发电机组的正常运行。 【关键词】水力发电厂ｉ水轮机ｉ振动故障：分析处理 【中图分类号】ＴＶ７３８ 【文献标识码】Ａ 【文章编号】１００６—４２２２（２０１５）１５—０１３０—０２ 表１ ２＃机组振动数据测试 变速实验 机组转 振动幅 引言 导致水轮发电机组产生剧烈振动的原因就是主轴的刚度 严重不足、安装不当、推力头与镜子之间垫铜板．轴系刚度变 空载实验 振动 带负荷实验 有功恒定Ｐ＝１ｏ＾ｌＷ 励磁电流恒定 Ｉ差、转子材质不均和发励对轮连接状况不良等。在这种情况 下，如果运行的时间相对较短，机组不会产生太大的问题，但 值 定子电 励磁电 幅值 无功功 振动幅 有功功 振动幅 速（％） （压（ｋＶ、 流（Ａ１ 囊 励磁电 值 蛊 值 ａｍ）ｒ （ｍｍ） 流（Ａ） （ＭＶＡＲ） （ｍｍ） （ＭＷ） （ｒａｍ） ３０ ４０ ５０ ６０ ７０ ８０ ０ ０．００２ ０．Ｏ０４ ０．ｏ０５ ０．Ｏ１７ ０．０２５ ２ ３ ４ ５ ０ １ ５５ ８０ ０．０６３ ０．０６３ ０．０６５ ０．０７ Ｏ ２ ４ ６ ８ １０ ２４Ｏ ０．０８３ ２７０ ０．０８３ ３ｏ０ ３４０ ３８０ ０．Ｏ８ ０．０８ ０．０８ ０ ２ ４ ６ ８ １０ ０．０７ ０＿８ ０．０８５ ０．０９ ０．０９５ ０．１Ｏ ＝３０５Ａ 是如果运行时间相对较长．那么就会给整个水轮发电机组带 来较大的麻烦，产生剧烈的振动，影响水轮发电机组的正常运行。 １水轮发电机组振动所带来的危害 与普通的动力机械的区别在于．水轮发电机组振动缘由 １０５ ０．０７５ １４５ ０．０８ 需要考虑的情况比较多：①机组在自己作业运行的时候必不 可少的会产生强烈的振动；②水流在水轮机运作时所形成的 压力、发电机本身的电磁力和部分固定部件所产生的振动也 会对发电机组和它的零件产生振动影响。而且机械、流体、电 ４１５ ０．０８６ ９０ １００ ０．０５５ ０．０７ ６ ６＿３ ｌ８５ ０．０８５ ２０ｏ ０．０８５ １２ ５ Ｏ．１Ｏ 通道不对称会造成流体不对称 磁在发电机工作的状态下也是相互作用的 水轮发电机组振 件会产生松动甚至断裂的情况，同时也会连带着连接部件的 现金属和焊缝之间的疲劳损坏区，时间一久。损害就会更加严 为严重的是水轮机组的共振．如机组设备与厂房的共振．就会 （２）尾部流通管产生涡流带。涡流带是一种复杂流体形 流体流量的３０～８０％）的时候，尾部流通管中出现的一种不平 流核心会偏向某一方向转动．令尾部流通管的流体出现大幅 动时产生的危害主要有以下几点：①发电机组的部分紧固部 式，定桨式流体输送机在局部载负（器件开度４０～７Ｏ％或最优 振动，使得它们的使用寿命急剧缩短。②使得机组的零部件出 稳的流体模式。这一流体模式大致上会呈现螺旋形状．它的涡 重，甚至会出现裂缝，进而使得它们完全报废不能使用。③更 度的低压脉冲，它的脉冲率为Ｆｗ＝ｎ（，３ ６）．范围在４０～７０％器 件开度时，脉冲压力的数值会出现最大值，造成不正常运转。 在不同程度上破坏厂房以及里面的各种设备。④水轮发电机 在涡流带脉冲率和发电机部件的振动频率产生共振时，该单 振动会使机组旋转部分相互磨损得更加厉害。⑤尾水管中会 元器件会产生振动减少发电量；在脉冲率和刚性管道流体振 形成涡流脉动压力，情况严重时．尾水管壁会因压力而裂开， 动频率或者压力钢管自有振荡频率相似的时候．就可以让刚 而且也会破坏整个尾水设备 ２工程概况 某电厂２号机组系超超临界、１０００ＭＷ水轮发电机组。水 轮机型号为ＳＦ８０００—１６／３３００．定子铁心直径３３００ｒａｍ．额定出 性管道出现非常大的流体振动；在涡流带的频率和基地工程 自有振动频率近似的时候．会造成基地工程强烈振荡 （３）卡门涡流。在流体绕经轮片从入口那边输出的时候， 会在输出口那边出现涡流列。３３在轮片的正反面间断轮流出 ＿力８０００ｋＷ．１６一代表级数对应转速３７５ｒ／ａｒｉｎ．采用水内冷却的 方式进行冷却。该机组自试运行开始，就发现发电机出现振。 现时，会令轮片受到流体的撞击。在撞击频率和轮片自身振动 频率接近时，就会发生共振情况。一般只有处在某一范围内的 水头和开度时，才会发生一般涡流列造成的振荡．并造成轮片 现根据机组振动特点，分析振动故障的原因，制定现场热态动 平衡方案 底部或者轮叶边缘出现裂痕，事故发生时可能会有声响。 （４）尾部流通管安装位置低。转桨式流体输送机的尾管一 般安装位置很低，流体输出１３＇会出现不稳流体．如果拐弯之前 ３振动原因分析 ２＃机组振动数据测试见表１。由振动特征可以看出：６—８ 号轴振均存在较大热变量．且该振动热变量以基频成分为主． 还不稳定，并且低尾管会造成流体与弯道管入口之间距离缩 小．不平稳流体在进行拐弯时，会出现周期的作用力进行干 另外考虑到发电机接地故障前。８号轴振良好．说明励端小轴 本身平衡状况良好。因此，引起６～８号轴振热变量大的主要原 因可能为发电机特子本身的热弯曲或大负荷工况下发励对轮 连接状况不良。 扰，引发单元部件的振荡。 ４处理措施 ①将整个水轮发电机组全面拆开，并且将机组的转轮、底 环以及顶盖等全部拆下来运回到原来的生产厂家进行维修。 采用进一步加大机组顶盖和底环之间间隙的方式来减少底环 （１）通流器件中水力不平稳。当水流进入转轮时，出现不 对称情况，就会产生不稳定的横向作用力，然后使器件喘振， 在一定程度上消除了产生振动的概率。② 并且在低载荷或者零载荷运行时，会有高强度振动。所以流通 和顶盖的碰撞机会，浅谈装表接电过程中存在的问题及处理措施 杨家萍（国网江西萍乡市安源区供电有限责任公司，江西萍乡３３７０００） 【摘要】近年来随着居民生活、工业生产对电力的依赖性逐渐增强，保证电网安全经济运行和客户的用电安全，使供电企业与客户实现平等 交易成为人们的共同需求，而装表接电程序作为业扩报装工作的结束，是客户取得用电权的重要标志。其完成后供用电双方的关系将正式确 立，所以其完成情况直接关系到供用电双方平等关系的实现程度及供电用电安全，对其进行完善具有十分重要意义。本文针对装表接电过程中 存在的问题，结合笔者经验进行处理分析，为用电安全的落实作出努力。 【关键词】装表接电；存在的问题；处理措施 【中图分类号】ＴＭ７３ 【文献标识码】Ａ 【文章编号】１００６—４２２２（２０１５）１５—０１３１—０２ 前言 １．２单相智能电能表装表接电过程容易出现问题 装表接电是电力工程建设的最后一道环节，其工作质量 单相智能电能表是现阶段国内电网建设过程中使用较广 的要求直接关系到电力企业的经济效益和电力客户的经济支 泛的电能计量工具，但其在安装的过程中有时要求带电安装， 出，是电力市场公平交易的基本保证，所以其对专业技术的依 这对技术人员的安装工艺提出了更高的要求，如果技术工人 赖性非常强，不论是电能计量装置的安装检验、装置接线、仪 在安装的过程中无意将单相智能电能表表尾处位置用于校验 表使用及维护还是电气装置的接入和安全措施，都要求安装 的两根分离铜线直接接触。就会导致单相智能电能袁内的部 人员细致专业处理．所以全面认识装表接电过程中存在的问 分元器件因短路问题而直接烧毁．不仅造成经济损失而且会 题并全面掌握处理措施至关重要。 埋下一定的用电安全隐患 １装表接电过程中存在的问题 １＿３经常出现窃电问题 １．１装表接电的过程复杂、接线方式易出现问题 由于电能以“商品”的形式存在．部分电力用户为了减少 随着经济发展对电力需求的逐渐增多．供电系统中使用 电力开支．违反法律规定进行窃电，这不仅会给供电企业直接 的电子器件越来越多．电力负荷也随之增大．使装表接电过程 带来经济损失．而且会扰乱电力市场秩序，目前较为常见的窃 的干扰因素增多，过程愈加复杂，这无形中使问题发生概率相 电手段主要包括个人或企业在供电企业的供电设施上擅自接 对增加，严重影响装表接电工作质量；另外，在我国电子产品 线用电．绕越供电企计量装置用电、通过电充值卡非法占电手 快速发展的促使下．传统机械电表已经不能够满足现阶段的 段、非法改装计量装置等隐藏窃电手段、改变正常二次回路接 计量需要，所以在装表接电的过程中技术人员要逐渐用新型 线的窃电手段、故意使电能计量装置计量不准或者失效，采用 多功能电表替换传统机械电表，实现老旧电网的改造，但传统 其他方法窃电的 机械电表与新型多功能电表的接线方式存在较大差异，如果 １．４装表接电过程中计量装置可能发生故障 技术人员处理不当容易造成多功能电表错误接线等问题＿ｌ＿。 计量装置故障会影响电能表正常运作。使电力交易的平 将机组主轴联接螺栓的材料修改为３５ＣｒＭｏ．并且将螺栓拉伸 发电机组的使用年限将大大缩短，并直接影响到水电站的经 值更改为０．３２ｒａｍ。③利用打磨机对机组的下环和座环进行打 济效益．因此水电站的运行维护人员应＂３－加强对机组振动原 磨。并且对其水平度进行调整。以确保在规定的范围之内。④ 因的排查，及时找出原因并采取相关措施消除，只有早检查早 再一次对机组进行盘车，并且将绝缘板运用在镜板与推力瓦 清除，才能防惠于未然，最大程度减轻事故影响，维护机组安 之间。在填补主轴与绝缘板时，通过铲削的方式，将之前用的 全稳定的运行．发挥更好的经济效益。 紫铜垫取消。⑤增加水轮机顶部的排水管数量，从之前的２个 增加到现在的４个。并且通过排水廊道将这些水排出，进一步 参考文献 加大对阀门的控制力度。⑥在对已经进行加工后的底环和顶 ［１】肖黎．水轮发电机组的随机振动分析们．长江科学院院报，２００９（０９）： 盖进行安装时．一定要严格按照规定的要求执行，要使安装符 ｌＯ １１． 合规定标准，不能出现误差。⑦严格按照水轮发电机组的说明 【２］桂中华，潘罗平，陆力．水电机组状态监测与故障诊断研究新进展 书来对其进行回装，并且一定要符合规定要求。经过上面的改 『Ｊ】．中国水利水电科学研究院学报，２００９（０３）：１６￣１７． 进和重新安装之后，机组重新启动能保持正常运行的状态，并 【３】胡东海．水轮发电机组振动在线监测和故障诊断研究［Ｄ】．浙ＬＴ．大学 且在运行的过程中可以一直保持良好的状态．也没有出现剧 ２００８（０３）：２２～２４． 烈振动。从上次检修到现在．机组已经正常运行将近４年的时 收稿日期：２０１４—７—２０ 间，且状态一直良好。 ５结束语 作者简介：陈锡洲（１９８５一），男，助理工程师，本科，主要从事发 电运行方面的工作。 就目前而言．在我国水电站普遍出现的一个难题就是水 轮机的振动问题．一旦振动超过国家规定的允许值范围，水轮
