机组轴系振动诊断及处理方法研究

针对铁岭发电厂#3汽轮发电机组#5轴振、#4瓦振的振动过大问题，对#3机组的轴振动和瓦振动进行了全面测试，通过数据分析查明振动超限原因是发电机-低压转子间短轴与相邻转子联接对轮偏差较大以及低压转子存在一定的二阶质量不平衡。改善发电机-低压转子间短轴联接对轮对中状态及低压转子现场高速动平衡，解决了振动超限问题。     

右江水电厂2~#机组上导轴承摆度不规则原因分析及临时处理措施

通过对广西百色右江水力发电厂2#机组上导轴承摆度出现不规则进行观察和分析,发现上导滑转子与顶轴轴身发生了相对周向移动致使上导轴承摆度不规则。采取对上导滑转子现场热套加垫的临时处理方法,通过电磁加热使上导滑转子膨胀后加不锈钢垫片,以增大顶轴与滑转子间的摩擦力。经现场热套处理,2#机组上导滑轴承摆度恢复正常。     

铜街子电站11F机组振动处理

铜街子电站１１Ｆ机组自１９９２年９月下旬启动运行以来．机组在给励磁及带负荷后各部位（主要是发电机）的摆度、振动值产生跃变，机组摆度严重超标。经３次"运行稳定性"试验，确定主要问题如下：①上导轴瓦抱不住轴；②发电机磁力不平衡。１９９９年初，铜街子电站１１Ｆ机组吊出发电机转子，对发电机、联轴螺栓和推力轴承进行了试验、处理，发现：转子磁极松动产生的"二次间隙"是造成发电机动态气隙不均的主要原因。处理后机组各部振动合格。     

基于H-K聚类逻辑回归的贯流式机组水导轴承磨损性能评估研究

贯流式机组水导轴承性能对机组振动特性和稳定运行有很大影响,对此本文提出了一种基于H-K聚类逻辑回归模型用于实现贯流式机组水导轴承磨损性能评估。以黄河河口水电站3#机组振动、摆度幅值和工况参数等作为自变量,水导轴承运行状态作为因变量,同时为了增强模型泛化能力,引入H-K聚类方法对自变量进行离散化处理,通过建立变量之间的逻辑回归模型实现对机组水导轴承磨损性能评估。研究结果表明:机组轴系摆度信号和机组轴系振动信号可以更好地解释水导轴承性能变化,同时通过模型对水导轴承性能显著影响的特征信号频谱分析推断,机组水导轴承磨损的主要原因是机组轴线偏移和不平衡电磁拉力影响所致。     

基于键相位法的转桨式水轮发电机组动平衡研究

水轮发电机组动平衡问题是影响水电机组安全稳定运行的关键问题,而机械不平衡则是引起水电机组动平衡问题的主要原因。通过对45 MW轴流转桨式水轮发电机组进行稳定性试验,在关键监测位置采集到了机组变转速启动、空载及变负荷运行工况下的振动及摆度数据,根据对采集到的数据进行分析,发现机组存在着转子质量不平衡的问题。通过分析研究,制定出了相应的措施;借助于键相位法,快速准确地确定了质量不平衡点,并进行了3次配重试验,最终使上机架、顶盖等位置的振动幅值和上导轴承、水导轴承等位置的摆度幅值降低至安全运行范围以内,使机组的运行稳定性得到了提高,也使其运行的安全性得到了保障。     

基于水头因素影响的轴流转桨式水轮机振动分析

利用葛洲坝水电站已建立起来的状态监测系统,采集不同水头下影响大型轴流转桨式机组各部轴承振动变化的数据,分析水头对机组振动的影响,提出今后改进大型轴流转桨式机组运行的建议。     

25MW水轮发电机组转子动平衡处理

引起水轮发电机组产生机械不平衡力的主要原因有转轮质量失衡、转子质量失衡、轴线不正、导轴承中心与机组中心不同心等,这种不平衡力将会造成机组振动,而发电机转子质量不平衡则是造成机组振动的重要原因之一。结合某电站发电机转子动平衡试验方案及配重处理过程,通过对机组各部位振动测量分析,多次试加配重块,解决了转子质量不平衡的问题,避免了因此引起的机械振动,确保机组安全投产运行。表6个。     

彭水水电站350 MW发电机组轴电流防护措施

彭水水电站的350 MW水轮发电机由于转子和定子电磁不平衡、外部静电感应、自动化元件故障等原因产生了轴电压和轴电流,导致轴承、轴瓦受损,对轴电流采取了防护措施后机组运行正常。     

富金坝水电站2~#机组水导轴承径向振动原因分析及处理措施

机组关键部位振动超标严重影响机组的安全运行,现以重庆富金坝水电站2#机组为例,简要介绍灯泡贯流式水轮发电机组水导轴承径向振动超标原因分析及其处理,为今后同类型机组振动问题提供可借鉴的工程实例。     

水轮发电机组轴线调整工艺研究

某水电厂2号机组在运行过程中存在严重甩油现象,对甩油部位推力头与转子支架法兰之间的铜片进行拆除后,进行机组盘车,在水发联轴法兰处增加铜片调整各轴承摆度,并在转子中心体上法兰与上端轴法兰连接处对称均布钻铰加装4颗Φ40的圆柱销,用于限位及定位。投入运行后各导轴承摆度值在规定范围内,且无甩油情况发生。     

轴流泵叶片安放角增大过渡过程特性

建立配置虹吸式出水流道的立式轴流泵几何模型, 提出轴流泵在运行中调节叶片安放角过程的三维非定常数值模拟方法, 采用动网格及网格重构技术实现叶片自转与其随叶轮公转的复合运动。选定 3 种调节规律进行数值模拟, 获得相关工作参数变化规律和内部流场变化情况。结果表明: 采用 3 种不同时间增大叶片安放角 2°, 机组流量增加 4.4% ~ 4.9% , 叶轮水力矩增加 5.1% ~ 5.9% , 叶轮进出口平面的测点静压波动范围较大; 在叶片安放角增大的过程中, 叶轮区域流态恶化、有涡核分布, 叶片吸力面出现分布不均匀的低压区域; 调节时间为 1 s 时, 叶轮进 出口平面测点静压及叶轮水力矩的波动范围要大于其他两种规律, 叶轮区域的涡核分布也要多于其他两种规律, 故在较短时间增大叶片安放角会增加叶轮区域的不稳定性。     

蜗壳式混流泵压力脉动特性研究

基于雷诺时均方程和RNG k-ε湍流模型,应用SIMPLE算法,对混流泵内部流场进行非定常数值模拟,分析不同工况监测点上压力脉动的时域特性和频域特性。取定常计算的外特性与实验值对比,对比结果为不同工况的扬程偏差均小于5%,证明该数值模型能准确地描述泵内流场特征。结果表明:叶片进口处水流冲击产生的回流和漩涡是引起叶轮内压力脉动的主要动力源,叶轮与蜗壳间的动静相干作用是产生蜗壳内压力脉动的主要动力,并且在向下游传播过程中,压力脉动逐渐减弱,叶频占主导地位,在小流量工况运行时,主频有向叶轮转频迁移的趋势,大流量工况下最大压力脉动发生在转轮中间位置;叶轮内的压力脉动要远远高于蜗壳,这是引起机组振动和噪声的主要来源。     

振动频率对饱和松砂动力特性影响试验研究

利用DDS-70微机控制电磁式振动三轴仪,在均压固结条件下对福建标准砂进行了不同振动频率的循环三轴试验,研究了振动频率对其动力特性的影响。研究表明:在围压相同且均压固结条件下,饱和松砂的动强度随着振动频率的增大而增大;达到同一峰值孔压的水平,振动频率越高,所需要的振次越多;对应于相同的轴向动应力,动轴向应变随着振动频率的增加,达到5%的应变所需的振次增多,动轴向应变与动孔压的发展不是一致的。振动频率越高,达到液化所需要的振动时间急剧减少,较高频率比较低频率的动荷载作用更能迅速地使饱和砂土达到某一变形、孔压和强度发挥水平,也使饱和砂土产生液化的可能性显著增大。     

水泵水轮机四象限工作区流动特性数值分析

抽水蓄能电站工况转换频繁,过渡过程中水泵水轮机可历经全特性4个象限,不稳定的复杂流动演变使过渡过程中事故频发。本文针对某低比转速模型水泵水轮机进行四象限全流道数值计算,得到同一开度下水轮机内部流态的演变规律。结果显示,在水泵区部分负荷工况,导叶区产生旋转失速现象,失速区的个数随流量大小变化;失速涡阻塞流道,使局部压力升高,产生周向传播的低频压力波动。在水泵制动区,当转速较高时,离心力作用使得水流不能均匀进入转轮,在转轮内产生旋转失速现象。在水轮机反"S"区,转轮进口产生的回流漩涡结构随流量在某些工况点的突变,导致沿转轮进口展向的流速分布呈现随流量而突变的现象。入流分布在飞逸点附近的突变使水流对转轮的做功特性发生突然变化,可能是导致空载不稳定的原因。     

小浪底水力发电厂机组动平衡试验

小浪底水力发电厂5号机组投运以来,运行工况不够理想,上机架振动和上导摆度均超标,水导运行温度居高不下。通过检查发现5号机组下机架倾斜,因此,曾一度把关注的焦点放在处理下机架的问题上。5号机组大修后,调整了下机架的水平,但仍未解决问题。通过认真地研究和多次试验,发现机组存在动不平衡。通过动平衡试验和几次配重。彻底解决了由于机组动不平衡造成的上机架振动、上导摆度、水导运行温度等一系列问题。     

直埋式蜗壳结构动力响应特性真机测试分析研究

水电站直埋式蜗壳的钢衬和外围混凝土完全联合承载,蜗壳内部的静动态内水压力很大的比例可以外传至外围混凝土结构,从而引起蜗壳结构较大的振动反应。采用数学统计和Welch法的功率谱估计分析方法,针对机组升负荷运行时蜗壳振动测试信号进行分析处理。结果表明,在升负荷运行时,尾水管脉动压力为主要水力振源;蜗壳内部脉动压力、蜗壳外围加速度与尾水管脉动压力变化趋势基本相同;同时揭示了直埋式蜗壳脉动压力振动能量的衰减、传递规律。可为直埋式蜗壳的机组与厂房的振动评估及动力反馈分析提供可靠的依据。     

Numerical prediction of 3-D periodic flow unsteadiness in a centrifugal pump under part-load condition

Numerical simulation and 3-D periodic flow unsteadiness analysis for a centrifugal pump with volute are carried out in whole flow passage, including the impeller with twisted blades, the volute and the side chamber channels under a part-load condition. The pressure fluctuation intensity coefficient （PFIC） based on the standard deviation method, the time-averaged velocity unsteadiness intensity coefficient （VUIC） and the time-averaged turbulence intensity coefficient （TIC） are defined by averaging the results at each grid node for an entire impeller revolution period. Therefore, the strength distributions of the periodic flow unsteadiness based on the unsteady Reynolds-averaged Navier-Stokes （URANS） equations can be analyzed directly and in detail. It is shown that under the 0.6Qd~. condition, the pressure fluctuation intensity is larger near the blade pressure side than near the suction side, and a high fluctuation intensity can be observed at the beginning section of the spiral of the volute. The flow velocity unsteadiness intensity is larger near the blade suction side than near the pressure side. A strong turbulence intensity can be found near the blade suction side, the impeller shroud side as well as in the side chamber. The leakage flow has a significant effect on the inflow of the impeller, and can increase both the flow velocity unsteadiness intensity and the turbulence intensity near the wall. The accumulative flow unstea- diness results of an impeller revolution can be an important aspect to be considered in the centrifugal pump optimum design for obtaining a more stable inner flow of the pump and reducing the flow-induced vibration and noise in certain components.     

粉煤灰坝填筑压重和振动对下卧输水隧洞的影响

陕西一电厂的粉煤灰库区下部基岩内埋设有邻近水库的3#输水隧洞,隧洞已建成且埋深较浅.粉煤灰坝填筑过程中的压重及碾压振动会引起下卧输水隧洞衬砌结构的围岩压力发生变化,从而对隧洞衬砌结构的安全造成威胁,需要评估.为此,利用ADINA建立隧洞衬砌结构的静、动力分析模型,分析粉煤灰坝填筑过程中的静力荷载作用及灰土、初期坝和各级...     

离心泵叶轮旋转失速团特性分析

旋转失速是一种会显著降低水泵性能的不稳定流动现象。为研究离心泵旋转失速团的特性,采用动态混合非线性SGS模型对一离心泵叶轮进行了大涡模拟,得到了泵内部失速流场和压力脉动特性。研究发现,对于所研究的叶轮来讲,叶轮失速频率为转频的24%,叶轮内存在3个失速团,失速团的转速为叶轮转速的8%。对不同时间的内部流场进行分析,可以看到失速团首先产生于叶片吸力面,并逐渐增大,几乎阻塞了整个流道,导致顺着叶轮旋转方向的相邻叶片的进口冲角减小,该通道过流能力提高,退出阻塞状态;而在逆叶轮旋转方向的相邻叶片的进口冲角增大,通流能力减弱,直到流场也发生阻塞。按照这种传播规律,失速团在叶轮流道内以8%的叶轮转速缓慢传播。