龙开口电站水轮机顶盖振动分析及结构改进研究

龙开口电站机组在试验水头下0~210MW负荷段顶盖存在强烈振动,水平、垂直振动幅值达400μm以上;针对水轮机顶盖振动偏大的实际情况,采取对水轮发电机组进行稳定性试验,测试并分析顶盖振动、尾水压力脉动等数据,分析研究得出顶盖刚度不够是影响顶盖振动值偏大的主要原因,另外水力振动与顶盖振动偏大也有一定关联性。现场制订并实施了消减顶盖振动综合治理优化方案,包括新顶盖结构改进、顶盖加固结构改进及补气管改进等;机组采取新顶盖结构改进及顶盖加固结构改进等措施后效果较好,有效消减了顶盖水平、垂直振动值。     

古尔图七级水电站1号机用顶盖补气解决水轮机振动的分析与处理

通过对古尔图七级水电站1号水轮机振动问题所做的各项试验的分析和处理,用顶盖补气法有效减小了机组振动问题,确保了机组安全运行,措施效果显著,方法实用。     

水电站调速器开机规律对机组顶盖振动的影响

随着近几年水电机组振摆保护装置的相继投入,机组运行过程中各导轴承振动、摆度过大,超出振摆保护装置动作值后,可能发生机械停机事故。针对瑞丽江一级水电站开机过程中顶盖振动较大,分析影响顶盖振动的各种因素,结合试验数据,提出优化调速器开机规律,控制水流速度,使水流顺畅进入流道,在一定程度上降低了机组开机过程中水轮机顶盖振动幅值,从而提高机组运行稳定性。     

三峡水电站机组现场振动测试分析

本文基于三峡水电站左岸8号机组现场振动测试[1],通过对机组变转速试验、变负荷试验和水压脉动试验,发现机组转动部分存在一定的动不平衡以及在135 m水位下机组运行时尾水管水压脉动表现为3个主要特征区,说明了水轮机尾水管低频涡带压力脉动具有巨大的振动能量,是引起机组顶盖振动、摆度和尾水管结构破坏的主要振源。     

石泉水电厂1#机振动试验与分析

石泉水电站１＃机自１９７２年投运以来，由于制造、安装上的缺陷，一直存在某些故障状态，尤其在某些水头下水轮机顶盖产生强烈的振动，影响机组运行安全，虽经多次试验也未能查明振源与妥善处理。１９９０年１１月再次对１＃机进行全面振动试验与分析，认为该机组推力头采用松动结构，推力头与主轴之间有８０μｍ间隙，运行中机组振动、摆度值忽大忽小呈不稳定状态，并造成转轮迷宫压力脉动幅值也比较大。以及其它水力因素，引起顶盖─—尾水管水力谐振，而产生强烈的振动与压力脉动现象。经采用补气与其它措施后消除了振动现象。同时可进行机组静态激振试验，查明机组不存在卡门涡共振现象。     

金沙水电站水轮机顶盖液位过高故障分析及处理

为解决金沙水电站1号机组在启动调试阶段出现的水轮机顶盖液位过高故障,利用排除法和真机试验法进行了全面分析。通过检查动作信号及逻辑、检查顶盖排水系统、分解检查主轴密封,综合分析了导致顶盖液位过高的根本原因。通过清理主轴密封、优化控制流程、更换滤水器滤芯、检查真空破坏阀动作灵活性及可靠性、排查自动化元件,在机组安装、调试及运行过程中采取了相应的防范措施。通过机组启动试运行试验验证,证明以上分析和处理是正确的,避免了其他机组发生此类故障,确保了机组安全、稳定运行。研究成果可为水电站水轮机顶盖液位异常故障的分析和处理提供借鉴。     

基于现场动平衡试验水轮发电机组振动处理

水轮机组振动是评价水轮机稳定性能重要指标,该文将现场动平衡法应用于水轮发电机机组振动故障处理,振动处理效果较好,精度较高。以二台子水电站1号机组为例,对水轮机现场振动问题进行了研究,包括动平衡试验的测量方法,计算机测试系统的配置,以及试验数据整理和分析。     

混流式水轮机水力振动

通过几个电站混流式水轮机的现场水压脉动检测试验发现,在机组额定出力的20％～30％范围内出现过水系统整体（蜗壳进口、顶盖、尾水管）水力共振,频率为转频的1-1．4倍,严重地影响机组稳定运行。将在实际工程试验中遇到的有关混流式水轮机水力振动及相关问题解决方法进行介绍。     

补气减振在沙河抽水蓄能电站黑启动中的应用

文章对抽水蓄能机组在低负荷运行期间存在的振动进行了分析,提出了补气减振的方法,对黑启动试验过程中顶盖补气的试验数据进行了分析,得出顶盖补气对减小机组振动产生了良好的效果,并提出相应的补气减振方案和后续改进建议.     

调压井水位波动会引起机组振动——天生桥水电厂机组振动试验结果与经验教训

天生桥Ⅱ级水电厂200MW机组曾经发生机组较大振动和噪声,哈尔滨大电机研究所最近进行了摆度、振动、尾水压力脉动和噪声测试与频谱分析,并用空压机在顶盖与尾水管处进行强迫补气试验,结果证明机组本身振动特性处于良好状态,而引起顶盖振动的原因是水电厂调压井水位波动引起的。哈电机公司的产品质量再次得到用户好评。     

水电厂顶盖排水系统运行效能分析的实践

水电厂顶盖排水系统的主要作用是排走水轮机工作密封和导叶轴套处漏至水轮机顶盖上的水,顶盖排水系统在水电厂的安全运行中起着关键的作用,该系统出现故障会造成水淹水导轴承和顶盖的严重后果,将导致运行机组被迫停机或者退出热备用。鉴于水轮机顶盖排水系统的重要性,探索1种针对该系统开展效能分析的方法。     

广蓄二期工程抽水蓄能机组的振动评估

抽水蓄能机组的运行工况复杂，其振动问题较之常规水轮发电机组更引起人们的关注。为了解广蓄二期抽水蓄能机组的振动特性以保障其安全运行，在机组上配置了振动监测系统，它包括机组振动保护和振动分析两大系统。该系统可以监测顶盖、各部轴承、上机架等处的振动速度与大轴摆度。根据广蓄二期机组的实测数据，参照国家标准化组织ISO提出的水轮机振动限制曲线和评估标准，评估其运行稳定性和振动特性，均达到ISO相关标准的A区好水平。     

大型轴流转桨机组摆度超标原因分析

为进一步对大型轴流转桨式机组在低水头时下导摆度、水导摆度、顶盖振动超标分析,经采集机组动平衡试验前后数据对比、洪水期4台机组的水头由中高到低的振动摆度和压力脉动横向比较,3号机组随着水头的降低,下导摆度、水导摆度、顶盖及转轮室压力脉动等比其他机组都要大,表明水力因素是造成机组振动摆度超标的主要原因,为机组处理提供了参考依据。     

溪洛渡电站水轮机顶盖监造质量控制

溪洛渡电站水轮机的导水机构比一般机组多了筒阀,筒阀布置在顶盖上,因此溪洛渡电站水轮机顶盖的质量控制难度进一步加大。介绍了溪洛渡水轮机顶盖的结构和工艺特点,主要描述了监造方在溪洛渡水轮机顶盖生产制造过程中质量控制方面所采取的措施。监造方主要通过文件见证、现场见证、巡视检查等措施,对顶盖从原材料到装配焊接、加工、预装、涂漆等生产全过程的制造质量进行了控制。通过监造方采取的相关措施,保证了溪洛渡左岸6台水轮机顶盖的质量,使机组最终得以顺利投产发电。     

基于SMA2000系统对白市水电站2号机组强迫补气试验振摆数据对比浅析

贵州清水江白市水电站自投产以来,一直存在机组运行时顶盖垂直振动超标、在较大负荷下运行时机组与厂房楼板间歇性剧烈振动等问题。为解决此问题,2017年9月,组织对电站2号机组进行了真空破坏阀强迫补气试验和顶盖无叶区强迫补气试验。本文基于SMA2000系统对白市水电站2号机组强迫补气试验数据与自然补气振摆数据进行对比分析,根据得出的试验结论,提出了对策建议。     

张河湾抽蓄电站3号机组异常振动分析与处理

张河湾抽水蓄能电站3号机组在更换水泵水轮机转轮后,进行了一系列的调试试验。在准备甩75%负荷试验的升负荷过程中出现了异常的振动现象,异常振动主要频率成分为202 Hz和196.5 Hz。通过对压力脉动和顶盖振动在时域、频域及时频联合分析后,得出异常振动是转轮叶片出水边的卡门涡频率与转轮固有频率相接近而引发的水力共振现象。后来对叶片出水边进行了修型处理,处理后卡门涡诱发的共振现象消失。     

混流式水轮机振动分析与优化运行

运行中的水轮机在不同程度上都存在着振动现象。机组振动的一个主要因素就是偏离设计工况运行，并存在运行振动区域。乌江渡发电厂3台HL638-LJ-520机组自20世纪80年代初投运以来，水轮机大轴封水盖、尾水管上锥管段及顶盖都受到过严重的振动破坏。通过振动分析，结合多年运行经验，绘制振动区边界H-P曲线，并考虑本厂电气接线特点，在自动发电控制AGC系统中设计扩充自动避开振动区功能，使避开振动区运行智能化，解决了以往凭运行人员经验和感觉避开振动区运行的问题。实现优化运行。     

水轮机产生振动和摆度的原因分析及处理

双牌水电站HL263-LJ134水轮机由于机组在运行中振动、摆度超过允许值,致使额定出力为3,000千瓦的机组被迫限制出力1,450千瓦运行达9年之久,给国家造成较大损失。双牌水电站通过检查、分析和试验,认为这台机组主要原因是水轮机转轮叶片开口不均以及叶片出口边缘太厚和厚薄不匀。经过处理之后,该机组出力已达到3,500千瓦,振动、摆度都在正常范围内。根据近几年来水轮机运行实践的结果,水轮机型线包括进口头部与出口形状的正确与否,对于水轮机的气蚀、振动影响很大,希望引起各制造、加工单位的足够注意。     

水轮机顶盖模型物理场实时监测研究

水轮机顶盖是发电机组的关键部件，其运行状态的监测是机组安全稳定运行的重要保障。如何实现水轮机顶盖快速、直观、无盲区的运行状态监测，始终是水电站运维环节的难点。为提升水轮机顶盖运行状态监测的效果，构建一套具备高精度、高实时性的水轮机顶盖物理场实时监测体系。通过综合运用有限元分析计算与代理模型技术，首先构建水轮机顶盖有限元模型，再以现场监测数据为基础和驱动因素，基于模型有限元仿真的样本点数据，构建出高精度的水轮机顶盖物理场代理模型，实现水轮机顶盖真实物理模型与数字模型的高效、高精度的实时映射。基于水轮机顶盖物理场实时监测体系，实现了顶盖物理场代理模型的计算效率毫秒级别，各物理场量计算最大误差、均方根误差均小于1%,判定系数均大于99%。结果表明：水轮机顶盖物理场实时监测体系的运用，实现了高精度、高实时性的运行状态监测的，使得监测结果更加直观、监测数据更加丰富、监测无盲区。     

混流式水轮机振动分析与优化运行

运行中的水轮机在不同程度上都存在着振动现象。机组振动的一个主要因素是偏离设计工况运行，并存在运行振动区域。乌江渡发电厂3台HL.638-LJ-520机组自投运以来，水轮机大轴封水盖、尾水管上锥管段及顶盖都受到过严重的振动破坏。通过振动分析，结合多年运行经验，绘制振动区边界水头与其对应出力的实际关系曲线，并考虑乌江渡发电厂电气接线特点，在自动发电控制（AGC）系统中设计扩充自动避开振动区功能，使避开振动区运行智能化，解决了以往凭运行人员经验和感觉避开振动区运行的问题，实现优化运行。