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水輪機發電機振動原因

  在水電站的運行過程中,造成水輪機發電機機組產生振動的原因大概可以分為三個部分:一是來自水力部分的振動;二是來自機械部分的振動;三是來自電磁部分的振動。 
  水力振動 
  水力振動中主要是由于部分干擾力所造成的。而干擾力的最主要來源是水輪機中產生的水力部分所存在的動水壓力。來自水力振動方面的因素有很多:一是尾水管力的深水里出現了脫流、氣蝕以及不穩定的狀況;二是水力的不平衡狀況。首先是脫流所造成的振動,為了使電廠造價降低,大部分水電站的建設過程中往往會直接省去調壓井的建設,在這種情況下,脫流就成了此類水電廠水輪機發電機振動的主要源頭。所謂脫流,即當機組為了甩掉負荷而緊急停機時,由于活動的導葉被快速關閉了,使得大幅度的壓力降在水輪機的尾水管里,如果此時再把靜壓降到比水飽和真空氣壓還低的壓力狀態,尾水管里面的水馬上就會形成氣泡并進入分離的狀態。而這些水在分離之后還會重新結合起來,從而產生相應的壓力,最終引發水輪機的振動。其次是由氣蝕所造成的振動,在導葉的流入角低于水流的流入角大約3度的時候,往往會形成一個區域,該區域就會產生劇烈的振動,從而導致轉動部分以及尾水管部分都發生了振動。再者是關于水力不平衡造成的振動,邊界旋轉流水會在尾水管的中心附近產生,導致尾水管的出口水的水壓被降低,并且在旋轉流水中心還會因為低壓的出現從而造成了空腔的形成,最終導致了整個廠房和機組都產生振動現象。 
  機械振動 
  機械振動主要是由機械部分各種力、摩擦以及慣性力所產生的干擾力而引起的。而導致機械振動產生的因素也有很多:或者是導軸承存在缺陷,或者是機組的軸線不正,又或者是轉子的質量出現不平衡的現象等等。首先,關于導軸承方面存在的缺陷,主要是導軸承的剛性不足以及松動情況的出現,此外,導軸承的縫隙太大而不具備良好的潤滑效果并且在運行過程中也很不穩定,這些缺陷使得導軸承在運行過程中會發生干摩擦的狀況,造成了橫向振動力的產生,從而使得整個機組都產生了振動。其次,機組軸線的不正導致了轉輪的幾何中心大大偏離于旋轉中心,從而導致離心的慣性力不斷增大,并在水動力和壓力的影響和作用下,使得推力軸承的地方產生了大幅度的擺動。再者,轉子質量的不平衡也是機組產生振動的一個重要原因,轉子的中心會在軸上形成偏心矩,從而使得機組發生了劇烈的振動。 
  電磁振動 
  這部分的干擾力主要是由發電機在電磁這一部分所產生的電磁力而形成的。而干擾力通過磁拉力的作用最終引起了電磁的振動。而關于這方面的振動因素,主要是轉子的安裝尺寸以及電磁磁極的方向和形狀的不同,使得出現在磁極中的拉力也存在差異,最終成為電磁振動的因素之一。 



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