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引起水力发电机组的振动

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引起水力发电机组的振动

发布日期:2019-10-31 作者: 点击:

  引起水力发电机组的振动

  水轮发电机组的振动不同于一般的动态机械振动。单元的振动现象很明显,但是振动源通常是隐藏的。除了由机器本身的旋转或固定部分引起的振动外,还必须考虑发电机的电磁力。流动压力作用在涡轮机的溢流部分上对系统及其组件的振动的影响。水轮发电机单元振动的原因很多。通常情况下,同时存在多个振动源。通常认为,引起单元振动的干扰源主要来自三个方面:液压,机械和电气。这三个相互作用并且彼此相互作用。通常相互缠绕形成耦合振动。

  水轮发电机组的一般振动不会损害机组,但是当机组振动超过允许值时,特别是对于长期振动和共振,电能质量,机组寿命,辅助设备和仪器性能,机组基础和周围的建筑物。事情,甚至整个水电站的安全和经济运行,都会带来严重的危害。

  危害大致分为以下几类:

  1)造成单元金属零件和焊缝之间的疲劳损伤区域的形成和扩展,从而可能会产生裂纹,甚至会报废破损。

  2)松开本机的紧固部件不仅会导致紧固件本身断裂,还会加剧与其连接的部件的振动,从而促使其加速损坏。

  3)加速设备旋转部件的相互磨损。如果大轴剧烈振动,则轴和轴承衬套的温度会升高,从而烧毁轴承衬套;发电机转子的振动过度增加,滑环和电刷的磨损程度增加,温度升高,轴承衬套燃烧,电刷吹动。火花不断增加。

  4)在引流管中形成的涡旋脉动压力会导致水系统振荡,装置摆动,并在引流管壁上产生裂纹。在严重的情况下,整个尾水设施可能会被破坏。

  5)涡轮机组共振的后果更加严重。如果单元设备和工厂发生共振,则整个设备和工厂将受到不同程度的损坏。

  液压振动由涡轮的液压部分的流体动力压力的扰动引起的振动称为液压振动。产生振动的水力因素主要包括:引流管中的低频涡旋,卡曼涡旋,叶片涡旋造成的水力不稳定性,过度过程中的不稳定性,水力不平衡,腔体空化,间隙射流(轴向流)涡轮)和以此类推。

  一,引流管内的低频涡旋

  引流管中的低频涡流是混流式水轮机和轴流式固定叶片涡轮机在部分负荷下的引流管中的不稳定流动现象。当涡轮机在非设计条件下运行时,由于转轮出口处的旋转水流以及涡流和空化的影响,引水管中经常会出现水压脉动。特别是在大的涡流带出现在引流管中之后,涡流带在管内以接近固定的频率旋转,从而引起水流的低频压力脉动。当管道中发生水流时,压力脉动将引起引流管壁,流道,导水机构,蜗壳和压力管的振动。

  防治措施:

  1)优化液压设计。采用负倾角翼型,叶片出口环数量分布合理,上冠和排水锥合适,高水头混流式流道可考虑带有辅助叶片的流道。

  2)避免在振动工作区域内运行。

  3)改变水流的流量和旋转;例如加长排水锥;延长引流管的锥度部分;增加引流管,阻水栅和隔板的锥角;控制涡流带的偏心率。

  4)在设备运行期间,应使用自然气,适当地对涡流区进行通风,必要时使用强制气。

  二,卡曼涡旋

  当水流过照明障碍物时,在出口侧的两侧会出现旋涡,形成旋转方向相反且交错排列规则的旋涡,


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