水轮机部分培训讲义简洁版ppt课件

1、水轮机部分培训讲义水轮机部分培训讲义主讲人：曾华清主讲人：曾华清第一章 概述v 洪江水电厂位于沅水流域的中上游河段，是沅水干流开发规划中的重要梯级工程。电厂一共装有6台灯泡贯流式水轮发电机组，单机容量为45MW，总装机容量为270MW，年发电量为9.7亿kwh，是目前我国最大灯泡贯流式水轮发电机组，水轮机转轮直径5460mm，发电机定子外径6500mm。机组按国标招标制采购，由日本HITACHI公司、瑞士ALSTOM公司及中国哈尔滨电机有限责任公司结合制造,调速器由法国ALSTOM消费。 洪江水电厂机组为潜水型悬挂式、程度布置、带尾水管的单转轮灯泡型机组，发电机转子与水轮机均布置在两导轴承外侧

2、，机组转向为顺时针自上游侧视。整个水轮机组由埋件管型座、尾水管、转轮、主轴、水导轴承及主轴密封安装、导水机构、受油器及主轴内供油管、转轮室等几大部件组成。第二章 水轮机根本知识v第一节：水轮机的类型及代号 v第二节：水轮机根本参数 v第三节：水轮机的任务原理 v第四节：水轮机构造性能 水轮机是将水的动能及势能转换成机械能的一种原动机，它经过主轴驱动发电机，将旋转的机械能转变为电能。水轮机和发电机的结合体又称水轮发电机组。水轮机的任务情况取决于水电厂的任务水头和流量。由于水头和流量的变化范围很大，因此水轮机的类型也很多。第一节：水轮机的类型及代号 我厂水轮机是采用国外的类型代号HKIRT，为灯泡

3、贯流式，水轮机的主轴安装成程度，水流直贯转轮，实践上是卧轴安装的轴流式水轮机，发电机安装在灯泡体内红色的为转子如图示。第二节：水轮机根本参数1.任务水头1.1水轮机的任务水头 毛水头 - 水头损失=净水头即水轮机的任务水头1.3特征水头 用于表示水轮机的运转工况和运转范围。特征水头普通由水能规划计算确定。 最大任务水头，我厂1#6#水轮机的最大水头是27.3m。 最小任务水头，我厂1#6#水轮机的最小水头为8.4m。设计水头计算水头设计水头计算水头Hr 水轮机发额定出力时的最小水头，普通由设计水轮机发额定出力时的最小水头，普通由设计者根据电站情况确定。我厂者根据电站情况确定。我厂1#6#水轮机

4、的设计水水轮机的设计水头为头为20.0m。2.流量流量Q 单位时间内经过水轮机的水量单位时间内经过水轮机的水量Qm3/s， 我厂我厂1#6#水轮机的额定流量为水轮机的额定流量为252.24m3/s。3.出力与效率出力与效率3.1出力出力N：指水轮机轴传给发电机轴的功率输出：指水轮机轴传给发电机轴的功率输出功率，我厂功率，我厂1#6#水轮机的额定出力为水轮机的额定出力为46.4MW。 3.2 效率：=N0/NI100% 普通=80%95%。100%的缘由：水流经过水轮机时，存在水头损失、水量损失、机械损失等各种能量损失。我厂水轮机效率可达96%。4. 转速额定转速nr 普通我国所用的电流频率为5

5、0赫兹，所以在正常情况下机组的转速坚持为固定转速，该转速称为额定转速，并与发电的同步转速相等。我厂1#6#水轮机的额定转数为.4r/min。5.转轮直径D1m 5460mm6.吸出高度： -11.8m7.飞逸转数： 314r/min协联 370 r/min非协联 8.电站运用技术条件： 上游正常水位 190.0m上游死水位 186.0m下游正常水位 164.8m最低尾水位 162.3m坝顶高程 196.5m机组中心高程： 153.0m 第三节：水轮机的任务原理 水轮机是将水流的能量转换为旋转的机械能的动力设备，它用来带动发电机任务，产生电能。水轮机和发电机连在一同称为水轮发电机组。 水轮机在水

6、力发电中的作用只是在天然河流上，建筑水工建筑物，集中水头，经过一定的流量将“载能水保送到水轮机中后，使水能旋转机械能带动发电机组发电经过输电线路用户。 式中： N水电站装机容量或水轮机的功 Q经过水轮机的流量 H水轮机的水头 水轮机的效率 我厂贯流式水轮机组桨叶开度是以导叶开度及任务水头来确定最正确角度，这时的效率是最高的，这一导叶、桨叶、水头的在到达效率最高的关系称为最优协联关系。QHN9.81第四节：水轮机构造性能1.尾水管及根底环 尾水管为卧式圆锥体，由两大节组焊而成，小头焊根底环，根底环法兰上装有伸缩节，与转轮室相通。根底环及尾水管呈程度布置，既只需程度段，总长26500mm，其中根底

7、环段长8500mm，进口段直径5796.4mm，出口直径为10500 x9100mm，根底环的上游面为加工面，既是埋设件管型座的基准面，也是导水机构、主轴的基准面，根底环与尾水管同时安装。为了监测尾水部位的压力值，在根底与尾水管部位布置了压力测管，沿圆周方向布置四个测嘴，管材为不锈钢。2.管型座 管型座作为水轮发电机组的主支撑，又是流道的组成部分，管型座由中间管型座、上下游管型座组成。中间管型座的上下竖井起主支撑作用，内腔构成进人竖井，便于运转巡视、检修维护，左右支撑起加强作用，添加机组的稳定性。外管型座的上游侧与流道衔接，下游侧与外配水环衔接，内管型座上游侧与定子衔接，下游侧与内配水环衔接，

8、为确严密封性，在法兰面均设有双“O型密封，并设有水压试漏检查孔。3.转轮与转轮室 转轮为机组的任务部件，将水流能量转化为机械能并经过主轴传送给转子。转轮由五片浆叶、一个轮毂、泄水锥、浆叶接力器及浆叶操作机构构成。由于浆叶接受极高的水压及气蚀作用,故采用高等抗气蚀，耐磨损的不锈钢铸造。为了减少转轮室的间隙气蚀，在叶片反面外缘设置了抗气蚀裙边，抗气蚀裙边长度接近整个叶片的外缘长度。轮毂为球形，内部充溢光滑油以光滑浆叶操作机构，轮毂直径为2238.6mm，它的作用主要用来安装浆叶与浆叶调整机构，轮毂资料为抗气蚀, 耐磨损的不锈钢铸造。 浆叶接力器位于泄水锥中，包括活塞环、油缸、油缸盖，活塞、活塞支撑

9、、连杆等部件。压力油经受油器经过装在大轴内的操作供油管路向接力器供油。 在活塞上设有两道活塞环，用来密封缸体。油缸上的塞子堵丝用以转轮解体时排空油缸中的油。浆叶接力器的任务油压为6.4MP，采用活塞不动，活塞缸作往复运动的构造，经过拐臂带动浆叶转动。 轮毂内充溢了来自轮毂高位油箱的透平油，轮毂高位油箱设置在175.0m高程处，使轮毂内的油压坚持恒定压力，防止水渗漏入轮毂。浆叶柄轴颈装有两道密封，防止透平油外泄。转轮室由上、下两半组合排水环而成。排水环下半部有600的人孔门，便于进入流道。4.主轴 主轴由铸钢整体铸造而成，资料为JIS G3201 SF540A1号机 、GB20MnSi25号机，

10、按照水轮机的最大出力48.19MW设计。主轴长6970mm，外径850mm，内径215mm，两端分别与水轮机轮毂及发电机转子衔接，主轴内腔有桨叶接力器操作油管及轮毂供油管，主轴维护罩分两半由钢板卷制而成。 5.受油器 受油器的主要作用是向转轮浆叶接力器提供压力油和轮毂供油，由四个小间组成油柱箱、上游压力室、下游压力室、排油管，上游压力腔与下游压力腔轴瓦均衬以巴氏合金。受油器内的三根不同管径供油管相互套合，构成互不连通的三层密封腔，置于主轴中心孔内与主轴同步旋转。从外至内三根管子的外径分别为205mm、130mm、50mm，其中48.6mm油管是轮毂油与高位油箱的连通管。由于主轴内的操作油管比较

11、长，对于操作油管的摆度进展了规定，其允许范围为：外供油管0.07mm，中间供油管为0.15mm，内层供油管为0.25mm。受油器安装在发电机的灯泡头内。浆叶的调整是经过调速器主配压阀控制的压力油送经受油器再到浆叶接力器。因此受油器是从固定油管向旋转的操作油管供油的重要转换安装。使浆叶开启的压力油从受油器下游侧压力腔经过外部供油管到接力器活塞缸上游侧；使浆叶封锁的压力油从受油器上游侧压力腔经过中间供油管到活塞缸下游侧。内腔油管向轮毂供油，并衔接高位轮毂油箱，使轮毂内的油具有一定的压力，防止流道中的水渗入轮毂。此轮毂油管又作为转轮接力器的回复杆，将浆叶位置反映到受油器的刻度盘上并经轮叶位置传感器送

12、到调速器。浆叶全开27.5度,浆叶全关-2.5度。为了防止轴电流对水轮机组轴承的损害，在受油器供油管、走漏油管、回复绳的安装法兰、受油器与支架衔接部位螺栓的部位均设有绝缘垫。 6.导水机构：主要参数：导叶数目： 16个导叶高度： 1800.0mm接力器行程： 656.5mm正常 760.0mm最大封锁重锤分量： 12t导水叶最大开度： 91.2度接力器数目： 2个接力器压紧行程： 3.5mm外配水环： 1 直径 7650mm进水侧 5760mm出水侧2 长度 1701.9mm3 分半数 2内配水环： 1 直径 4039.5mm进水侧3179.8mm出水侧2 长度 795.6mm3 分半数 2导

13、水机构的构造： 导水机构由内配水环、外配水环、导叶和导叶操作机构等组成。导水叶外配水环与导叶内配水环形成为过流通道，当机组的负荷发生变化时，导水机构就用来调理进入水轮机转轮的流量，改动水轮机的出力，使其与水轮机发电机的电磁功率相顺应。 1 16片导叶布置在内、外配水环之间，互成120右接力度锥角布置，导叶经过内压板、导叶轴承与内配水环相连，其端部与内配水环的设计间隙为1.0mm，其外端经过外导叶轴承、套筒与外配水环相连，其端部与外配水环设计间隙为0.9mm，两端密封为双层Y型密封，最大开度角为91. 2度。在接力器与重锤的作用下，开启和封锁导叶，调速环的滚道内两部分组成由371个55mm钢球组

14、成一个轴承。调速环经过连杆与左、器推拉杆相连。右侧接力器推拉杆上挂有12吨重的重锤，可实现事故快速关机。 导叶与内配水环配合装有导叶内转动轴，导叶内轴承，导叶下部密封等。导叶与外配水环配合装有套筒、密封、挡块、导叶外轴承、压板、拐臂等。每片导叶位置可由位于导叶连杆上的偏心销的偏转来调理。平安连杆和普通连杆交错布置，其中平安连杆由两根连杆用弹簧衔接而成；平安连杆当在机组封锁操作时，假设相邻的两导叶间卡住了一外来异物，那么使连杆弯曲。当连杆弯曲，那么限位开关动作，进而由电调控制导叶开启以便释放外来异物，当外来异物被冲走后，平安连杆由于弹簧力作用自动回复其原来位置。 7.水导轴承 水轮机导轴承为筒式

15、球轴承，轴承球体与球面轴承座装有定位销钉，这种构造可以顺应轴线的倾斜，以保证轴与轴承的接触面积。为了防止水导轴承、球面轴承座随机组一同旋转，在球面轴承座与支持环部位装有定位销钉。轴承外径为S1430mm，导轴瓦镶有巴氏合金，为了减小摩擦，在轴承的上半部仅在上下游两侧衬有巴氏合金，下轴瓦中心有压力油腔，与高压顶起安装相连，轴瓦与主轴的设计间隙为0.500.68mm。轴承装有两套温度检测安装、两套振动、摆度检测安装及一套过速安装，额定工况下，轴瓦的温度小于65。水导轴承接受的径向力和转动部分的分量经过球面轴承座传送到管形壳上。8.主轴密封 主轴密封安装是水轮机构造中的重要组成部份，它的密封性能的好

16、坏直接危及到机组的平安经济运转，其密封作用尤为重要。主轴密封与检修密封均装在水导轴承下游侧的不锈钢耐磨轴衬上。主轴密封为二道楔型圆缜密封，资料为耐磨橡皮。主轴密封盖上的环型槽与主轴的间隙坚持在0.50.68mm范围内，密封盖用来防止漏水进入水导轴承处，在密封盖下部装有排水管。 检修密封为膨胀式橡皮软管，任务压力为0.50.8Mpa紧缩空气，正常运转中固定部分与转动部分普通坚持为0.50.68mm间隙。机组部分检修时，可投入检修密封省去流道排水任务。 9.伸缩节 伸缩节的主要作用是使转轮室在程度方向的位置有一定的间隔 可以挪动，以便检修及安装时能起吊转轮室。伸缩节安装在转轮室下游侧与尾水管法兰联

17、接，并装有0型密封。伸缩缝中装有楔型密封，用压环压紧，以阻止伸缩缝中的漏水。第三章第三章 水轮机的振动与汽蚀水轮机的振动与汽蚀v第一节第一节 水轮机的汽蚀水轮机的汽蚀v第二节第二节 水轮机的振动水轮机的振动第一节第一节 水轮机的汽蚀水轮机的汽蚀1.水轮机汽蚀定义 汽泡在溃灭过程中，由于汽泡中心压力发生周期性变化，使周围的水流质点发生宏大的反复冲击，对水轮机过流金属外表产活力械剥蚀和化学腐蚀破坏的景象-水轮机的汽蚀。2.水轮机汽蚀类型2.1翼形叶片汽蚀：转轮叶片反面出口处产生的汽蚀，与叶片外形、工况有关。2.2间隙汽蚀：当水流经过间隙和较小的通道时，部分流速增大，压力降低而产生汽蚀。我厂2#、3

18、#水轮机经过一段时间的运转后都不同程度的出现了间隙汽蚀，如以以下图片所描画：水轮机桨叶压板处汽蚀 这主要是由于水流进入桨叶压板时空间较小，水流速度变大，压力变小至汽化压力产生空化，汽泡随水流往下时在压力高的地方溃灭产生汽蚀破坏。2.3空腔汽蚀：在非最优工况时，水流在尾水管中发生旋转构成一种对称真空涡带，引起尾水管中水流速度和压力脉动，在尾水管进口处产生汽蚀破坏，呵斥尾水管振动。我厂水轮机机组在某些水头、低负荷情况下会产生这种由于空腔汽蚀而呵斥的尾水管振动。2.4部分汽蚀：在过流部件凹凸不平因脱流而产生的汽蚀。 我厂1#-6#水轮机为了减少转轮室的间隙气蚀，在叶片反面外缘设置了抗气蚀裙边，抗气蚀

19、裙边长度接近整个叶片的外缘长度。机组运转一段时间后发现抗气蚀裙边进水口后上缘桨叶处存在2.5mm深的汽蚀，分析缘由为抗气蚀裙边 机组桨叶部分汽蚀 进水边厚度太大，水流经过时会产生空化，进入抗气蚀裙边进水口后上缘桨叶处时压力上升，从而产生汽蚀破坏。经过将抗气蚀裙边进水边打磨薄后，汽蚀破坏程度有所降低。 我厂1#-5#水轮机经过一段时间的运转后都不同程度的出现了部分汽蚀，如上面图片所描画 在洪江水电厂2#水轮发电机组水轮机机械部分检修过程中发现，水轮机每片桨叶全关时下游侧桨叶顶部中间位置、全关时下游侧桨叶进水口裙边位置、桨叶压板位置均出现了气蚀景象。 3.汽蚀呵斥的危害 3.1使过流部件机械强度降

20、低，严重时整个部件破坏。 3.2添加过流部件的糙率，水头损失加大，效率降低，流量减小，出力下降。 3.3机组产生振动，严重时呵斥厂房振动破坏。4.防止汽蚀措施 流速和压力是产生汽蚀最重要的两个缘由，因此要控制流速和压力的急剧变化。 4.1设计制造方面： 合理选型，叶型流线设计，外表光滑，抗汽蚀钢衬不锈钢。 4.2工程措施：合理选择安装高程，采取防沙、排沙措施，防止泥沙进入水轮机。 4.3运转方面：避开低负荷、低水头运转，合理调度。第二节第二节 水轮机的振动水轮机的振动 水轮机的振动是一个普遍存在的问题，普通来说，机组都存在着振动和摆动。在水电站运转中，将它规定在某一允许范围内，超出允许范围那么

21、要找出缘由和采取消除措施。1.振动的分类使机组产生振动的干扰力来自以下方面： 1机械部分的惯性力、摩擦力及其他力，这些力引起的振动为机械振动。 2过流部分的动水压力，它引起的振动称为水力振动。 3发电机电气部分的电磁力，它引起的振动叫做电磁振动。 4按振动方向分类，可分为横向振动和垂直振动。 5按振动部位分类，可分为轴振动、支座机架与轴承振动和根底振动等。必需指出，在机组振动中，轴振动占着重要位置。大部分振动要素和轴振动严密相连，而且轴振动又会向机组静止部分传送。轴振动有两种主要方式，即：弓状盘旋，这是一种横向振动，振动时转子中心绕某一固定点作圆周运动，其半径即为振幅。振摆，这时轴中心没有圆周

22、运动，但整个转子在垂直平面中绕某一平衡位置来回摇摆。2.振动的危害 机组的振动是国内外各电站平安运转中存在的普遍而又突出的问题。由于机组振动的振幅超越一定范围时，轻者要缩短机组的运用年限或添加检修的次数及检修工期，振动剧烈的机组不能投入运转，否那么危害极大。 振动可以引起共振共振的危险性很大。我国某电站，由于叶片出口边产生的“卡门涡列的频率与转轮叶片的自振频率一致而共振，使得多台机组转轮产生&裂纹，运转不到5年全部报废更新。尾水管中压力脉动引起的振动，一方面使尾水管壁蒙受破坏，另一方面会引起出力摆动和运转不稳定。如有的电站由于振动使尾水管里衬开裂、零落。由于振动严重使定子固定螺栓、空气

23、冷却器螺钉剪断等都有过发生。3.引起振动的缘由3.1机械振动 引起机械振动的要素有转子质量不平衡、机组轴线不正和导轴承缺陷等要素。由于转子质量不平衡，转于重心对轴线会产生一个偏心矩，主轴旋转时因失衡质量离心惯性力的作用，主轴将发生弯曲变形而产生所谓“弓状盘旋。水轮机和发电机轴线不正也要引起振动和摆动。机组轴线在安装时要进展丈量调整，其摆度值通常都能处置在规定的范围内，运转中经常可以丈量。因此轴线不正，普通不会引起大的振动。导轴承缺陷主要指点轴承松动、刚性缺乏、间隙过大或过小及光滑条件不好，它会引起横向振动力。3.2电磁振动 由电磁要素引起的振动，大致有转子磁极线圈的匝间短路、转子和定子的空气间

24、隙不均匀以及磁极极性不对等。发电机的这些缺陷会使空气间隙内磁通密度的分布不对称，由此产生所谓“单边磁拉力而引起机组的振动。3.3水力振动 引起水力振动的要素有水力不平衡、尾水管中水流不稳定、涡列及空腔气蚀等。普通而言，水力机组的振动主要是水力振动，贯流式水轮机组水力振动主要是涡带振动、卡门涡列、狭缝射流、协联关系不正确引起的振动。3.3.1水力不平衡 当进入转轮的水流失去轴对称时，那么会出现不平衡的径向力，呵斥转轮振动。呵斥水力不平衡的要素，通常有蜗壳外形不对，不能保证轴对称；导叶开度不均匀，引起流入转轮水流不对称和转轮压力分布不均匀；转轮止漏环不均匀，呵斥压力脉动，产生横向振动等。3.3.2

25、空腔气蚀 在偏离设计工况下运转，往往发生空腔气蚀而产生振动，其特点是垂直振幅较大并伴随噪声。垂直振动的危害比横向振动的危害更大，这主要是空腔气蚀呵斥气蚀共振所致。3.3.3涡带振动 根据速度三角形可以知道，由转轮番出的水流方向，在最优工况时，大致为轴向，但是，机组负荷不能够总是在设计工况运转，当负荷大于最优工况时，水流就具有与转轮旋转方向相反的旋转分量；而负荷比最优工况小时，就具有与旋转方向同向的旋转分量，这样，在尾水管中心附近就产生具有某个边境层的旋转涡带。涡带中心压力较低，在尾水位低时，其中心部分压力更低，构成汽蚀，这就是普通称为的“空腔汽蚀。在高负荷运转时水轮机额定出力周围，涡带往往比较

26、稳定；而在低负荷运转时，涡带成为龙卷状，在尾水管内旋转摆动，从而在尾水管内引起压力脉动，在水轮机运转层可以听到“空空的声响。其压力脉动频率为： f=n /60Z 式中： f 压力脉动频率Hz n水轮机转速r/minZ阅历值，普通取34有时也接近于15 压力脉动的频率和幅值是随机组工况的变化而变化的。假假设与过水系统水压脉动频率共振时，就呵斥水轮机整个过流系统的剧烈水压脉动，即尾水管、管型座和电站水工建筑物等的振动。并且会引起机组转速不稳定，呵斥并网困难，另外当机组处于“飞逸泄水工况时，尾水管进口出的压力脉动值更大，有时到达净水头的14%左右；此时机组的振动增大，引起的噪音也随之添加高大110分

27、贝左右。3.3.4由卡门涡引起的振动 卡门涡是一种涡列，当流体流过一圆柱体或板 包括普通不绕流体时，在物体后面就会沿着两条相互平行的直线产生一系列相隔一定间隔 的单涡见图。这一系列单涡称之为卡门涡列。各个单涡以相反的旋转的方式交替在物体两后侧释放出来，与此同时，物体就遭到与来流方向垂直的很强的交变力。这种交变力与旋涡频率一样。其振动频率为： f=StV/式中 f振动频率Hz St斯特雷哈系数普通取0.15-0.2 V绕流流速m/s 圆柱体直径或板厚m这种涡列在水轮机运转中也经常出现，导叶和轮叶在具有钝尾时，就会在叶片后面出现卡门涡列，产生作用在叶片尾部的交变力。假假设交变力的频率与叶片固有频率

28、相等时，就会产生共振，发出叶片振动的啸叫声，使叶片与转轮轮毂衔接处或导叶与外配、内配衔接处产生疲劳裂纹，因此，在机组检修过程中，应特别留意疲劳裂纹的检查。这种涡的发生与否，与水流中物体的外形有关，其频率受水流流速的影响。因此，流速到达某一值，共振条件一成立，就会发生剧烈的振动。所以实践水轮机在运转时，卡门涡列引起的振动是在一定的工况下发生。 3.3.5狭缝射流 在灯泡贯流式水轮机中，由于转轮叶片的任务面和反面存在着压力差，在轮叶外缘和转轮室之间的狭窄缝隙中，构成一股射流，其速度很高而压力非常低。在转轮旋转过程中，转轮室壁的某一部分在叶片到达的瞬间处于低压；而在轮叶离去后又处于高压，如此循环，构

29、成了对转轮室壁的周期性压力脉动，从而产生振动，导致疲劳破坏。这种振动的频率为： f=Z1n/60式中： f压力脉动频率Hz n水轮机转速r/min Z1叶片数目飞来峡电站4片3.3.6协联关系不正确引起的振动 根据运转阅历，当转桨式水轮机中协联关系不正确时，一方面会引起调速器系统继续振荡过程变长，机组出力、转速发生振荡，转动部分扭矩就会引起大轴变形，从而使转子产生改动振动；另一方面，由于水流情况恶化，在水导轴承、组合轴承处引起轴向振动。 同时，协联关系不正确时，转轮叶片不再具有无撞击进口，水流对叶片就会产生冲击，在不断的调理过程中，由于冲角随时在变化，作用在叶片上的负荷及由此而产生的叶片扭矩、

30、变形等也相应变化，这些变化过程就反映了振动的进程。4.消除振动的措施 水力机组由许多部件组成，假设有一个或几个部件任务不正常，都能够引起机组振动。机组振动是各方面缺陷的集中表现。当振幅超越允许范围，必需设法降低，而降低振动值的关键在于找出振源，然后根据不同情况，采取相应措施。寻觅振源的困难在于水力机组由许多部件组成，而且振动与机械、电气、水力多种要素亲密相关。要在诸多要素中找出一两个主要缘由，往往很困难。因此，要进展多方面调查研讨，了解振动的各种表现，并进展一系列实验研讨和分析。水轮机的振动通常是有规律的，其规律性普通表如今振幅和频率的变化上。寻觅振源可从以下几方面着手。 1现场的调查振动时的

31、各种景象，如在什么情况下、什么部位振动最厉害，振动时有何异常景象，有何声响等。 2进展必要的检查，如机架、轴承、转轮、尾管壁、各部件衔接有无异常情况；止漏环间隙、转轮室间隙、发电机气隙、摆度等能否符合规范；以及机组和电站的有关参数等。 3确定振动机组有关部件的自振频率，如导叶、转轮叶片、轴、机架等部件的自振频率。 4进展振动实验，实验的目的在于找出振动规律与运转参数的关系，并测出振幅和振动频率，从而查明振动缘由。实验工程普通有： 5励磁电流实验，它是区别机械振动和电磁振动的主要方法。由电磁缘由引起的振动，其特点是振幅随励磁电流添加而添加。 6转速实验，由于转子质量分布不均匀、轴线不正等引起的机

32、械振动，都与转速有关，其转速添加振幅也随着添加。 7负荷实验，负荷实验是判别振动能否由水力要素引起的重要实验。普通来说，假设振动与负荷变化有关，那么振动是由水力要素引起的。引起水力振动的要素很多，要判明哪一个缘由，那么必需根据振动特性如振动频率、振幅、振动部位与负荷的关系及其他所察看到的景象，进展分析研讨。 8另外，还可以进展轴承光滑油膜实验。由于油膜不稳定或被破坏引起的振动特征，是振动发生较忽然和剧烈，振动波形混乱以及机组抖动声音不正常等。 总之，经过现场调查、振动实验及综合分析，通常情况下是可以查明振动缘由的，然后根据不同情况采取不同的措施消除或减缓振动。对于振因不明，那么可尽量避开振动区

33、域运转。对于水力要素引起的振动，通常可以采取以下方法处置：加支撑消振，即在叶片出口边之间加焊支撑，对涡列引起叶片振动有一定效果；设置导流栅，即在尾水管直锥段内装设导流栅，可减小出力摆动和压力脉动。水流在水轮机内运动过程中，部分地域会产生压力下降有时为负值的情况，如还击式水轮机转轮叶片的反面，尾水管的进口段都会产生负压。当压力下降到汽化压力，水由于汽化而产生汽泡。另一方面在水中原有残存的极微小的空气泡气蚀核，因外压力减小，体积膨胀，也会构成气泡。在汽泡中含有蒸汽，也含有原来存在于液体中气体。在水轮机的转轮中，由于低压区的构成和高速水流的运动，使得汽泡和气泡也不断地运动。运动中汽泡和气泡会忽然紧缩

34、或忽然膨胀，甚致骤然消逝，在这一瞬间，分子将会产生宏大的撞击力，假设这种撞击力指向金属外表，那么金属外表会遭到不断冲击，使金属外表遭到破坏，这就是汽蚀景象。第四章 水轮机的运转维护 v第一节 水轮机运转操作 v第二节 水轮机运转中的巡视 v第三节 运转技术条件 第一节 水轮机运转操作1正常开机1.1开机前的检查接到开机命令后，运转人员必需对设备作全面检查，确认符合开机条件后才干起动。检查工程普通有：1.1.1进水口任务闸门、尾水闸门及水轮机主阀应已全开；1.1.2机组各机械部分均处于正常形状；1.1.3发电机制动解除，即制动器已复位；1.1.4发电机出口断路器在跳闸位置；1.1.5调速系统处于

35、正常形状；1.1.6油、气、水系统处于正常形状；1.1.7电气部分各设备各回路处于正常形状。 1.2 电手动开机操作1.2.1检查机组无机械、电气事故告警信号；1.2.2检查风洞无任务人员、杂物即风洞门已封锁1.2.3检查发电机加热器在自动形状且运转正常；1.2.4检查发电机出口开关在断开位置，励磁退出；1.2.5检查检修密封确已退出；1.2.6检查转子机械锁锭、机械制动安装确已退出，检查导叶接力器机械锁锭确已退出；1.2.7检查压油槽油位、压力正常，检查压油槽自动补气回路任务正常；1.2.8检查轴承油系统已恢复备用形状；1.2.9检查各辅机电源正常，控制开关置“现地位置；1.2.10调速器油

36、泵电源正常，其控制开关置“现地位置。检查调速器交、直流电源正常，调速器电气柜内无异常，面板无告警信号，机械柜内无异常。调速器处于远方、自动控制方式；1.2.11手动开启重力油箱供油电动阀XY412，手动启动循环油泵、高压油泵；检查各部轴承油流正常，高压油泵出口压力正常；1.2.12手动启动循环水泵及轴流风机，检查空冷器冷却水流量压力正常；1.2.13手动开启轴承油冷却水供水电动阀并检查轴承油冷却水流量正常，检查调速器油冷却水流量正常。检查主轴密封供水母管压力正常，开启主轴密封光滑水供水电动阀，检查主轴密封供、排水流量正常；1.2.14检查LCU水机维护投入正常；1.2.15检查压油槽主供油阀1

37、01VD和检修阀XY300确已开启,启动1#2#调速器油泵；1.2.16在机械柜上手动退出接力器液压锁锭；1.2.17在电调柜上将调速器置“现地位置，将控制开关切至“自动位置，手动操作“导叶开限增/减控制开关至90%额定开限，手动操作“负荷/频率增/减控制开关缓慢开启导叶，检查浆叶协联正常，并察看机组转速上升情况至转速正常；1.2.18手动停运高压油泵；1.2.19监视水轮机各部分运转工况。2.电手动停机操作2.1手动启动高压油泵，检查高压油泵出口压力正常；2.2手动开启粉尘吸收安装及制动吸尘电动阀；2.3在电调屏上将调速器置“现地位置，将控制开关切至“自动位置，手动操作“负荷/频率增/减控制

38、开关缓慢封锁导叶，待发电机有功负荷接近于零时跳开发电机出口开关，再将导叶缓慢封锁至零开度；2.4发电机转速接近22%nr时手动投入转子机械制动；2.5检查发电机转速为零，手动退出转子机械制动；2.6手动投入导叶接力器液压锁锭；2.7手动停顿调速器油泵；2.8手动封锁轴承油冷却水电动阀、主轴密封光滑水电动阀； 2.9手动停顿循环油泵、高压油泵，手动封锁重力油箱供油电动阀；2.10手动停顿循环水泵及轴流风机；2.11将电调柜上将调速器置“远方位置，将控制开关切至“自动位置。将重力油箱供油电动阀、轴承油冷却水电动阀、粉尘吸收安装及制动吸尘电动阀、主轴密封光滑水电动阀控制开关切“自动位置；将高压油泵、

39、调速器油泵、循环油泵、循环水泵、轴流风机控制开关切“自动位置。第二节 水轮机运转中的巡视 为保证平安运转，运转人员必需对机组设备进展巡视检查，及时发现设备隐患。另外，如有特殊情况如甩负荷、事故音响信号动作、机组起动并网或其它异常情况等，也必需及时进展巡视检查。 在巡视检查中，要集中精神，仔细察看，充分发扬眼看、手摸、鼻闻、耳听等觉得作用，不得草率从事。巡视检查应包括职责范围内的全部设备，其主要工程普通有： 1.机组运转中的稳定性及各部位音响，特别是在过负荷、低水头低负荷等情况时有无异常音响，有无显著的振动。 2.水轮机压力表指示能否正常，尾水管有无显著的振动和噪声。 3.轴承油质、油温、油位能

40、否正常，有无甩油景象。 4.水轮机轴承能否有异常声音，主轴密封情况能否良好。 5.导水机构各衔接部位能否结实，转动能否灵敏，平安连杆及其信号安装能否完好。 6.油、气、水系统任务能否正常，有无漏水、漏油、漏气或堵塞景象。 7.机组各衔接、固定螺栓有无松动景象。第三节 运转技术条件 1.水头对机组的出力和运转工况影响较立式机组明显。运转水头一旦下降,机组的出力和运转工况立刻改动,故应及时调整以确保其在良好的工况下运转,否那么使机组出现运转工况较差、转轮室振动较大等一系列问题。 2.厂用电可靠性要求高,厂用电一旦中断,因光滑油泵无法对机组轴承供油而呵斥事故停机。我厂在工程施工阶段和倒换厂用电时,曾

41、出现过因厂用电消逝而导致机组停机的事故。因此,在倒换厂用电时要特别留意光滑油泵的平安延续运转。 3.随主机不延续延续运转的辅助设备多且可靠性要求也高。这些辅助设备有:2台轴承光滑油泵,2台高压油泵，2台冷却循环水泵,6台机组冷却的轴流风机。特别是2台轴承光滑油泵,一旦停顿运转,机组即事故停机，机组因辅性要求较高。在机组开机或停机时高压油泵要能可靠地投入运转,否那么将呵斥烧瓦事故，无法正常任务时必需留意重力油箱能否能可靠地向轴承供油及适时投入制动风闸。否那么,机组在低转速下长期运转也会呵斥烧瓦事故,尤其是发电机导瓦和水轮机导瓦。这是要特别留意的。 4.要有反响灵敏,动作可靠,性能稳定的调速器。灯

42、泡贯流式机组因发电机置于水下灯泡体内,尺寸较小,其转动惯量与飞轮矩GD2也较小,过渡过过渡过程短,假设没有好的调速器,那么很容易引起过速飞车。我厂机组的调速器可实现开停机过程的自动化,及灯泡贯流式机组正常稳定运转的要求。 5.要及时清理进水口拦污栅上的杂物，假设进水口拦污栅压差过大会引起机组效率下降及出现机组振动异常。进展清理,根本上处理了拦污栅被堵影响机组正常平安发电的问题。 6.在开机过程中要留意检查轴承油流量、主轴密封水能否正常,倘假设轴承油流量不正常,那么容易轴瓦发生干磨而损坏。第五章 水轮机异常运转及事故处置 所谓异常运转，是指水轮机运转时发生异常景象，任其开展能够危及其平安运转但还

43、未呵斥恶果的运转形状。如轴承温度升高至报警温度、导叶剪断销剪断及振动超越允许范围。在发生异常景象时，维护安装通常会发生相应缺点信号，有关丈量仪表也会有所指示，运转人员应根据景象进展分析并消除缺点，使机组恢复正常运转形状。假设缺点不能消除，并且继续开展而危及机组平安，应停机进展处置。水轮机异常运转情况较多，并与发电机运转形状有关，下面仅对几种常见的异常运转情况。1.轴承温度升高 在运转中，轴承温度上升到报警温度，即进入异常运转形状。产生轴承温度升高的主要缘由有：由于轴承漏油或甩油呵斥油位下降；轴承内光滑油循环不正常；由于管路堵塞或技术供水缺点等缘由呵斥轴承冷却水中断或水压降低；光滑油运用时间太长

44、或冷却器漏水而使油质劣化；由于轴承座固定螺丝松动、轴瓦间隙变化或机组在汽蚀振动区运转等缘由而引起主轴摆度增大。当轴承温度升高发出报警信号后，运转人员首先应对各丈量仪表进展核对分析，如将扇形温度计与电阻温度计比较，将轴承瓦温与油温进展比较，以证明能否信号安装误动作。假设确是温度升高，那么应在继续监视温度变化的同时，根据机组当时运转情况，检查分析缘由，并进展正确处置。假设不能及时查明实践缘由降低轴承温度，或轴承温度在分析处置过程中继续升高，应立刻手动事故停机，以免烧坏轴瓦。 另外，在运转中有时也会出现轴承温度在短时间内忽然升高的异常景象，这时，即使温度还没有到达报警温度，也应立刻停机。由于运转实际

45、阐明，出现这种情况时，普通轴瓦已有烧坏，如不立刻停机，会很快加剧轴瓦的损坏程度。2.导叶平安连杆动作 平安连杆是水轮机导水机构的维护元件。平安连杆动作的缘由普通有：两导叶之间卡进杂物；各导叶连杆尺寸调整不当或锁紧螺母松动产生别劲；导叶在机组忽然增减负荷或紧急停机时开、关过快，使平安连杆接受过大的冲击力；因调速系统不稳定或发电机与系统间发生振荡、失步时，呵斥导叶忽开忽关，使平安连杆接受反复冲击力而动作。当平安连杆较多动作时，机组的振动、摆度普通会因水力不平衡而增大。这时，运转人员应首先到水轮机层进展核实，检查机组监控系统能否进展了平安连杆动作后的维护动作，检查平安连杆动作能否复归，假设机组振动、

46、摆度均在允许范围，机组可继续运转。同时报告中控室，暂时不能进展负荷调整，将调速器切换为手动控制，手动操作导叶开关两次，把异物冲走，假设还是不能把异物冲走，应启动机组停机程序，同时封锁机组进水口闸门，将机组停稳后进展相应的处置。3.事故停机在运转中，还会出现一些一旦发生便会危及机组平安的事故情况，这时，运转人员应立刻进展紧急停机。紧急停机有两种方式。一是手动紧急停机，多在发生维护安装维护作用范围以外的事故时采用。更多的是由维护安装在事故发生后进展的自动紧急停机。水电站的紧急停机，普通是由维护安装作用于调速器事故电磁阀而实现的。当调速器此时也失灵时，便立刻启动重锤关机进展事故停机。紧急停机的异常情

47、况普通发生在：轴承温度过热；油压安装油压降低到事故低油压；发电机内部电气事故；机组发生过速且调速器失灵；机组忽然发生异常声响和猛烈振动以及其它要挟设备及人身平安的事故。在紧急停机过程中，运转人员应坚持镇静，严密监视停机过程，防止事故扩展。停机后，及时将事故紧急停机情况作好记录，并查明事故缘由，排除缺点。只需在排除完缺点，满足全部正常开机条件后才干重新开机，切不能勉强开机。4.出力下降 并列运转机组在原来开度下出力下降或单独运转机组开度不变时转速下降。这两种情况多由栏污栅被杂物堵塞而引起，尤其是在洪水期容易发生。对于长引水渠的引水式电站，也能够由于渠道堵塞或渗漏使水量减小而引起。另外，也能够因导叶或桨叶叶片间协联关系没有到达最优协联，这时同时普通还伴随较大的振动。假设出力下降逐渐严重，且无流道