机械振动 机器振动的测量和评价 第5部分：水力发电和抽水蓄能电站机组 编制说明

1《机械振动机器振动的测量和评价第5部分：水力发电和抽水蓄能电站机组》（征求意见稿）编制说明一、工作简况【包括任务来源、制定背景、起草过程等】1．任务来源本国家标准《机械振动机器振动的测量和评价第5部分：水力发电和抽水蓄能电站机组》制定项目，由全国机械振动、冲击与状态监测标准化技术委员会（SAC/TC53）提出并归口。该项目于2024年8月向国家标准委正式提出立项申请，于2025年2月列入国家标准化管理委员会制修订项目计划，通知文号为国标委发【2025】7号，项目计划编号为20250668-T-469。本标准等同采用（IDT）国际标准ISO20816-5：2018《机械振动机器振动的测量和评价第5部分：水力发电和抽水蓄能电站机组》，代替GB/T11348.5—2008《旋转机械转轴径向振动的测量和评定第5部分：水力发电厂和泵站机组》和GB/T6075.5—2002《在非旋转部件上测量和评价机组机械振动第5部分：水力发电厂和泵站机组》，起草单位由西安热工研究院有限公司、中国机械总院集团郑州机械研究所有限公司等单位组成。2、制定背景该项目制定主要源于我国水电与抽水蓄能行业高速发展的迫切需求。随着“双碳”目标推进，水电机组规模扩大、抽水蓄能电站快速建设，其复杂工况（如频繁启停、水力激振）易引发振动超标，威胁设备安全和电网稳定。然而，传统国际振动标准难以覆盖此类机组的特殊性（如低转速、大尺寸结构），国内也缺乏专项规范，导致设计制造、运维管理缺乏统一依据。制定此标准旨在填补技术空白，通过规范振动测量与评价方法，预防机组损伤事故，延长设备寿命，支撑行业安全高效运行。国际标准化组织（ISO）于2018年发布了ISO20816-5：2018《机械振动机器振动的测量和评价第5部分：水力发电和抽水蓄能电站机组》，本标准等同采用（IDT）国际标准ISO20816-5：2018《机械振动机器振动的测量和评价第5部分：水力发电和抽水蓄能电站机组》，提供了水力发电和抽水蓄能电站机组在正常运行范围内运行时在轴承、轴承支架或轴承座处的绝对振动测量以及相对轴振动测量的评价指南，为安装在水力发电和抽水蓄能电站的机组轴承座振动和转轴振动的测量与评价提供了具体指导。这一标准是国家能源战略转型的重要配套措施，它既响应“十四五”规划对抽水蓄能建设的部署，为新型电力系统提供技术保障，也推动水电装备智能化运维和数字化转型。同时，标准融合了国内科研实2践成果，提升国产设备在国际市场的竞争力。3．起草过程起草（草案、调研）阶段：2024年全国机械振动、冲击与状态监测标准化技术委员会（简称全标委）确定西安热工研究院有限公司作为本标准的负责起草单位，由张学延担任本标准的起草负责人，成立起草组，起草组由西安热工研究院有限公司、中国机械总院集团郑州机械研究所有限公司、南方电网电力科技股份有限公司、国网湖北电力试验研究院有限公司等单位组成。起草组在2024年11月份组织翻译了国际标准ISO20816-5:2018《机械振动机器振动的测量与评价第5部分：水力发电和抽水蓄能电站机组》，2025年1月份完成标准初稿的编制工作，负责起草单位将初稿发给多位水电专业专家评审，并多次组织讨论，汇总意见和建议，于2025年3月下旬完成标准初稿的第一次修订版，同时负责单位将标准初稿的第一次修订版发给参编单位，南方电网电力科技股份有限公司、国网湖北电力试验研究院有限公司于4月20日前发回了修改意见和建议。随后编制组结合收到的意见和建议，在第一次修订版基础上进一步对该标准进行修改完善，于2025年5月初完成第二次修订，形成本标准征求意见稿。4、标准主要起草人及其所做的工作本标准的主要起草人有西安热工研究院有限公司的张学延、姜广政、张恒、何国安、李志华、中国机械总院集团郑州机械研究所有限公司的马卫平、南方电网电力科技股份有限公司的刘石、国网湖北电力试验研究院有限公司的周淼等。起草工作组成立后，按照分工，西安热工研究院有限公司振动所的姜广政、张恒和何国安于2024年11月完成了该国家标准对应的ISO20816-5:2018的英文翻译工作并形成翻译稿，张学延对翻译稿进行了审核修订，并组织标准编写，于2025年1月完成标准初稿。随后将标准初稿发给西安热工研究院有限公司监督部李志华、华能澜沧江水电股份有限公司张春悦等水电专家进行审核，特别是水机专业名词和现场常用语方面给出不少建议，汇总这些意见和建议后于2025年3月下旬完成标准初稿的第一次修订版。南方电网电力科技股份有限公司刘石、国网湖北电力试验研究院有限公司周淼对标准初稿第一次修订版进行了形式审查和进一步修改，经多次修改完善，于2025年5月初完成第二次修订，形成本标准征求意见稿。最后张学延对整个标准征求意见稿文本、征求意见表、编制说明等做了审查和修改。二、国家标准编制原则、主要内容及其确定依据【修订国家标准时，还包括修订前后技术内容的对比】1、国家标准编制原则及其确定依据1）本标准等同采用ISO20816-5:2018《机械振动机器振动的测量和评价第5部分：水力发电和抽水蓄能电站机组》。32）本标准制订按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》和GB/T1.2—2020《标准化工作导则第2部分：以ISO/IEC标准化文件为基础的标准化文件起草规则》的要求进行。2、主要内容及其确定依据根据ISO20816-5:2018标准内容确定本标准主要内容。本标准提供了水力发电和抽水蓄能电站机组在正常运行范围内运行时在轴承、轴承支架或轴承座处进行振动测量的评价指南，以及机组相对轴振动测量的评价指南。主要内容包括机器布置、测量方法和工况、振动测量评价、评价区域边界、振动监测-趋势分析先决条件、水力发电和抽水蓄能电站机组轴承座振动和转轴振动的特点、数据库、分析程序和统计评估、振动数据处理推荐规范等。3、修订前后技术内容的对比本文件代替GB/T11348.5—2008《旋转机械转轴径向振动的测量和评定第5部分：水力发电厂和泵站机组》和GB/T6075.5—2002《在非旋转部件上测量和评价机组机械振动第5部分：水力发电厂和泵站机组》，与GB/T11348.5—2008和GB/T6075.5—2002相比，除结构调整和编辑性改动外，主要技术变化如下：——将振动量评价区域划分为A-B、C和D三个区域（见6.2，GB/T11348.5—2008和GB/T6075.5—2002）；——规定了各种类型水力发电和抽水蓄能机组各自在给定运行工况下轴承座和转轴振动A-B/C和C/D区域边界限值（见第6章，GB/T11348.5—2008）；——在振动区域边界评价中不仅考虑振动幅值的大小，而且考虑不超过规定的轴承温度限值和轴振动位移值不大于轴承冷态径向间隙的70%（见第6章，GB/T11348.5—2008和GB/T6075.5—2002）。三、试验验证的分析、综述报告，技术经济论证，预期的经济效益、社会效益和生态效益2023年国务院颁布的《新型电力系统发展蓝皮书》明确指出：完善“源网荷储”各环节相关标准，统筹协调推动新型电力系统标准化工作。从电力安全、节能降碳、新技术新业态等方面，推进发电、输变电、配电、电力需求侧和电能替代、储能、节能、碳排放等领域相关标准制修订。在“双碳”背景下，我国加速建设以“核、水、风、光、储”等多种清洁能源为电源主体、“源网荷储”协同互动的新型电力系统。随着对清洁可再生能源的需求不断增长，水力发电将在推动“风光水一体化”方面发挥愈发重要作用。另外，充分利用抽水蓄能电站调峰填谷和调频调相的独特优势，已成为构建新型电力系统关键要素和重要支撑，在促进能源转型方面的优势越发凸显。为推动新型电力系统高质量发展，亟需在水力发电和抽水蓄能电站技术领域制定相关标准，加快补齐新型电力系统技术结构版图。截止2023年末，我国共有水电站8600余座，其中2200余座为大型水电站，总装机规4模达4.2154亿千瓦（其中抽水蓄能5064万千瓦占我国电力总装机的14%，占技术可开发装机容量（预计为54,164万千瓦）的比例超过70%，核准在建抽水蓄能装机容量超1.58亿千瓦，均位居世界首位，表明我国水力资源利用率已达到比较高的水平。随着水电事业的发展，水电机组的故障问题严重阻碍了水电站的稳定运行，对支撑电网系统安全稳定运行造成重大隐患。其中抽水蓄能电站水头高、流量大，并且需要在发电和蓄水工况下来回转换，问题尤为突出。例如：黑麋峰、蒲石河机组存在较为严重的振动问题；宜兴机组在小开度抽蓄运行中有导叶振动问题；广蓄机组发生过因下迷宫环压力脉动产生的机组稳定性问题；张河湾机组投入运行后不仅机组振动问题严重，厂房振动和噪声问题也较为突出等等。振动现象作为机组故障的主要表征形式和影响机组安全运行的重要参数指标，蕴含了大量的故障数据，为保障机组安全运行，针对水力发电和抽水蓄能电站机组振动测量和评价领域，迫切需要制定相关国家标准作为指导。因此，依据现行的国际标准ISO20186-5:2018，制定我国相应的国家标准，对于我国水力发电和抽水蓄能电站机组振动测量和评价领域的技术进步有十分积极的推动作用，具有显著的社会和经济效益。四、与国际、国外同类标准技术内容的对比情况【或者与测试的国外样品、样机的有关数据对比情况】ISO20816-5:2018《机械振动机器振动的测量和评价第5部分：水力发电和抽水蓄能电站机组》于2018年正式发布。本标准系等同采用（IDT）国际标准ISO20816-5:2018《机械振动机器振动的测量和评价第5部分：水力发电和抽水蓄能电站机组》，文本结构与其一致。删除了国际标准的前言，本标准文件的前言采用我国的语言方法表述。五、以国际标准为基础的起草情况本标准修订时等同采用（IDT）国际标准ISO20816-5：2018《机械振动机器振动的测量和评价第5部分：水力发电和抽水蓄能电站机组》。六、与有关法律、行政法规及相关标准的关系本标准符合国家现行法律、法规和强制性国家标准。七、重大分歧意见的处理经过和依据本标准在制定过程和审查过程中，无重大分歧意见。八、涉及专利的有关说明本标准不涉及专利情况。九、实施国家标准的要求5【以及组织