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【摘 要】造成水轮机振动的原因是比较多的，在实践工作中必须要明确这些原因，及时将故障问题予以排除，确保水轮机尽快恢复正常运转，这样水轮机功能才能有效发挥出来，水电站也可以稳定高效运行。本文将探讨水轮机振动的主要原因，并提出行之有效的改进措施，以期能够快速处理好水轮机振动问题，防止电力生产发生延误，以降低水电站运营成本，从而为水电事业的健康发展增添动力。
【关键词】水轮机;振动原因;处理对策
引言：水轮机是水电站的重要设备，一旦其出现故障将会给水力发电造成诸多不良影响，然而通过对水轮机故障原因的分析可以发现，绝大多数故障都是比较隐蔽的，不容易被发现，而故障问题普遍会引起水轮机的振动，因此加强对水轮机振动问题的处理非常必要，这将有利于提高水轮机运行的稳定性和安全性，为水力发电的持续开展提供了有力的支持。相关工作人员必须要切实加强水轮机的维护管理工作，致力于将水轮机故障问题扼杀在萌芽之中，从而达到节约成本，提高效益的目的，保持水电站的可靠运行。
一、水轮机振动原因分析
一般来说，水轮机振动的诱发原因大致可以归结为以下几个方面，即水轮机转轮空蚀、尾水管涡带、转轮叶片数与导叶叶片数组合不当、转轮止漏环迷宫间隙不对称等。其中，水轮机转轮空蚀、转轮叶片数与导叶叶片数组合不当将引发高频振动，而尾水管涡带将产生低频振动，转轮止漏环迷宫间隙不对称所产生的是不定频振动。通过对水轮机振动现象的观察可以得出具体是何种原因引起了水轮机的故障，并以此为依据采取应对措施，能够大大提高故障排除效率，缩短故障处理时间，使得水轮机在水力发电中可以充分发挥出其应有作用。
二、水轮机振动故障点的判断方式
经验丰富的维修人员往往能够在水轮机振动出现时迅速判断出故障原因，要求水电站能够定期开展对维修人员的培训工作，确保维修人员能够对水轮机结构以及振动原因了如指掌，并要将先进维修技术传授给他们，这样维修人员就可以高效率的处理好水轮机振动问题。在水轮机振动故障的判断方面不断有新技术、新方法涌现而出，维修人员不能墨守成规，而是要以创新理念为指导，结合自身工作经验实施工作模式的创新，以此来提高水轮机振动故障处理水平。现如今较为常用的水轮机振动故障判断方法有下面两种：
第一，测量方法。采用百分表和压力表进行机组振动、摆度及压力脉动的测量是最常用的方法。一般在轴承支架和定子机座处设置振动测点及在各部导轴承处设置摆度测点，在尾水管等处增设必要的压力脉动测点等。计算机监测装置中，采用加速度传感器测量振动，测量摆度采用电涡流传感器，测量压力采用压力变送器，不仅具有幅值显示功能，而且具有波形和频谱分析功能，还可以进行离线或在线监测。
第二，试验工况及分析。水轮发电机组振动、摆度、压力脉动的测量，应分别在空载无励额定转速、变转速、空载变励磁电流、空载有励额定转速、不同负载、调相等工况下进行。通过空载无励额定转速工况，可了解机组轴线与轴承间机械蹩劲力作用的大小;通过空载变励磁电流工况，可了解定子铁芯有无冷态振动;通过空载有、无励额定转速工况，可了解发电机电磁不平衡力作用的大小;通过不同负载工况，可全面了解机组运行的稳定性;通过变转速工况，可了解发电机转子重量不平衡力作用的大小;通过调相工况，可了解机组无水力作用因素下的运行情况。
三、水轮机振动的处理措施分析
1、运行工况表现为空载无励、振动随转速发生变化的振动故障消除
要想保证水轮机振动故障可以得到针对性的处理，工作人员必须要加强对水轮机振动现象的观察，分析产生此类现象的原因，选择合适的处理办法。比如说在水轮机出现振动随转速升高而增大，且空载无励时，应首先考虑发电机转子与水轮机转轮是否存在动平衡不平现象，确认后采用动平衡实验的方式增加动平衡块，以此消除不平衡现象，避免震动的发生。如果是由于轴线不直或中心不对导致这一现象的发生时，则应采用调整轴线和中心、调整推力轴瓦的方式进行振动的处理。发电机同轴励磁机转子中心不同心造成的振动应采用调整励磁机转子中心的方式进行振动消除。
2、运行工况为空载带励、振动情况对励磁电流变化的振动故障消除
运行工况为空载带励、振动随励磁电流变化的振动故障，其诱发原因可能有转子线路问题、定子变形或转子中心偏心等因素。在进行这类振动故障的处理中，应首先采用示波器对线圈短路情况进行检测，测出具体的短路位置后再进行相应的处理，以此消除水轮机振动故障。定子变形需要通过仪器检测后进行处理，这类故障如果处理不及时将会造成更大的故障隐患。偏心的处理较为简单，可以采用调整定子与转子中心的方式解决振动。
3、运行工况为带负荷时出现的振动故障排除
在运行工况为带负荷情况下，如振动强度对负荷情况变化应首先考虑磁场是否对称，其次检查推力轴承中心性、最后对转轮葉片出口边缘、转轮泄水锥进行检查。通过消除磁场不对称情况、调整轴承中心以及刘正转轮叶片边缘开口、调整泄水锥长度等方式即可排除这类型的机组振动。在带负荷工况下，如出现突然的剧烈震动则应首先考虑导叶破断螺钉或剪断销剪断，在进行及时检查后进行更换即可消除振动故障。如故障原因是由于转轮叶片断裂或脱落、转轮泄水锥脱落造成的剧烈震动，则必须进行紧急停机检修，以此确保机组的安全。
结语：总而言之，水力发电基本上不会产生污染物，破坏生态环境，充分展现了绿色清洁能源的应用优势，给人们提供了优质的电力服务，具有着无限广阔的发展前景。作为水力发电系统的重要组成部分，水轮机发挥的作用不可小觑，其振动故障问题的分析和排除也应得到相关工作人员的高度重视。本文重点探讨了空载无励、振动随转速发生变化，空载带励、振动情况对励磁电流变化以及带负荷三种运行工况下的振动处理对策，希望在实践工作中能够起到参考和借鉴的作用，从而为水轮机的良好运行提供有力保障。
参考文献：
[1]周劲松.耦合故障下水轮机振动特性分析[J].中国农村水利水电.2015（10）
[2]周涛，刘棣中.水轮机振动原因分析与处理[J].广西水利水电.2019（03）
[3]张京，严鹏，杨润强，卢文波，王成，陈明，王高辉.扩机爆破振动对运行中水轮机组的影响[J].武汉大学学报（工学版）.2018（04）
（作者单位：吉林敦化抽水蓄能有限公司）
【关键词】水轮机;振动原因;处理对策
引言：水轮机是水电站的重要设备，一旦其出现故障将会给水力发电造成诸多不良影响，然而通过对水轮机故障原因的分析可以发现，绝大多数故障都是比较隐蔽的，不容易被发现，而故障问题普遍会引起水轮机的振动，因此加强对水轮机振动问题的处理非常必要，这将有利于提高水轮机运行的稳定性和安全性，为水力发电的持续开展提供了有力的支持。相关工作人员必须要切实加强水轮机的维护管理工作，致力于将水轮机故障问题扼杀在萌芽之中，从而达到节约成本，提高效益的目的，保持水电站的可靠运行。
一、水轮机振动原因分析
一般来说，水轮机振动的诱发原因大致可以归结为以下几个方面，即水轮机转轮空蚀、尾水管涡带、转轮叶片数与导叶叶片数组合不当、转轮止漏环迷宫间隙不对称等。其中，水轮机转轮空蚀、转轮叶片数与导叶叶片数组合不当将引发高频振动，而尾水管涡带将产生低频振动，转轮止漏环迷宫间隙不对称所产生的是不定频振动。通过对水轮机振动现象的观察可以得出具体是何种原因引起了水轮机的故障，并以此为依据采取应对措施，能够大大提高故障排除效率，缩短故障处理时间，使得水轮机在水力发电中可以充分发挥出其应有作用。
二、水轮机振动故障点的判断方式
经验丰富的维修人员往往能够在水轮机振动出现时迅速判断出故障原因，要求水电站能够定期开展对维修人员的培训工作，确保维修人员能够对水轮机结构以及振动原因了如指掌，并要将先进维修技术传授给他们，这样维修人员就可以高效率的处理好水轮机振动问题。在水轮机振动故障的判断方面不断有新技术、新方法涌现而出，维修人员不能墨守成规，而是要以创新理念为指导，结合自身工作经验实施工作模式的创新，以此来提高水轮机振动故障处理水平。现如今较为常用的水轮机振动故障判断方法有下面两种：
第一，测量方法。采用百分表和压力表进行机组振动、摆度及压力脉动的测量是最常用的方法。一般在轴承支架和定子机座处设置振动测点及在各部导轴承处设置摆度测点，在尾水管等处增设必要的压力脉动测点等。计算机监测装置中，采用加速度传感器测量振动，测量摆度采用电涡流传感器，测量压力采用压力变送器，不仅具有幅值显示功能，而且具有波形和频谱分析功能，还可以进行离线或在线监测。
第二，试验工况及分析。水轮发电机组振动、摆度、压力脉动的测量，应分别在空载无励额定转速、变转速、空载变励磁电流、空载有励额定转速、不同负载、调相等工况下进行。通过空载无励额定转速工况，可了解机组轴线与轴承间机械蹩劲力作用的大小;通过空载变励磁电流工况，可了解定子铁芯有无冷态振动;通过空载有、无励额定转速工况，可了解发电机电磁不平衡力作用的大小;通过不同负载工况，可全面了解机组运行的稳定性;通过变转速工况，可了解发电机转子重量不平衡力作用的大小;通过调相工况，可了解机组无水力作用因素下的运行情况。
三、水轮机振动的处理措施分析
1、运行工况表现为空载无励、振动随转速发生变化的振动故障消除
要想保证水轮机振动故障可以得到针对性的处理，工作人员必须要加强对水轮机振动现象的观察，分析产生此类现象的原因，选择合适的处理办法。比如说在水轮机出现振动随转速升高而增大，且空载无励时，应首先考虑发电机转子与水轮机转轮是否存在动平衡不平现象，确认后采用动平衡实验的方式增加动平衡块，以此消除不平衡现象，避免震动的发生。如果是由于轴线不直或中心不对导致这一现象的发生时，则应采用调整轴线和中心、调整推力轴瓦的方式进行振动的处理。发电机同轴励磁机转子中心不同心造成的振动应采用调整励磁机转子中心的方式进行振动消除。
2、运行工况为空载带励、振动情况对励磁电流变化的振动故障消除
运行工况为空载带励、振动随励磁电流变化的振动故障，其诱发原因可能有转子线路问题、定子变形或转子中心偏心等因素。在进行这类振动故障的处理中，应首先采用示波器对线圈短路情况进行检测，测出具体的短路位置后再进行相应的处理，以此消除水轮机振动故障。定子变形需要通过仪器检测后进行处理，这类故障如果处理不及时将会造成更大的故障隐患。偏心的处理较为简单，可以采用调整定子与转子中心的方式解决振动。
3、运行工况为带负荷时出现的振动故障排除
在运行工况为带负荷情况下，如振动强度对负荷情况变化应首先考虑磁场是否对称，其次检查推力轴承中心性、最后对转轮葉片出口边缘、转轮泄水锥进行检查。通过消除磁场不对称情况、调整轴承中心以及刘正转轮叶片边缘开口、调整泄水锥长度等方式即可排除这类型的机组振动。在带负荷工况下，如出现突然的剧烈震动则应首先考虑导叶破断螺钉或剪断销剪断，在进行及时检查后进行更换即可消除振动故障。如故障原因是由于转轮叶片断裂或脱落、转轮泄水锥脱落造成的剧烈震动，则必须进行紧急停机检修，以此确保机组的安全。
结语：总而言之，水力发电基本上不会产生污染物，破坏生态环境，充分展现了绿色清洁能源的应用优势，给人们提供了优质的电力服务，具有着无限广阔的发展前景。作为水力发电系统的重要组成部分，水轮机发挥的作用不可小觑，其振动故障问题的分析和排除也应得到相关工作人员的高度重视。本文重点探讨了空载无励、振动随转速发生变化，空载带励、振动情况对励磁电流变化以及带负荷三种运行工况下的振动处理对策，希望在实践工作中能够起到参考和借鉴的作用，从而为水轮机的良好运行提供有力保障。
参考文献：
[1]周劲松.耦合故障下水轮机振动特性分析[J].中国农村水利水电.2015（10）
[2]周涛，刘棣中.水轮机振动原因分析与处理[J].广西水利水电.2019（03）
[3]张京，严鹏，杨润强，卢文波，王成，陈明，王高辉.扩机爆破振动对运行中水轮机组的影响[J].武汉大学学报（工学版）.2018（04）
（作者单位：吉林敦化抽水蓄能有限公司）