孫智海

（吉林省敦化市水電管理站，吉林 敦化 133700）

水輪發(fā)電機(jī)組常見的振動有機(jī)械振動、水力振動和電磁振動。產(chǎn)生振動的因素有設(shè)計(jì)、制造方面的，也有安裝和運(yùn)行方面的。筆者結(jié)合多年來的工作實(shí)踐，介紹如何處理因安裝不當(dāng)和運(yùn)行工況不佳造成的水輪發(fā)電機(jī)組的振動問題。

1 機(jī)械振動

水輪發(fā)電機(jī)組的機(jī)械振動是最常見的一種振動，主要是設(shè)備安裝不當(dāng)造成的。產(chǎn)生機(jī)械振動的主要因素有：

1）軸承間隙過大或軸瓦未固緊；

2）機(jī)組中心線不同心。分兩種情況，一是水輪機(jī)軸線和底環(huán)（前環(huán)）中心線不同心；二是發(fā)電機(jī)軸線和水輪機(jī)軸線不同心。

水輪機(jī)運(yùn)行時，此種振動產(chǎn)生的聲音清脆，容易判斷，振動處理可按有關(guān)技術(shù)規(guī)范進(jìn)行軸瓦間隙調(diào)整和軸線校正。

2 水力振動

水輪發(fā)電機(jī)組的水力振動不如機(jī)械振動那樣便于檢測和判定，一般需要實(shí)際運(yùn)行和檢修經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行分析判斷。造成水力振動的因素主要有：

1）轉(zhuǎn)輪葉片補(bǔ)焊后造成流道大小不均；

2）轉(zhuǎn)輪密封間隙因安裝工藝不當(dāng)或機(jī)械磨損而變得不均勻；

3）導(dǎo)水機(jī)構(gòu)因安裝不當(dāng)或磨損造成導(dǎo)葉開度不均勻；

4）轉(zhuǎn)輪部分流道被木頭等雜物堵塞；

5）機(jī)組運(yùn)行工況偏離轉(zhuǎn)輪設(shè)計(jì)工況，轉(zhuǎn)輪或尾水管發(fā)生汽蝕等。

第一種振動因素的處理：在轉(zhuǎn)輪葉片補(bǔ)焊時，采取保溫焊接等方法控制葉片的變形，補(bǔ)焊位置要盡量磨光，同時要恢復(fù)原來的流線形狀。若是整塊葉片重新焊接，則主要要防止產(chǎn)生位置公差。

第二種振動因素的處理：在安裝過程中調(diào)勻密封間隙，已磨損的密封部件要及時修補(bǔ)或更換。

第三種振動因素的處理：在安裝或檢修中調(diào)勻?qū)~開度。導(dǎo)葉開度的調(diào)整可采用改變連桿長度或重新配鉆拐臂銷等方法。

第四種振動因素的處理：及時清除雜物并處理好欄污柵。該因素引起的振動往往是突發(fā)性的，應(yīng)切實(shí)做好預(yù)防工作。

第五種振動因素的處理：根據(jù)廠家資料，在運(yùn)行中查清水輪機(jī)的汽蝕振動區(qū)，盡量避開在該工況下運(yùn)行。也可通過改進(jìn)或增設(shè)尾水管補(bǔ)氣裝置等方法來減輕振動。

3 電磁振動

水輪發(fā)電機(jī)組因安裝不當(dāng)造成電磁振動的主要因素有：

1）定子鐵芯未壓緊；

2）發(fā)電機(jī)空氣間隙未調(diào)勻。

第一種振動因素可通過測聽定子振動聲來判定，只要重新壓緊定子鐵芯即可消除。

第二種振動因素容易被忽視。水輪發(fā)電機(jī)組通過多次檢修后，機(jī)組轉(zhuǎn)子軸線會發(fā)生變化，而定子中心線一般不變，易造成發(fā)電機(jī)氣隙不均勻。由于檢修中對氣隙一般做觀測檢查，有時甚至粗略觀測，認(rèn)為有間隙即可，缺乏精確測量。因此當(dāng)機(jī)組產(chǎn)生電磁振動時，總是在機(jī)械振動和水力振動方面找原因，而忽視發(fā)電機(jī)氣隙不均勻造成的電磁振動問題。

筆者曾兩次遇到這種情況。一次是敦化市紅石水電站3#、4#發(fā)電機(jī)組大修后空載試機(jī)時產(chǎn)生振動，勵磁加負(fù)荷后，機(jī)組振動加強(qiáng)。起初懷疑機(jī)組軸線未調(diào)好或者軸承間隙過大，反復(fù)調(diào)整后振動仍未消除。后來檢查發(fā)現(xiàn)發(fā)電機(jī)氣隙不均勻，將氣隙調(diào)勻后振動消除。另一次是敦化市在建的上溝水電站發(fā)電機(jī)組安裝試機(jī)時產(chǎn)生振動，經(jīng)多次盤車、調(diào)軸線、調(diào)軸承間隙，振動還是沒有明顯減輕，特別是帶負(fù)荷運(yùn)行一段時間，機(jī)組振動逐漸增大。后來經(jīng)過仔細(xì)測量轉(zhuǎn)子圓度和發(fā)電機(jī)氣隙，發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)子圓度誤差較大，發(fā)電機(jī)氣隙偏差超過標(biāo)準(zhǔn)。通過磨削減小轉(zhuǎn)子圓度誤差和調(diào)整發(fā)電機(jī)氣隙，最終消除了機(jī)組振動。

因此，要特別注意產(chǎn)生電磁振動的有關(guān)因素，在機(jī)組安裝和檢修過程中必須精確測量發(fā)電機(jī)氣隙，避免或及時處理因氣隙不均造成的電磁振動。