水轮发电机组常见振动的处理方法

孙智海

（吉林省敦化市水电管理站，吉林 敦化 133700）

水轮发电机组常见的振动有机械振动、水力振动和电磁振动。产生振动的因素有设计、制造方面的，也有安装和运行方面的。笔者结合多年来的工作实践，介绍如何处理因安装不当和运行工况不佳造成的水轮发电机组的振动问题。

1 机械振动

水轮发电机组的机械振动是最常见的一种振动，主要是设备安装不当造成的。产生机械振动的主要因素有：

1）轴承间隙过大或轴瓦未固紧；

2）机组中心线不同心。分两种情况，一是水轮机轴线和底环（前环）中心线不同心；二是发电机轴线和水轮机轴线不同心。

水轮机运行时，此种振动产生的声音清脆，容易判断，振动处理可按有关技术规范进行轴瓦间隙调整和轴线校正。

2 水力振动

水轮发电机组的水力振动不如机械振动那样便于检测和判定，一般需要实际运行和检修经验进行分析判断。造成水力振动的因素主要有：

1）转轮叶片补焊后造成流道大小不均；

2）转轮密封间隙因安装工艺不当或机械磨损而变得不均匀；

3）导水机构因安装不当或磨损造成导叶开度不均匀；

4）转轮部分流道被木头等杂物堵塞；

5）机组运行工况偏离转轮设计工况，转轮或尾水管发生汽蚀等。

第一种振动因素的处理：在转轮叶片补焊时，采取保温焊接等方法控制叶片的变形，补焊位置要尽量磨光，同时要恢复原来的流线形状。若是整块叶片重新焊接，则主要要防止产生位置公差。

第二种振动因素的处理：在安装过程中调匀密封间隙，已磨损的密封部件要及时修补或更换。

第三种振动因素的处理：在安装或检修中调匀导叶开度。导叶开度的调整可采用改变连杆长度或重新配钻拐臂销等方法。

第四种振动因素的处理：及时清除杂物并处理好栏污栅。该因素引起的振动往往是突发性的，应切实做好预防工作。

第五种振动因素的处理：根据厂家资料，在运行中查清水轮机的汽蚀振动区，尽量避开在该工况下运行。也可通过改进或增设尾水管补气装置等方法来减轻振动。

3 电磁振动

水轮发电机组因安装不当造成电磁振动的主要因素有：

1）定子铁芯未压紧；

2）发电机空气间隙未调匀。

第一种振动因素可通过测听定子振动声来判定，只要重新压紧定子铁芯即可消除。

第二种振动因素容易被忽视。水轮发电机组通过多次检修后，机组转子轴线会发生变化，而定子中心线一般不变，易造成发电机气隙不均匀。由于检修中对气隙一般做观测检查，有时甚至粗略观测，认为有间隙即可，缺乏精确测量。因此当机组产生电磁振动时，总是在机械振动和水力振动方面找原因，而忽视发电机气隙不均匀造成的电磁振动问题。

笔者曾两次遇到这种情况。一次是敦化市红石水电站3#、4#发电机组大修后空载试机时产生振动，励磁加负荷后，机组振动加强。起初怀疑机组轴线未调好或者轴承间隙过大，反复调整后振动仍未消除。后来检查发现发电机气隙不均匀，将气隙调匀后振动消除。另一次是敦化市在建的上沟水电站发电机组安装试机时产生振动，经多次盘车、调轴线、调轴承间隙，振动还是没有明显减轻，特别是带负荷运行一段时间，机组振动逐渐增大。后来经过仔细测量转子圆度和发电机气隙，发现转子圆度误差较大，发电机气隙偏差超过标准。通过磨削减小转子圆度误差和调整发电机气隙，最终消除了机组振动。

因此，要特别注意产生电磁振动的有关因素，在机组安装和检修过程中必须精确测量发电机气隙，避免或及时处理因气隙不均造成的电磁振动。