某200MW混流式水电机组运行稳定性试验和分析

水力发电机组在运行过程中,可能存在振动、摆度及压力脉动等运行不稳定因素。为掌握某水电厂混流式机组运行稳定性情况,在典型水头下对其进行变负荷真机试验。试验发现,在小负荷区振动摆度平均峰峰值较大,主频信号为2.50Hz的转频;在低中负荷区压力脉动平均峰峰值较大,主频信号为0.63Hz的低频涡带频率;在大负荷区内,振动摆度及压力脉动均趋于平缓,且幅值较小,运行稳定性最佳。试验表明,机组整体运行稳定性良好。     

某混流式水轮发电机组现场稳定性试验及振动保护策略研究

为掌握某混流式水轮发电机组的运行稳定性情况,对该机组进行现场稳定性试验。从测试数据时域频谱分析结果可看出,机组在80~120 MW负荷工况运行时,上导摆度、水导摆度及顶盖振动与尾水压力脉动有相同的频率特性,且振动摆度明显增大,主要由低频涡带引起。根据变负荷试验数据将该机组在试验水头下的运行区域划分为小负荷工况区、涡带工况区和稳定工况区,并根据试验机组的结构特性及运行特性,结合现场试验数据,提出了该机组振动保护控制策略,为机组安全运行提供依据和保障。     

张河湾抽蓄电站运行时过大厂房振动分析与处理

张河湾抽蓄电站装机4台250MW的抽水蓄能机组,机组投入运行后,一直存在过大的厂房振动和高频噪声,威胁了电站的安全稳定运行,影响了员工的身心健康。经测试分析和有限元计算,发现转轮与导叶间动静干涉而产生的压力脉动(无叶区压力脉动)造成局部厂房结构发生了共振现象。对转轮进行水力优化设计,转轮更换后,无叶区压力脉动大幅减小,2倍叶片过流频率分量幅值也大幅减小,随之厂房振动也大幅减小,高频噪声消失。厂房振动过大和高频噪声问题得到解决。研究成果可为其他抽蓄电站提供参考。     

某电厂混流式机组振动区试验及机组运行分区

针对水电机组在发电过程中可能存在的机组振动、大轴摆动、尾水管压力脉动等稳定性问题,以某水电厂机组为例,对其进行变转速、变励磁、变负荷试验,获得机组在不同水头下不同部位的振动、摆度、压力脉动等信息,并通过对比分析试验过程中采集的数据,制定出机组稳定运行区域,为电厂的高效、安全运行奠定了基础。     

混流式水轮机机组运行稳定性区域检测

水电机组在带负荷运行过程中,水力机械振动会引起机组不稳定运行。为了掌握水电厂机组运行稳定性情况,需对其进行变负荷真机试验。在某水电厂3#混流式水轮机机组空载、满负荷等13种运行工况下进行试验,现场实测各运行工况下振动、摆度和压力脉动的变化,并分析机组运行稳定性及存在的缺陷。结果表明,从机组振动、摆度、压力脉动数据和现场评估综合分析,该试验机组稳定运行区间为25～40 MW。研究为机组安全、稳定运行提供了一定的技术依据。     

蒲石河抽水蓄能电站~#4机组水轮机工况运行区域划分

以蒲石河抽水蓄能电站#4机组5个特征水头下的现场稳定性试验数据为基础,选取水轮机工况下从60 MW到额定负荷间阶梯式的13个负荷工况,分析了每个试验水头下各稳定性指标随着有功功率增大的变化趋势及各个负荷工况下试验水头变化时对各稳定性指标的影响,通过对机架振动、导轴承摆度及水流压力脉动等试验数据进行频谱分析,研究了水流压力脉动对机组振动、摆度的影响。依据主机合同技术规范中的相关要求将#4机组在水轮机工况的运行区域划分为A区(稳定运行区)、B区(限制运行区)、C区(强振禁运区)等3个运行区域,为机组安全运行提供实用性的指导依据。     

混流式水轮机功率异常波动成因分析

石门坎水电站混流式水轮机组在部分负荷下运行时,机组有功功率波动过大导致该电站无法并网发电。采用SST湍流模型对该电站水轮机在偏工况下的三维不稳定流动进行了仿真计算,重点分析了尾水内部压力脉动特性,研究发现：尾水管空腔涡带振动频率与发电机自振频率发生共振是引起机组有功功率摆动过大的主要原因。     

某抽水蓄能电站~#2机组运行稳定性分析

为掌握某抽水蓄能电站~#2机组的运行稳定性情况,分别在310、320、330m水头下对该机组进行现场稳定性试验,每个试验水头下的试验工况包括了发电工况下从空载到额定负荷间阶梯式选取的13个负荷工况及抽水工况,分析了机组在各负荷工况下机架振动、导轴承摆度、水流压力脉动的变化规律及内在联系,根据变负荷试验数据将该机组在不同试验水头下的运行区域划分为禁止运行工况区、许可运行工况区和稳定运行工况区,为机组安全运行提供了依据。     

离散小波与傅里叶分析相结合的水电机组振动测试研究

为了更为准确有效地诊断水电机组的振动情况,对国内某电站进行稳定性试验,实测变负荷情况下机组的上下机架、各导轴承的振动和摆度信号以及尾水管的压力脉动,分析振动峰峰值与负荷的变化规律,并结合离散小波与频谱分析对水导轴承的摆度信号进行处理,提取出信号的奇异点和能量的优频(集中在0~50Hz的中低频段内)。分析得出是机组的动不平衡引起的主轴碰磨和水力脉动引起机组的异常振动,需进行动平衡处理,通过实际检修验证了该方法的有效性。     

草街水电站~#1水轮机组推力环裂纹原因分析

草街水电站~#1机组停机检修时,发现推力环焊缝出现裂纹,为分析原因,对机组进行了推力锥应变、顶盖振动与顶盖压力脉动的现场试验。结果表明,机组长期在振动较大的小于50%额定负荷的负荷范围运行(尤其是25%额定负荷附近)是造成推力环焊缝出现裂纹的主要原因。因此,建议机组应尽量在大于50%额定负荷的负荷范围运行。     

大型抽水蓄能机组振动特性分析与评价

抽水蓄能机组振动尤其是其水力稳定性直接关系到电站的安全运行,是检验主机设计加工、现场安装及新机调试等质量的重要验收指标之一。以清远抽水蓄能电站~#1机组为研究对象,基于动平衡试验等一系列现场试验,结合旋转机械振动测量评价ISO标准和机组自身特性,评价分析了~#1机组振动特性。结果表明,采用长短叶片转轮设计明显降低了无叶区压力脉动和水导轴承座振动,且其振动性能优于常规叶片转轮。利用现场动平衡试验解决了发电机转轴振动及轴承座振动由质量不平衡所导致的振动超标问题,在最优工况下~#1机组上导、下导轴承座振动位移均小于16μm,三导摆度位移均小于148μm,即便处于50%负荷稳态工况其振动幅值仍处于A/B区。     

某可逆式机组厂房振动问题的原因分析及处理方案

针对某电站存在的厂房振动问题,首先开展了机组稳定性试验,找出了厂房振动的激振振源,通过有限元分析法得出厂房内存在局部振动区域的结论,并找出局部共振的位置,最后提出了优化转轮的解决方案。新转轮经过一年时间运行,稳定性各项指标均在正常范围内,证明了所提供方案的有效性。     

350MW汽轮发电机组的振动分析及处理

华能大连电厂一台350MW机组自投运以来按照合同规定存在一些振动问题，具体表现在3个方面：冷态启机定速和带低负荷时4号轴振动偏高；励磁机7号、6号轴承降速过程监界转速振动过大；满负荷状态1号轴振动略偏高。这台机组的合同对振动的要求很高。上述问题在国内同功率等级的类似机组上具有普遍性。经过对该机组的多次详细测试和分析，确定了问题的原因，并按计划分步实施了处理措施，取得了良好的效果。给出了主要测试数据、故障征兆，分析过程和依据以及具体的处理方法。     

某250MW抽水蓄能机组转子动平衡

某抽水蓄能机组在整组启动试运行时导轴承摆度偏大,分析发现转子质量失衡引起的不平衡力是该机组机械振动的主要激振源之一。将时域-频谱与不卸试重块的影响系数相结合的分析方法应用于该机组转子动平衡试验中,结果表明该方法具有判断失重角相位精度高、不用卸试重块及启机次数少等优点,为抽水蓄能机组转子动平衡研究提供了新思路。     

328.5MW汽轮发电机组的振动分析和处理

某电厂328．5WM机组自投运以来,大修后一直存在振动大的问题,具体表现在两个方面：冷态启动2号轴瓦振动大或金属温度高;1号瓦在满负荷时振动偏高。经过对该机组多次详细的测试和分析,确定了问题的原因,并按照计划分步实施了处理措施,取得了良好的效果。给出了主要的测试数据、分析过程以及具体的处理方法。     

基于有限元法的水轮发电机转子偏心运行轴系模态分析

针对发电机质量偏心问题,分别探讨了偏心距离及导轴承刚度变化对机组振动特性的影响。首先对导轴承进行参数化处理,整机轴系建模后,通过FEM模态分析方法计算得到前10阶临界频率及振型的模态分析结果,进一步确定位移变形集中的危险点。然后对比不同约束条件下振型、临界频率、导轴承中心点振型轨迹,获得转子质量不对中造成的机组振动特性为因机组的转子偏心旋转造成轴瓦间隙逐步扩大,而机组振动信号中主频不变,计算结果与现场实际测量数据一致。