水電站機(jī)組及廠房振動信號精細(xì)分頻分析.pdf

1、水電站機(jī)組振動及其誘發(fā)的廠房結(jié)構(gòu)振動是涉及水電站的安全穩(wěn)定運(yùn)行的重大問題。已投產(chǎn)的大型水電站都出現(xiàn)了不同程度的振動問題，對電站的正常運(yùn)行和工作人員的安全造成了威脅；隨著現(xiàn)代水輪機(jī)組向高水頭方向發(fā)展，其動力學(xué)特性會出現(xiàn)一些新的特點(diǎn)，對機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行造成影響的未知因素也會相應(yīng)增多。因此，對水電站機(jī)組和廠房結(jié)構(gòu)的振動規(guī)律進(jìn)行研究，可以為以后水電站的設(shè)計和運(yùn)行提供參考，是水電建設(shè)工作中十分有價值的研究課題。
　　本文結(jié)合一高水頭、長隧洞

2、的引水發(fā)電電站，通過對其進(jìn)行現(xiàn)場真機(jī)試驗采集振動信號，并對信號進(jìn)行精細(xì)分頻分析，達(dá)到研究其振動規(guī)律的目的。主要研究內(nèi)容及結(jié)論包括：
　?。?）通過對該電站振源的分析，發(fā)現(xiàn)其機(jī)組及廠房的振動信號具有頻域范圍廣、振源頻率較明確、各振源能量懸殊等特點(diǎn)；針對以上特點(diǎn)，結(jié)合小波變換和小波包變換理論，建立了一種精細(xì)分頻的分析方法。
　?。?）采用精細(xì)分頻方法，對該電站變負(fù)荷真機(jī)試驗的機(jī)組和廠房結(jié)構(gòu)各個關(guān)鍵測點(diǎn)的振動信號進(jìn)行了分析，將其分

3、解成多個在頻率域上相對單一的振動信號，以解釋該水電站機(jī)組及廠房的振動原因。分析結(jié)果表明，0~1Hz頻帶在多數(shù)測點(diǎn)的振動信號中占據(jù)了主要能量，尤其表現(xiàn)在測點(diǎn)順河向和垂向的低負(fù)荷工況的振動信號中；低頻的水力振源是引起該類電站振動的主要原因。
　?。?）在前人研究的基礎(chǔ)上，對該電站壓力管道水體的振動特性進(jìn)行了研究，分析了其產(chǎn)生水體共振的可能性。分析結(jié)果表明，該電站壓力管道水體自振頻率為0.45~0.9Hz，與尾水渦帶0.463~0.92