水輪機(jī)部分培訓(xùn)講義簡潔版

1、水輪機(jī)部分培訓(xùn)講義,主講人：曾華清,第一章 概述,洪江水電廠位于沅水流域的中上游河段，是沅水干流開發(fā)規(guī)劃中的重要梯級(jí)工程。電廠一共裝有6臺(tái)燈泡貫流式水輪發(fā)電機(jī)組，單機(jī)容量為45MW，總裝機(jī)容量為270MW，年發(fā)電量為9.7億kwh，是目前我國最大燈泡貫流式水輪發(fā)電機(jī)組，水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪直徑5460mm，發(fā)電機(jī)定子外徑φ6500mm。機(jī)組按國標(biāo)招標(biāo)制采購，由日本HITACHI公司、瑞士ALSTOM公司及中國哈爾濱電機(jī)有限責(zé)任公司聯(lián)合制造,調(diào)速器

2、由法國ALSTOM生產(chǎn)。,洪江水電廠機(jī)組為潛水型懸掛式、水平布置、帶尾水管的單轉(zhuǎn)輪燈泡型機(jī)組，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子與水輪機(jī)均布置在兩導(dǎo)軸承外側(cè)，機(jī)組轉(zhuǎn)向?yàn)轫槙r(shí)針（自上游側(cè)視）。整個(gè)水輪機(jī)組由埋件（管型座、尾水管）、轉(zhuǎn)輪、主軸、水導(dǎo)軸承及主軸密封裝置、導(dǎo)水機(jī)構(gòu)、受油器及主軸內(nèi)供油管、轉(zhuǎn)輪室等幾大部件組成。,第二章 水輪機(jī)基本知識(shí),第一節(jié)：水輪機(jī)的類型及代號(hào) 第二節(jié)：水輪機(jī)基本參數(shù) 第三節(jié)：水輪機(jī)的工作原理 第四節(jié)：水輪機(jī)結(jié)構(gòu)性能,水輪機(jī)是將水

3、的動(dòng)能及勢(shì)能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能的一種原動(dòng)機(jī)，它通過主軸驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)，將旋轉(zhuǎn)的機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?。水輪機(jī)和發(fā)電機(jī)的聯(lián)合體又稱水輪發(fā)電機(jī)組。水輪機(jī)的工作狀況取決于水電廠的工作水頭和流量。由于水頭和流量的變化范圍很大，因而水輪機(jī)的類型也很多。,第一節(jié)：水輪機(jī)的類型及代號(hào),我廠水輪機(jī)是采用國外的類型代號(hào)HK—IRT，為燈泡貫流式，水輪機(jī)的主軸裝置成水平，水流直貫轉(zhuǎn)輪，實(shí)際上是臥軸安裝的軸流式水輪機(jī)，發(fā)電機(jī)安裝在燈泡體內(nèi)(紅色的為轉(zhuǎn)子)如圖示。,第二節(jié)：水

4、輪機(jī)基本參數(shù),1.工作水頭1.1水輪機(jī)的工作水頭 毛水頭 - 水頭損失=凈水頭(即水輪機(jī)的工作水頭)1.3特征水頭 用于表示水輪機(jī)的運(yùn)行工況和運(yùn)行范圍。特征水頭一般由水能規(guī)劃計(jì)算確定。 最大工作水頭，我廠1#—6#水輪機(jī)的最大水頭是27.3m。 最小工作水頭，我廠1#—6#水輪機(jī)的最小水頭為8.4m。,設(shè)計(jì)水頭(計(jì)算水頭)Hr 水輪機(jī)發(fā)額定出力時(shí)的最小

5、水頭，一般由設(shè)計(jì)者根據(jù)電站情況確定。我廠1#—6#水輪機(jī)的設(shè)計(jì)水頭為20.0m。2.流量Q 單位時(shí)間內(nèi)通過水輪機(jī)的水量Q(m3/s)， 我廠1#—6#水輪機(jī)的額定流量為252.24m3/s。3.出力與效率3.1出力N：指水輪機(jī)軸傳給發(fā)電機(jī)軸的功率(輸出功率)，我廠1#—6#水輪機(jī)的額定出力為46.4MW。,3.2 效率：η=N0/NI×100% 一般η=80%~95%

6、。η<100%的原因：水流通過水輪機(jī)時(shí)，存在水頭損失、水量損失、機(jī)械損失等各種能量損失。我廠水輪機(jī)效率可達(dá)96%。4. 轉(zhuǎn)速額定轉(zhuǎn)速nr 一般我國所用的電流頻率為50赫茲，所以在正常情況下機(jī)組的轉(zhuǎn)速保持為固定轉(zhuǎn)速，該轉(zhuǎn)速稱為額定轉(zhuǎn)速，并與發(fā)電的同步轉(zhuǎn)速相等。我廠1#—6#水輪機(jī)的額定轉(zhuǎn)數(shù)為136.4r/min。,5.轉(zhuǎn)輪直徑D1(m) 5460mm6.吸出高度： -11.8m

7、7.飛逸轉(zhuǎn)數(shù)： 314r/min(協(xié)聯(lián)) 370 r/min(非協(xié)聯(lián)) 8.電站使用技術(shù)條件： 上游正常水位 ▽190.0m上游死水位 ▽186.0m下游正常水位 ▽164.8m最低尾水位 ▽162.3m壩頂高程 ▽ 196.5m機(jī)組中心高程：

8、 ▽153.0m,第三節(jié)：水輪機(jī)的工作原理,水輪機(jī)是將水流的能量轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)的機(jī)械能的動(dòng)力設(shè)備，它用來帶動(dòng)發(fā)電機(jī)工作，產(chǎn)生電能。水輪機(jī)和發(fā)電機(jī)連在一起稱為水輪發(fā)電機(jī)組。 水輪機(jī)在水力發(fā)電中的作用只是在天然河流上，修建水工建筑物，集中水頭，通過一定的流量將“載能水”輸送到水輪機(jī)中后，使水能→旋轉(zhuǎn)機(jī)械能→帶動(dòng)發(fā)電機(jī)組發(fā)電→通過輸電線路→用戶。,式中： N——水電站裝機(jī)容量或水輪機(jī)的功

9、 Q——通過水輪機(jī)的流量 H——水輪機(jī)的水頭 η——水輪機(jī)的效率 我廠貫流式水輪機(jī)組槳葉開度是以導(dǎo)葉開度及工作水頭來確定最佳角度，這時(shí)的效率是最高的，這一導(dǎo)葉、槳葉、水頭的在達(dá)到效率最高的關(guān)系稱為最優(yōu)協(xié)聯(lián)關(guān)系。,第四節(jié)：水輪機(jī)結(jié)構(gòu)性能,1.尾水管及基礎(chǔ)環(huán) 尾水管為臥式圓錐體，由兩大節(jié)組焊而成，小頭焊基礎(chǔ)環(huán)，基礎(chǔ)環(huán)法蘭上裝有伸縮節(jié)，與轉(zhuǎn)輪室相通。基礎(chǔ)環(huán)

10、及尾水管呈水平布置，既只有水平段，總長26500mm，其中基礎(chǔ)環(huán)段長8500mm，進(jìn)口段直徑5796.4mm，出口直徑為10500x9100mm，基礎(chǔ)環(huán)的上游面為加工面，既是埋設(shè)件管型座的基準(zhǔn)面，也是導(dǎo)水機(jī)構(gòu)、主軸的基準(zhǔn)面，基礎(chǔ)環(huán)與尾水管同時(shí)安裝。為了監(jiān)測(cè)尾水部位的壓力值，在基礎(chǔ)與尾水管部位布置了壓力測(cè)管，沿圓周方向布置四個(gè)測(cè)嘴，管材為不銹鋼。,2.管型座 管型座作為水輪發(fā)電機(jī)組的主支撐，又是流道的組成部分，管型座由中間管型

11、座、上下游管型座組成。中間管型座的上下豎井起主支撐作用，內(nèi)腔形成進(jìn)人豎井，便于運(yùn)行巡視、檢修維護(hù)，左右支撐起加強(qiáng)作用，增加機(jī)組的穩(wěn)定性。外管型座的上游側(cè)與流道連接，下游側(cè)與外配水環(huán)連接，內(nèi)管型座上游側(cè)與定子連接，下游側(cè)與內(nèi)配水環(huán)連接，為確保密封性，在法蘭面均設(shè)有雙“O”型密封，并設(shè)有水壓試漏檢查孔。3.轉(zhuǎn)輪與轉(zhuǎn)輪室 轉(zhuǎn)輪為機(jī)組的工作部件，將水流能量轉(zhuǎn)化為,機(jī)械能并通過主軸傳遞給轉(zhuǎn)子。轉(zhuǎn)輪由五片漿葉、一個(gè)輪轂、泄水錐、漿葉接

12、力器及漿葉操作機(jī)構(gòu)構(gòu)成。由于漿葉承受極高的水壓及氣蝕作用,故采用高等抗氣蝕，耐磨損的不銹鋼鑄造。為了減少轉(zhuǎn)輪室的間隙氣蝕，在葉片背面外緣設(shè)置了抗氣蝕裙邊，抗氣蝕裙邊長度接近整個(gè)葉片的外緣長度。輪轂為球形，內(nèi)部充滿潤滑油以潤滑漿葉操作機(jī)構(gòu)，輪轂直徑為Ф2238.6mm，它的作用主要用來安裝漿葉與漿葉調(diào)整機(jī)構(gòu)，輪轂材料為抗氣蝕, 耐磨損的不銹鋼鑄造。 漿葉接力器位于泄水錐中，包括活塞環(huán)、油缸、油缸蓋，活塞、活塞支撐、連桿等部件

13、。壓力,油經(jīng)受油器通過裝在大軸內(nèi)的操作供油管路向接力器供油。 在活塞上設(shè)有兩道活塞環(huán)，用來密封缸體。油缸上的塞子（堵絲）用以轉(zhuǎn)輪解體時(shí)排空油缸中的油。漿葉接力器的工作油壓為6.4MP，采用活塞不動(dòng)，活塞缸作往復(fù)運(yùn)動(dòng)的結(jié)構(gòu)，通過拐臂帶動(dòng)漿葉轉(zhuǎn)動(dòng)。 輪轂內(nèi)充滿了來自輪轂高位油箱的透平油，輪轂高位油箱設(shè)置在175.0m高程處，使輪轂內(nèi)的油壓保持恒定壓力，防止水滲漏入輪轂。漿葉柄軸頸裝有兩道密封，防止透平油外泄。轉(zhuǎn)

14、輪室由上、下兩半組合（排水環(huán)）而成。排水環(huán),下半部有Ф600的人孔門，便于進(jìn)入流道。4.主軸 主軸由鑄鋼整體鑄造而成，材料為JIS G3201 SF540A（1號(hào)機(jī)） 、GB20MnSi（2~5號(hào)機(jī)），按照水輪機(jī)的最大出力48.19MW設(shè)計(jì)。主軸長6970mm，外徑Φ850mm，內(nèi)徑Φ215mm，兩端分別與水輪機(jī)輪轂及發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子連接，主軸內(nèi)腔有槳葉接力器操作油管及輪轂供油管，主軸保護(hù)罩分兩半由鋼板卷制而成。 5.受油

15、器 受油器的主要作用是向轉(zhuǎn)輪漿葉接力器提供壓力油和輪轂供油，由四個(gè)小間組成（油柱箱、上游,壓力室、下游壓力室、排油管），上游壓力腔與下游壓力腔軸瓦均襯以巴氏合金。受油器內(nèi)的三根不同管徑供油管相互套合，形成互不連通的三層密封腔，置于主軸中心孔內(nèi)與主軸同步旋轉(zhuǎn)。從外至內(nèi)三根管子的外徑分別為Φ205mm、Φ130mm、Φ50mm，其中48.6mm油管是輪轂油與高位油箱的連通管。由于主軸內(nèi)的操作油管比較長，對(duì)于操作油管的擺度進(jìn)行了

16、規(guī)定，其允許范圍為：外供油管0.07mm，中間供油管為0.15mm，內(nèi)層供油管為0.25mm。受油器安裝在發(fā)電機(jī)的燈泡頭內(nèi)。漿葉的調(diào)整是通過調(diào)速器主配壓閥控制的壓力油送經(jīng)受油器再到漿葉接力器。因此受油器是從固定,油管向旋轉(zhuǎn)的操作油管供油的重要轉(zhuǎn)換裝置。使?jié){葉開啟的壓力油從受油器下游側(cè)壓力腔通過外部供油管到接力器活塞缸上游側(cè)；使?jié){葉關(guān)閉的壓力油從受油器上游側(cè)壓力腔通過中間供油管到活塞缸下游側(cè)。內(nèi)腔油管向輪轂供油，并連接高位輪轂油箱，使輪

17、轂內(nèi)的油具有一定的壓力，防止流道中的水滲入輪轂。此輪轂油管又作為轉(zhuǎn)輪接力器的回復(fù)桿，將漿葉位置反映到受油器的刻度盤上并經(jīng)輪葉位置傳感器送到調(diào)速器。漿葉全開27.5度,漿葉全關(guān)-2.5度。為了防止軸電流對(duì)水輪機(jī)組軸承的損害，在受油器供油管、泄漏油管、回復(fù)繩的安裝法蘭、受油器與,支架連接部位螺栓的部位均設(shè)有絕緣墊。 6.導(dǎo)水機(jī)構(gòu)：主要參數(shù)：導(dǎo)葉數(shù)目： 16個(gè)導(dǎo)葉高度：

18、 1800.0mm接力器行程： 656.5mm(正常) 760.0mm（最大）關(guān)閉重錘重量： 12t導(dǎo)水葉最大開度： 91.2度接力器數(shù)目： 2個(gè)接力器壓緊行程： 3.5mm外配水環(huán)：,(1)

19、直徑 7650mm(進(jìn)水側(cè)) 5760mm(出水側(cè))(2) 長度 1701.9mm(3) 分半數(shù) 2內(nèi)配水環(huán)： (1) 直徑 4039.5mm(進(jìn)水側(cè))3179.8mm(出水側(cè))(2) 長度

20、 795.6mm(3) 分半數(shù) 2導(dǎo)水機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)： 導(dǎo)水機(jī)構(gòu)由內(nèi)配水環(huán)、外配水環(huán)、導(dǎo)葉和導(dǎo)葉操作機(jī)構(gòu)等組成。導(dǎo)水葉外配水環(huán)與導(dǎo)葉內(nèi)配水環(huán)形,成為過流通道，當(dāng)機(jī)組的負(fù)荷發(fā)生變化時(shí)，導(dǎo)水機(jī)構(gòu)就用來調(diào)節(jié)進(jìn)入水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪的流量，改變水輪機(jī)的出力，使其與水輪機(jī)發(fā)電機(jī)的電磁功率相適應(yīng)。 1 16片導(dǎo)葉布置在內(nèi)、外配水環(huán)之間，互成

21、120右接力度錐角布置，導(dǎo)葉通過內(nèi)壓板、導(dǎo)葉軸承與內(nèi)配水環(huán)相連，其端部與內(nèi)配水環(huán)的設(shè)計(jì)間隙為1.0mm，其外端通過外導(dǎo)葉軸承、套筒與外配水環(huán)相連，其端部與外配水環(huán)設(shè)計(jì)間隙為0.9mm，兩端密封為雙層Y型密封，最大開度角為91. 2度。在接力器與重錘的作用下，開啟和關(guān)閉導(dǎo)葉，調(diào)速環(huán)的滾道內(nèi)（兩部分組成）由371個(gè)Ф55mm鋼球組成一個(gè)軸承。調(diào)速環(huán)通過連桿與左、器推拉桿相連。,右側(cè)接力器推拉桿上掛有12噸重的重錘，可實(shí)現(xiàn)事故快速關(guān)機(jī)。

22、 導(dǎo)葉與內(nèi)配水環(huán)配合裝有導(dǎo)葉內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)軸，導(dǎo)葉內(nèi)軸承，導(dǎo)葉下部密封等。導(dǎo)葉與外配水環(huán)配合裝有套筒、密封、擋塊、導(dǎo)葉外軸承、壓板、拐臂等。每片導(dǎo)葉位置可由位于導(dǎo)葉連桿上的偏心銷的偏轉(zhuǎn)來調(diào)節(jié)。安全連桿和普通連桿交錯(cuò)布置，其中安全連桿由兩根連桿用彈簧連接而成；安全連桿當(dāng)在機(jī)組關(guān)閉操作時(shí)，若相鄰的兩導(dǎo)葉間卡住了一外來異物，則使連桿彎曲。當(dāng)連桿彎曲，則限位開關(guān)動(dòng)作，進(jìn)而由電調(diào)控制導(dǎo)葉開啟以便釋放外來異物，當(dāng)外來異物被沖走后，安全連桿由于彈簧力

23、作用,自動(dòng)回復(fù)其原來位置。 7.水導(dǎo)軸承 水輪機(jī)導(dǎo)軸承為筒式球軸承，軸承球體與球面軸承座裝有定位銷釘，這種結(jié)構(gòu)可以適應(yīng)軸線的傾斜，以保證軸與軸承的接觸面積。為了防止水導(dǎo)軸承、球面軸承座隨機(jī)組一起旋轉(zhuǎn)，在球面軸承座與支持環(huán)部位裝有定位銷釘。軸承外徑為SΦ1430mm，導(dǎo)軸瓦鑲有巴氏合金，為了減小摩擦，在軸承的上半部僅在上下游兩側(cè)襯有巴氏合金，下軸瓦中心有壓力油腔，與高壓頂起裝置相連，軸瓦與主軸的設(shè)計(jì)間隙為0.50—0.68m

24、m。軸承裝有兩套溫度檢測(cè)裝置、兩套振動(dòng)、擺度檢測(cè)裝置,及一套過速裝置，額定工況下，軸瓦的溫度小于65℃。水導(dǎo)軸承承受的徑向力和轉(zhuǎn)動(dòng)部分的重量通過球面軸承座傳遞到管形殼上。8.主軸密封 主軸密封裝置是水輪機(jī)結(jié)構(gòu)中的重要組成部份，它的密封性能的好壞直接危及到機(jī)組的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，其密封作用尤為重要。主軸密封與檢修密封均裝在水導(dǎo)軸承下游側(cè)的不銹鋼耐磨軸襯上。主軸密封為二道楔型圓周密封，材料為耐磨橡皮。主軸密封蓋上的環(huán)型槽與主軸

25、的間隙保持在0.5—0.68mm,范圍內(nèi)，密封蓋用來防止漏水進(jìn)入水導(dǎo)軸承處，在密封蓋下部裝有排水管。 檢修密封為膨脹式橡皮軟管，工作壓力為0.5—0.8Mpa壓縮空氣，正常運(yùn)行中固定部分與轉(zhuǎn)動(dòng)部分一般保持為0.5—0.68mm間隙。機(jī)組部分檢修時(shí)，可投入檢修密封省去流道排水工作。 9.伸縮節(jié) 伸縮節(jié)的主要作用是使轉(zhuǎn)輪室在水平方向的位置有一定的距離可以移動(dòng)，以便檢修及安裝時(shí)能起吊轉(zhuǎn)輪室。伸縮節(jié)安裝在轉(zhuǎn)輪室下游

26、側(cè)與尾水管法蘭聯(lián)接，并裝有0型密封。伸縮縫中裝有楔型密封，用壓環(huán)壓緊，以阻止伸縮縫中的漏水。,第三章 水輪機(jī)的振動(dòng)與汽蝕,第一節(jié) 水輪機(jī)的汽蝕第二節(jié) 水輪機(jī)的振動(dòng),第一節(jié) 水輪機(jī)的汽蝕,1.水輪機(jī)汽蝕定義 汽泡在潰滅過程中，由于汽泡中心壓力發(fā)生周期性變化，使周圍的水流質(zhì)點(diǎn)發(fā)生巨大的反復(fù)沖擊，對(duì)水輪機(jī)過流金屬表面產(chǎn)生機(jī)械剝蝕和化學(xué)腐蝕破壞的現(xiàn)象------水輪機(jī)的汽蝕。2.水輪機(jī)汽蝕類型2.1翼形（葉片）汽蝕：轉(zhuǎn)輪葉片

27、背面出口處產(chǎn)生的汽蝕，與葉片形狀、工況有關(guān)。2.2間隙汽蝕：當(dāng)水流通過間隙和較小的通道時(shí)，局部流速增大，壓力降低而產(chǎn)生汽蝕。我廠2#、3#水輪機(jī)經(jīng)過一段時(shí)間的運(yùn)行后都不同程度的出現(xiàn)了間隙汽蝕，如下列圖片所描述：,水輪機(jī)槳葉壓板處汽蝕 這主要是因?yàn)樗鬟M(jìn)入槳葉壓板時(shí)空間較小，水流速度變大，壓力變小至汽化壓力產(chǎn)生空化，汽泡隨水流往下時(shí)在壓力高的地方潰滅產(chǎn)生汽蝕破壞。,2.3空腔汽蝕：在非最優(yōu)工況時(shí)，水流在尾水管中發(fā)生旋轉(zhuǎn)形成

28、一種對(duì)稱真空渦帶，引起尾水管中水流速度和壓力脈動(dòng)，在尾水管進(jìn)口處產(chǎn)生汽蝕破壞，造成尾水管振動(dòng)。我廠水輪機(jī)機(jī)組在某些水頭、低負(fù)荷情況下會(huì)產(chǎn)生這種由于空腔汽蝕而造成的尾水管振動(dòng)。2.4局部汽蝕：在過流部件凹凸不平因脫流而產(chǎn)生的汽蝕。 我廠1#-6#水輪機(jī)為了減少轉(zhuǎn)輪室的間隙氣蝕，在葉片背面外緣設(shè)置了抗氣蝕裙邊，抗氣蝕裙邊長度接近整個(gè)葉片的外緣長度。機(jī)組運(yùn)行一段時(shí)間后發(fā)現(xiàn)抗氣蝕裙邊進(jìn)水口后上緣槳葉處存在2.5mm深的汽蝕，分析原因

29、為抗氣蝕裙邊,機(jī)組槳葉局部汽蝕 進(jìn)水邊厚度太大，水流經(jīng)過時(shí)會(huì)產(chǎn)生空化，進(jìn)入抗氣蝕裙邊進(jìn)水口后上緣槳葉處時(shí)壓力上升，從而產(chǎn)生汽蝕破壞。通過將抗氣蝕裙邊進(jìn)水邊打磨薄后，汽蝕破壞程度有所降低。 我廠1#-5#水輪機(jī)經(jīng)過一段時(shí)間的運(yùn)行后都,不同程度的出現(xiàn)了局部汽蝕，如上面圖片所描述 在洪江水電廠2#水輪發(fā)電機(jī)組水輪機(jī)機(jī)械部分檢修過程中發(fā)現(xiàn)，水輪機(jī)每片槳葉全關(guān)時(shí)下游側(cè)槳葉頂部中間位置、全關(guān)時(shí)下游側(cè)槳葉進(jìn)水口裙邊位置

30、、槳葉壓板位置均出現(xiàn)了氣蝕現(xiàn)象。 3.汽蝕造成的危害 3.1使過流部件機(jī)械強(qiáng)度降低，嚴(yán)重時(shí)整個(gè)部件破壞。 3.2增加過流部件的糙率，水頭損失加大，效率降低，流量減小，出力下降。 3.3機(jī)組產(chǎn)生振動(dòng)，嚴(yán)重時(shí)造成廠房振動(dòng)破壞。4.防止汽蝕措施,流速和壓力是產(chǎn)生汽蝕最重要的兩個(gè)原因，因此要控制流速和壓力的急劇變化。 4.1設(shè)計(jì)制造方面： 合理選型，葉型流線設(shè)計(jì)，表面光滑，抗汽蝕鋼襯(不銹鋼)。

31、 4.2工程措施：合理選擇安裝高程，采取防沙、排沙措施，防止泥沙進(jìn)入水輪機(jī)。 4.3運(yùn)行方面：避開低負(fù)荷、低水頭運(yùn)行，合理調(diào)度。,第二節(jié) 水輪機(jī)的振動(dòng),水輪機(jī)的振動(dòng)是一個(gè)普遍存在的問題，一般來說，機(jī)組都存在著振動(dòng)和擺動(dòng)。在水電站運(yùn)行中，將它規(guī)定在某一允許范圍內(nèi)，超出允許范圍則要找出原因和采取消除措施。1.振動(dòng)的分類使機(jī)組產(chǎn)生振動(dòng)的干擾力來自以下方面： 1）機(jī)械部分的慣性力、摩擦力及其他力，這些力引

32、起的振動(dòng)為機(jī)械振動(dòng)。 2）過流部分的動(dòng)水壓力，它引起的振動(dòng)稱為水力振動(dòng)。,3）發(fā)電機(jī)電氣部分的電磁力，它引起的振動(dòng)叫做電磁振動(dòng)。 4）按振動(dòng)方向分類，可分為橫向振動(dòng)和垂直振動(dòng)。 5）按振動(dòng)部位分類，可分為軸振動(dòng)、支座（機(jī)架與軸承）振動(dòng)和基礎(chǔ)振動(dòng)等。必須指出，在機(jī)組振動(dòng)中，軸振動(dòng)占著重要地位。大部分振動(dòng)因素和軸振動(dòng)緊密相連，而且軸振動(dòng)又會(huì)向機(jī)組靜止部分傳遞。軸振動(dòng)有兩種主要形式，即：弓

33、狀回旋，這是一種橫向振動(dòng)，振動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)子中心繞某一固定點(diǎn)作圓周運(yùn)動(dòng)，其半徑即為振幅。,振擺，這時(shí)軸中心沒有圓周運(yùn)動(dòng)，但整個(gè)轉(zhuǎn)子在垂直平面中繞某一平衡位置來回?fù)u擺。2.振動(dòng)的危害 機(jī)組的振動(dòng)是國內(nèi)外各電站安全運(yùn)行中存在的普遍而又突出的問題。因?yàn)闄C(jī)組振動(dòng)的振幅超過一定范圍時(shí)，輕者要縮短機(jī)組的使用年限或增加檢修的次數(shù)及檢修工期，振動(dòng)強(qiáng)烈的機(jī)組不能投入運(yùn)行，否則危害極大。 振動(dòng)可以引起共振共振的危險(xiǎn)性很大。我國某電站，

34、由于葉片出口邊產(chǎn)生的“卡門渦列”的頻率與轉(zhuǎn)輪葉片的自振頻率一致而共振，使得多臺(tái)機(jī)組轉(zhuǎn)輪產(chǎn)生&裂紋，運(yùn)行不到5年全部報(bào)廢更新。,尾水管中壓力脈動(dòng)引起的振動(dòng)，一方面使尾水管壁遭受破壞，另一方面會(huì)引起出力擺動(dòng)和運(yùn)行不穩(wěn)定。如有的電站由于振動(dòng)使尾水管里襯開裂、脫落。由于振動(dòng)嚴(yán)重使定子固定螺栓、空氣冷卻器螺釘剪斷等都有過發(fā)生。3.引起振動(dòng)的原因3.1機(jī)械振動(dòng) 引起機(jī)械振動(dòng)的因素有轉(zhuǎn)子質(zhì)量不平衡、機(jī)組軸線不正和導(dǎo)軸承缺陷等因

35、素。由于轉(zhuǎn)子質(zhì)量不平衡，轉(zhuǎn)于重心對(duì)軸線會(huì)產(chǎn)生一個(gè)偏心矩，主軸旋轉(zhuǎn)時(shí)因失衡質(zhì)量離心慣性力的作用，主軸將發(fā)生彎曲變形而產(chǎn)生所謂“弓狀回旋”。水輪機(jī)和發(fā)電機(jī)軸線不,正也要引起振動(dòng)和擺動(dòng)。機(jī)組軸線在安裝時(shí)要進(jìn)行測(cè)量調(diào)整，其擺度值通常都能處理在規(guī)定的范圍內(nèi)，運(yùn)行中經(jīng)?？梢詼y(cè)量。因此軸線不正，一般不會(huì)引起大的振動(dòng)。導(dǎo)軸承缺陷主要指導(dǎo)軸承松動(dòng)、剛性不足、間隙過大或過小及潤滑條件不好，它會(huì)引起橫向振動(dòng)力。3.2電磁振動(dòng) 由電磁因素引起的

36、振動(dòng)，大致有轉(zhuǎn)子磁極線圈的匝間短路、轉(zhuǎn)子和定子的空氣間隙不均勻以及磁極極性不對(duì)等。發(fā)電機(jī)的這些缺陷會(huì)使空氣間隙內(nèi)磁通密度的分布不對(duì)稱，由此產(chǎn)生所謂“單邊磁拉力”而引起機(jī)組的振動(dòng)。,3.3水力振動(dòng) 引起水力振動(dòng)的因素有水力不平衡、尾水管中水流不穩(wěn)定、渦列及空腔氣蝕等。一般而言，水力機(jī)組的振動(dòng)主要是水力振動(dòng)，貫流式水輪機(jī)組水力振動(dòng)主要是渦帶振動(dòng)、卡門渦列、狹縫射流、協(xié)聯(lián)關(guān)系不正確引起的振動(dòng)。3.3.1水力不平衡

37、 當(dāng)進(jìn)入轉(zhuǎn)輪的水流失去軸對(duì)稱時(shí)，則會(huì)出現(xiàn)不平衡的徑向力，造成轉(zhuǎn)輪振動(dòng)。造成水力不平衡的因素，通常有蝸殼形狀不對(duì)，不能保證軸對(duì)稱；導(dǎo)葉開度不均勻，引起流入轉(zhuǎn)輪水流不對(duì)稱和轉(zhuǎn)輪壓力分布不均勻；轉(zhuǎn)輪止漏環(huán)不均勻，造成壓力脈動(dòng)，,產(chǎn)生橫向振動(dòng)等。3.3.2空腔氣蝕 在偏離設(shè)計(jì)工況下運(yùn)行，往往發(fā)生空腔氣蝕而產(chǎn)生振動(dòng)，其特點(diǎn)是垂直振幅較大并伴隨噪聲。垂直振動(dòng)的危害比橫向振動(dòng)的危害更大，這主要是空腔氣蝕造成氣蝕共振所致。3.3.3渦

38、帶振動(dòng) 根據(jù)速度三角形可以知道，由轉(zhuǎn)輪流出的水流方向，在最優(yōu)工況時(shí)，大致為軸向，但是，機(jī)組負(fù)荷不可能總是在設(shè)計(jì)工況運(yùn)行，當(dāng)負(fù)荷大于最優(yōu)工況時(shí)，水流就具有與轉(zhuǎn)輪旋轉(zhuǎn)方向相反的旋轉(zhuǎn)分量；而負(fù)荷比最優(yōu)工況小時(shí)，就具有與旋轉(zhuǎn)方向同,向的旋轉(zhuǎn)分量，這樣，在尾水管中心附近就產(chǎn)生具有某個(gè)邊界層的旋轉(zhuǎn)渦帶。渦帶中心壓力較低，在尾水位低時(shí)，其中心部分壓力更低，形成汽蝕，這就是一般稱為的“空腔汽蝕”。在高負(fù)荷運(yùn)行時(shí)（水輪機(jī)額定出力周圍），渦帶

39、往往比較穩(wěn)定；而在低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，渦帶成為龍卷狀，在尾水管內(nèi)旋轉(zhuǎn)擺動(dòng)，從而在尾水管內(nèi)引起壓力脈動(dòng)，在水輪機(jī)運(yùn)行層可以聽到“空空”的聲響。其壓力脈動(dòng)頻率為： f=n /（60Z） 式中： f ——壓力脈動(dòng)頻率（Hz）   n——水輪機(jī)轉(zhuǎn)速（r/min）,Z——經(jīng)驗(yàn)值，一般取3~4（有時(shí)也接近于1~5） 壓力脈動(dòng)的頻率和幅值是隨機(jī)組工況的變化而變化的。假若與過水系統(tǒng)水

40、壓脈動(dòng)頻率共振時(shí)，就造成水輪機(jī)整個(gè)過流系統(tǒng)的強(qiáng)烈水壓脈動(dòng)，即尾水管、管型座和電站水工建筑物等的振動(dòng)。并且會(huì)引起機(jī)組轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定，造成并網(wǎng)困難，另外當(dāng)機(jī)組處于“飛逸”泄水工況時(shí)，尾水管進(jìn)口出的壓力脈動(dòng)值更大，有時(shí)達(dá)到凈水頭的14%左右；此時(shí)機(jī)組的振動(dòng)增大，引起的噪音也隨之增加（高大110分貝左右）。3.3.4由卡門渦引起的振動(dòng) 卡門渦是一種渦列，當(dāng)流體流過一圓柱體或板,（包括一般不繞流體）時(shí)，在物體后面就會(huì)沿著兩條互相平行的

41、直線產(chǎn)生一系列相隔一定距離的單渦（見圖）。這一系列單渦稱之為卡門渦列。各個(gè)單渦以相反的旋轉(zhuǎn)的形式交替在物體兩后側(cè)釋放出來，與此同時(shí)，物體就受到與來流方向垂直的很強(qiáng)的交變力。這種交變力與旋渦頻率相同。其振動(dòng)頻率為： f=StV/δ式中 f——振動(dòng)頻率(Hz) St———斯特雷哈系數(shù)（一般取0.15-0.2） V——繞流流速(m/s)

42、 δ——圓柱體直徑或板厚(m),這種渦列在水輪機(jī)運(yùn)行中也經(jīng)常出現(xiàn)，導(dǎo)葉和輪葉在具有鈍尾時(shí)，就會(huì)在葉片后面出現(xiàn)卡門渦列，產(chǎn)生作用在葉片尾部的交變力。假若交變力的頻率與葉片固有頻率相等時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生共振，發(fā)出葉片振動(dòng)的嘯叫聲，使葉片與轉(zhuǎn)輪輪轂連接處（或?qū)~與外配、內(nèi)配連接處）產(chǎn)生疲勞裂紋，因此，在機(jī)組檢修過程中，應(yīng)特別注意疲勞裂紋的檢查。這種渦的發(fā)生與否，與水流中物體的形狀有關(guān)，其頻率受水流流速的影響。因此，流速達(dá)到某一值，共振條

43、件一成立，就會(huì)發(fā)生強(qiáng)烈的振動(dòng)。所以實(shí)際水輪機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，卡門渦列引起的振動(dòng)是,在一定的工況下發(fā)生。 3.3.5狹縫射流 在燈泡貫流式水輪機(jī)中，由于轉(zhuǎn)輪葉片的工作面和背面存在著壓力差，在輪葉外緣和轉(zhuǎn)輪室之間的狹窄縫隙中，形成一股射流，其速度很高而壓力非常低。在轉(zhuǎn)輪旋轉(zhuǎn)過程中，轉(zhuǎn)輪室壁的某一部分在葉片達(dá)到的瞬間處于低壓；而在輪葉離去后又處于高壓，如此循環(huán)，形成了對(duì)轉(zhuǎn)輪室壁的周期性壓力脈動(dòng)，從而產(chǎn)生振動(dòng)，導(dǎo)致疲勞破壞。這種振動(dòng)

44、的頻率為： f=（Z1n）/60式中： f——壓力脈動(dòng)頻率（Hz）,n——水輪機(jī)轉(zhuǎn)速（r/min） Z1——葉片數(shù)目(飛來峽電站4片)3.3.6協(xié)聯(lián)關(guān)系不正確引起的振動(dòng) 根據(jù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，當(dāng)轉(zhuǎn)槳式水輪機(jī)中協(xié)聯(lián)關(guān)系不正確時(shí)，一方面會(huì)引起調(diào)速器系統(tǒng)持續(xù)振蕩過程變長，機(jī)組出力、轉(zhuǎn)速發(fā)生振蕩，轉(zhuǎn)動(dòng)部分扭矩就會(huì)引起大軸變形，從而使轉(zhuǎn)子產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)振

45、動(dòng)；另一方面，由于水流情況惡化，在水導(dǎo)軸承、組合軸承處引起軸向振動(dòng)。 同時(shí)，協(xié)聯(lián)關(guān)系不正確時(shí)，轉(zhuǎn)輪葉片不再具有無撞擊進(jìn)口，水流對(duì)葉片就會(huì)產(chǎn)生沖擊，在不斷的調(diào)節(jié)過程中，由于沖角隨時(shí)在變化，作用在葉片上,的負(fù)荷及由此而產(chǎn)生的葉片扭矩、變形等也相應(yīng)變化，這些變化過程就反映了振動(dòng)的進(jìn)程。4.消除振動(dòng)的措施 水力機(jī)組由許多部件組成，若有一個(gè)或幾個(gè)部件工作不正常，都可能引起機(jī)組振動(dòng)。機(jī)組振動(dòng)是各方面缺陷的集中表現(xiàn)。當(dāng)振

46、幅超過允許范圍，必須設(shè)法降低，而降低振動(dòng)值的關(guān)鍵在于找出振源，然后根據(jù)不同情況，采取相應(yīng)措施。尋找振源的困難在于水力機(jī)組由許多部件組成，而且振動(dòng)與機(jī)械、電氣、水力多種因素密切相關(guān)。要在諸多因素中找出一兩個(gè)主要原因，往往很困難。因此，要,進(jìn)行多方面調(diào)查研究，了解振動(dòng)的各種表現(xiàn)，并進(jìn)行一系列試驗(yàn)研究和分析。水輪機(jī)的振動(dòng)通常是有規(guī)律的，其規(guī)律性一般表現(xiàn)在振幅和頻率的變化上。尋找振源可從以下幾方面著手。 1）現(xiàn)場的調(diào)查振動(dòng)時(shí)的各種

47、現(xiàn)象，如在什么情況下、什么部位振動(dòng)最厲害，振動(dòng)時(shí)有何異常現(xiàn)象，有何聲響等。 2）進(jìn)行必要的檢查，如機(jī)架、軸承、轉(zhuǎn)輪、尾管壁、各部件連接有無異常情況；止漏環(huán)間隙、轉(zhuǎn)輪室間隙、發(fā)電機(jī)氣隙、擺度等是否符合標(biāo)準(zhǔn)；以及機(jī)組和電站的有關(guān)參數(shù)等。,3）確定振動(dòng)機(jī)組有關(guān)部件的自振頻率，如導(dǎo)葉、轉(zhuǎn)輪葉片、軸、機(jī)架等部件的自振頻率。 4）進(jìn)行振動(dòng)試驗(yàn)，試驗(yàn)的目的在于找出振動(dòng)規(guī)律與運(yùn)行參數(shù)的關(guān)系，并測(cè)出振幅和振動(dòng)頻率，從而查明振動(dòng)

48、原因。試驗(yàn)項(xiàng)目一般有： 5）勵(lì)磁電流試驗(yàn)，它是區(qū)別機(jī)械振動(dòng)和電磁振動(dòng)的主要方法。由電磁原因引起的振動(dòng)，其特點(diǎn)是振幅隨勵(lì)磁電流增加而增加。 6）轉(zhuǎn)速試驗(yàn)，由于轉(zhuǎn)子質(zhì)量分布不均勻、軸線不正等引起的機(jī)械振動(dòng)，都與轉(zhuǎn)速有關(guān)，其轉(zhuǎn)速增加振幅也隨著增加。 7）負(fù)荷試驗(yàn)，負(fù)荷試驗(yàn)是判斷振動(dòng)是否由水力,因素引起的重要試驗(yàn)。一般來說，如果振動(dòng)與負(fù)荷變化有關(guān)，則振動(dòng)是由水力因素引起的。引起水力振動(dòng)的因素很多，要判明哪

49、一個(gè)原因，則必須根據(jù)振動(dòng)特性（如振動(dòng)頻率、振幅、振動(dòng)部位）與負(fù)荷的關(guān)系及其他所觀察到的現(xiàn)象，進(jìn)行分析研究。 8）另外，還可以進(jìn)行軸承潤滑油膜試驗(yàn)。由于油膜不穩(wěn)定或被破壞引起的振動(dòng)特征，是振動(dòng)發(fā)生較突然和強(qiáng)烈，振動(dòng)波形混亂以及機(jī)組抖動(dòng)聲音不正常等。 總之，通過現(xiàn)場調(diào)查、振動(dòng)試驗(yàn)及綜合分析，通常情況下是可以查明振動(dòng)原因的，然后根據(jù)不同情況采取不同的措施消除或減緩振動(dòng)。對(duì)于振因,不明，則可盡量避開振動(dòng)區(qū)域運(yùn)行。對(duì)于

50、水力因素引起的振動(dòng)，通?？梢圆扇∠铝蟹椒ㄌ幚恚杭又蜗?，即在葉片出口邊之間加焊支撐，對(duì)渦列引起葉片振動(dòng)有一定效果；設(shè)置導(dǎo)流柵，即在尾水管直錐段內(nèi)裝設(shè)導(dǎo)流柵，可減小出力擺動(dòng)和壓力脈動(dòng)。水流在水輪機(jī)內(nèi)運(yùn)動(dòng)過程中，局部地區(qū)會(huì)產(chǎn)生壓力下降（有時(shí)為負(fù)值）的情況，如反擊式水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪葉片的背面，尾水管的進(jìn)口段都會(huì)產(chǎn)生負(fù)壓。當(dāng)壓力下降到汽化壓力，水由于汽化而產(chǎn)生汽泡。另一方面在水中原有殘存的極微小的空氣泡—?dú)馕g核，因外壓力減小，體積膨脹，也會(huì)形成氣泡

51、。在汽泡中含有蒸汽，也含有原來存在于液體中氣體。在,水輪機(jī)的轉(zhuǎn)輪中，由于低壓區(qū)的形成和高速水流的運(yùn)動(dòng)，使得汽泡和氣泡也不斷地運(yùn)動(dòng)。運(yùn)動(dòng)中汽泡和氣泡會(huì)突然壓縮或突然膨脹，甚致驟然消失，在這一瞬間，分子將會(huì)產(chǎn)生巨大的撞擊力，如果這種撞擊力指向金屬表面，則金屬表面會(huì)受到不斷沖擊，使金屬表面遭到破壞，這就是汽蝕現(xiàn)象。,第四章 水輪機(jī)的運(yùn)行維護(hù),第一節(jié) 水輪機(jī)運(yùn)行操作 第二節(jié) 水輪機(jī)運(yùn)行中的巡視 第三節(jié) 運(yùn)行技術(shù)條件,第一節(jié) 水輪機(jī)運(yùn)行操作,

52、1正常開機(jī)1.1開機(jī)前的檢查接到開機(jī)命令后，運(yùn)行人員必須對(duì)設(shè)備作全面檢查，確認(rèn)符合開機(jī)條件后才能起動(dòng)。檢查項(xiàng)目一般有：1.1.1進(jìn)水口工作閘門、尾水閘門及水輪機(jī)主閥應(yīng)已全開；1.1.2機(jī)組各機(jī)械部分均處于正常狀態(tài)；1.1.3發(fā)電機(jī)制動(dòng)解除，即制動(dòng)器已復(fù)位；1.1.4發(fā)電機(jī)出口斷路器在跳閘位置；1.1.5調(diào)速系統(tǒng)處于正常狀態(tài)；,1.1.6油、氣、水系統(tǒng)處于正常狀態(tài)；1.1.7電氣部分各設(shè)備各回路處于正常狀態(tài)。 1.2 電

53、手動(dòng)開機(jī)操作1.2.1檢查機(jī)組無機(jī)械、電氣事故告警信號(hào)；1.2.2檢查風(fēng)洞無工作人員、雜物(即風(fēng)洞門已關(guān)閉)1.2.3檢查發(fā)電機(jī)加熱器在自動(dòng)狀態(tài)且運(yùn)行正常；1.2.4檢查發(fā)電機(jī)出口開關(guān)在斷開位置，勵(lì)磁退出；1.2.5檢查檢修密封確已退出；1.2.6檢查轉(zhuǎn)子機(jī)械鎖錠、機(jī)械制動(dòng)裝置確已退出，檢查導(dǎo)葉接力器機(jī)械鎖錠確已退出；1.2.7檢查壓油槽油位、壓力正常，檢查壓油槽自動(dòng)補(bǔ)氣回路工作正常；,1.2.8檢查軸承油系統(tǒng)已恢復(fù)備用狀

54、態(tài)；1.2.9檢查各輔機(jī)電源正常，控制開關(guān)置“現(xiàn)地”位置；1.2.10調(diào)速器油泵電源正常，其控制開關(guān)置“現(xiàn)地”位置。檢查調(diào)速器交、直流電源正常，調(diào)速器電氣柜內(nèi)無異常，面板無告警信號(hào)，機(jī)械柜內(nèi)無異常。調(diào)速器處于遠(yuǎn)方、自動(dòng)控制方式；1.2.11手動(dòng)開啟重力油箱供油電動(dòng)閥XY412，手動(dòng)啟動(dòng)循環(huán)油泵、高壓油泵；檢查各部軸承油流正常，高壓油泵出口壓力正常；1.2.12手動(dòng)啟動(dòng)循環(huán)水泵及軸流風(fēng)機(jī)，檢查空冷器冷卻水流量壓力正常；,1.2.1

55、3手動(dòng)開啟軸承油冷卻水供水電動(dòng)閥并檢查軸承油冷卻水流量正常，檢查調(diào)速器油冷卻水流量正常。檢查主軸密封供水母管壓力正常，開啟主軸密封潤滑水供水電動(dòng)閥，檢查主軸密封供、排水流量正常；1.2.14檢查LCU水機(jī)保護(hù)投入正常；1.2.15檢查壓油槽主供油閥101VD和檢修閥XY300確已開啟,啟動(dòng)1#(2#)調(diào)速器油泵；1.2.16在機(jī)械柜上手動(dòng)退出接力器液壓鎖錠；1.2.17在電調(diào)柜上將調(diào)速器置“現(xiàn)地”位置，將控制開關(guān)切至“自動(dòng)”位置

56、，手動(dòng)操作“導(dǎo)葉開限增/減”控制開關(guān)至90%額定開限，手動(dòng)操作“負(fù)荷/頻率”增/減,控制開關(guān)緩慢開啟導(dǎo)葉，檢查漿葉協(xié)聯(lián)正常，并觀察機(jī)組轉(zhuǎn)速上升情況至轉(zhuǎn)速正常；1.2.18手動(dòng)停運(yùn)高壓油泵；1.2.19監(jiān)視水輪機(jī)各部分運(yùn)行工況。2.電手動(dòng)停機(jī)操作2.1手動(dòng)啟動(dòng)高壓油泵，檢查高壓油泵出口壓力正常；2.2手動(dòng)開啟粉塵吸收裝置及制動(dòng)吸塵電動(dòng)閥；2.3在電調(diào)屏上將調(diào)速器置“現(xiàn)地”位置，將控制開關(guān)切至“自動(dòng)”位置，手動(dòng)操作“負(fù)荷/頻率”

57、增/減控制開關(guān)緩慢關(guān)閉導(dǎo)葉，待發(fā)電機(jī)有功負(fù)荷接近于零時(shí)跳開發(fā)電機(jī)出口開關(guān)，再將導(dǎo)葉緩慢關(guān)閉至零開度；2.4發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速接近22%nr時(shí)手動(dòng)投入轉(zhuǎn)子機(jī)械制動(dòng)；,2.5檢查發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速為零，手動(dòng)退出轉(zhuǎn)子機(jī)械制動(dòng)；2.6手動(dòng)投入導(dǎo)葉接力器液壓鎖錠；2.7手動(dòng)停止調(diào)速器油泵；2.8手動(dòng)關(guān)閉軸承油冷卻水電動(dòng)閥、主軸密封潤滑水電動(dòng)閥； 2.9手動(dòng)停止循環(huán)油泵、高壓油泵，手動(dòng)關(guān)閉重力油箱供油電動(dòng)閥；2.10手動(dòng)停止循環(huán)水泵及軸流風(fēng)機(jī)；2.1

58、1將電調(diào)柜上將調(diào)速器置“遠(yuǎn)方”位置，將控制開關(guān)切至“自動(dòng)”位置。將重力油箱供油電動(dòng)閥、軸承油冷卻水電動(dòng)閥、粉塵吸收裝置及制動(dòng)吸塵電動(dòng)閥、主軸密封潤滑水電動(dòng)閥控制開關(guān)切“自動(dòng)”位置；將高壓油泵、調(diào)速器油泵、循環(huán)油泵、循環(huán)水泵、軸流風(fēng)機(jī)控制開關(guān)切“自動(dòng)”位置。,第二節(jié) 水輪機(jī)運(yùn)行中的巡視,為保證安全運(yùn)行，運(yùn)行人員必須對(duì)機(jī)組設(shè)備進(jìn)行巡視檢查，及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備隱患。另外，如有特殊情況（如甩負(fù)荷、事故音響信號(hào)動(dòng)作、機(jī)組起動(dòng)并網(wǎng)或其它異常情況等），也必

59、須及時(shí)進(jìn)行巡視檢查。 在巡視檢查中，要集中精力，仔細(xì)觀察，充分發(fā)揮眼看、手摸、鼻聞、耳聽等感覺作用，不得草率從事。巡視檢查應(yīng)包括職責(zé)范圍內(nèi)的全部設(shè)備，其主要項(xiàng)目一般有：,1.機(jī)組運(yùn)行中的穩(wěn)定性及各部位音響，特別是在過負(fù)荷、低水頭低負(fù)荷等情況時(shí)有無異常音響，有無顯著的振動(dòng)。 2.水輪機(jī)壓力表指示是否正常，尾水管有無顯著的振動(dòng)和噪聲。 3.軸承油質(zhì)、油溫、油位是否正常，有無甩油現(xiàn)象。 4

60、.水輪機(jī)軸承是否有異常聲音，主軸密封情況是否良好。 5.導(dǎo)水機(jī)構(gòu)各連接部位是否牢固，轉(zhuǎn)動(dòng)是否靈活，安全連桿及其信號(hào)裝置是否完好。 6.油、氣、水系統(tǒng)工作是否正常，有無漏水、漏,油、漏氣或堵塞現(xiàn)象。 7.機(jī)組各連接、固定螺栓有無松動(dòng)現(xiàn)象。,第三節(jié) 運(yùn)行技術(shù)條件,1.水頭對(duì)機(jī)組的出力和運(yùn)行工況影響較立式機(jī)組明顯。運(yùn)行水頭一旦下降,機(jī)組的出力和運(yùn)行工況立即改變,故應(yīng)及時(shí)調(diào)整以確保其在良好的工況下運(yùn)行,否則使機(jī)組出

61、現(xiàn)運(yùn)行工況較差、轉(zhuǎn)輪室振動(dòng)較大等一系列問題。 2.廠用電可靠性要求高,廠用電一旦中斷,因潤滑油泵無法對(duì)機(jī)組軸承供油而造成事故停機(jī)。我廠在工程施工階段和倒換廠用電時(shí),曾出現(xiàn)過因廠用電消失而導(dǎo)致機(jī)組停機(jī)的事故。因此,在倒換廠用電時(shí)要特別注意潤滑油泵的安全連續(xù)運(yùn)行。,3.隨主機(jī)不間斷連續(xù)運(yùn)行的輔助設(shè)備多且可靠性要求也高。這些輔助設(shè)備有:2臺(tái)軸承潤滑油泵,2臺(tái)高壓油泵，2臺(tái)冷卻循環(huán)水泵,6臺(tái)機(jī)組冷卻的軸流風(fēng)機(jī)。特別是2臺(tái)軸承

62、潤滑油泵,一旦停止運(yùn)行,機(jī)組即事故停機(jī)，機(jī)組因輔性要求較高。在機(jī)組開機(jī)或停機(jī)時(shí)高壓油泵要能可靠地投入運(yùn)行,否則將造成燒瓦事故，無法正常工作時(shí)必須注意重力油箱是否能可靠地向軸承供油及適時(shí)投入制動(dòng)風(fēng)閘。否則,機(jī)組在低轉(zhuǎn)速下長期運(yùn)轉(zhuǎn)也會(huì)造成燒瓦事故,尤其是發(fā)電機(jī)導(dǎo)瓦和水輪機(jī)導(dǎo)瓦。這是要特別注意的。 4.要有反應(yīng)靈敏,動(dòng)作可靠,性能穩(wěn)定的調(diào)速器。燈泡貫流式機(jī)組因發(fā)電機(jī)置于水下燈泡體內(nèi),尺寸,較小,其轉(zhuǎn)動(dòng)慣量與飛輪矩GD2也較小,過

63、渡過過渡過程短,若沒有好的調(diào)速器,則很容易引起過速飛車。我廠機(jī)組的調(diào)速器可實(shí)現(xiàn)開停機(jī)過程的自動(dòng)化,及燈泡貫流式機(jī)組正常穩(wěn)定運(yùn)行的要求。 5.要及時(shí)清理進(jìn)水口攔污柵上的雜物，若進(jìn)水口攔污柵壓差過大會(huì)引起機(jī)組效率下降及出現(xiàn)機(jī)組振動(dòng)異常。進(jìn)行清理,基本上解決了攔污柵被堵影響機(jī)組正常安全發(fā)電的問題。 6.在開機(jī)過程中要注意檢查軸承油流量、主軸密封水是否正常,倘若軸承油流量不正常,則容易軸瓦發(fā)生干磨而損壞。,第五章 水

64、輪機(jī)異常運(yùn)行及事故處理,所謂異常運(yùn)行，是指水輪機(jī)運(yùn)行時(shí)發(fā)生異?，F(xiàn)象，任其發(fā)展可能危及其安全運(yùn)行但還未造成惡果的運(yùn)行狀態(tài)。如軸承溫度升高至報(bào)警溫度、導(dǎo)葉剪斷銷剪斷及振動(dòng)超過允許范圍。在發(fā)生異?，F(xiàn)象時(shí)，保護(hù)裝置通常會(huì)發(fā)生相應(yīng)故障信號(hào)，有關(guān)測(cè)量儀表也會(huì)有所指示，運(yùn)行人員應(yīng)根據(jù)現(xiàn)象進(jìn)行分析并消除故障，使機(jī)組恢復(fù)正常運(yùn)行狀態(tài)。若故障不能消除，并且繼續(xù)發(fā)展而危及機(jī)組安全，應(yīng)停機(jī)進(jìn)行處理。水輪機(jī)異常運(yùn)行情況,較多，并與發(fā)電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)有關(guān)，下面僅對(duì)幾種

65、常見的異常運(yùn)行情況。1.軸承溫度升高 在運(yùn)行中，軸承溫度上升到報(bào)警溫度，即進(jìn)入異常運(yùn)行狀態(tài)。產(chǎn)生軸承溫度升高的主要原因有：由于軸承漏油或甩油造成油位下降；軸承內(nèi)潤滑油循環(huán)不正常；由于管路堵塞或技術(shù)供水故障等原因造成軸承冷卻水中斷或水壓降低；潤滑油使用時(shí)間太長或冷卻器漏水而使油質(zhì)劣化；由于軸承座固定螺絲松動(dòng)、軸瓦間隙變化或機(jī)組在汽蝕振動(dòng)區(qū)運(yùn)行等原因而引起主軸擺度增大。當(dāng)軸承溫度升高發(fā)出報(bào)警信號(hào)后，運(yùn)行人員首先應(yīng)對(duì)各測(cè)量儀表

66、進(jìn)行,核對(duì)分析，如將扇形溫度計(jì)與電阻溫度計(jì)比較，將軸承瓦溫與油溫進(jìn)行比較，以證明是否信號(hào)裝置誤動(dòng)作。若確是溫度升高，則應(yīng)在繼續(xù)監(jiān)視溫度變化的同時(shí)，根據(jù)機(jī)組當(dāng)時(shí)運(yùn)行情況，檢查分析原因，并進(jìn)行正確處理。如果不能及時(shí)查明實(shí)際原因降低軸承溫度，或軸承溫度在分析處理過程中繼續(xù)升高，應(yīng)立即手動(dòng)事故停機(jī)，以免燒壞軸瓦。 另外，在運(yùn)行中有時(shí)也會(huì)出現(xiàn)軸承溫度在短時(shí)間內(nèi)突然升高的異?，F(xiàn)象，這時(shí)，即使溫度還沒有達(dá)到報(bào)警溫度，也應(yīng)立即停機(jī)。因?yàn)檫\(yùn)

67、行實(shí)踐表明，出現(xiàn)這種情況時(shí)，一般軸瓦已有燒壞，如不立即停機(jī)，會(huì)很快加劇軸瓦的損壞程度。,2.導(dǎo)葉安全連桿動(dòng)作 安全連桿是水輪機(jī)導(dǎo)水機(jī)構(gòu)的保護(hù)元件。安全連桿動(dòng)作的原因一般有：兩導(dǎo)葉之間卡進(jìn)雜物；各導(dǎo)葉連桿尺寸調(diào)整不當(dāng)或鎖緊螺母松動(dòng)產(chǎn)生別勁；導(dǎo)葉在機(jī)組突然增減負(fù)荷或緊急停機(jī)時(shí)開、關(guān)過快，使安全連桿承受過大的沖擊力；因調(diào)速系統(tǒng)不穩(wěn)定或發(fā)電機(jī)與系統(tǒng)間發(fā)生振蕩、失步時(shí)，造成導(dǎo)葉忽開忽關(guān)，使安全連桿承受重復(fù)沖擊力而動(dòng)作。當(dāng)安全連桿較多

68、動(dòng)作時(shí)，機(jī)組的振動(dòng)、擺度一般會(huì)因水力不平衡而增大。這時(shí)，運(yùn)行人員應(yīng)首先到水輪機(jī)層進(jìn)行核實(shí)，檢查機(jī)組監(jiān)控系統(tǒng)是否進(jìn)行了安全連桿動(dòng)作后的保護(hù)動(dòng)作，檢查安全連桿動(dòng)作是否,復(fù)歸，若機(jī)組振動(dòng)、擺度均在允許范圍，機(jī)組可繼續(xù)運(yùn)行。同時(shí)報(bào)告中控室，暫時(shí)不能進(jìn)行負(fù)荷調(diào)整，將調(diào)速器切換為手動(dòng)控制，手動(dòng)操作導(dǎo)葉開關(guān)兩次，把異物沖走，若還是不能把異物沖走，應(yīng)啟動(dòng)機(jī)組停機(jī)程序，同時(shí)關(guān)閉機(jī)組進(jìn)水口閘門，將機(jī)組停穩(wěn)后進(jìn)行相應(yīng)的處理。3.事故停機(jī)在運(yùn)行中，還會(huì)出