一種水電站水力機組振動測試裝置制造方法及圖紙

一種水電站水力機組振動測試裝置，其特征在于：包括水平振動傳感器、磁接近開關、磁片式固定參考點和信號采集儀，水平振動傳感器共設置四個并分別固定在位于轉子上面和下面的上、下機架兩個支腿上，每個機架的外側安裝的兩個水平振動傳感器互成90度且方向對應；磁接近開關固定在上機架上，磁片式固定參考點固定于轉軸上并與磁接近開關處于同一水平線上，當參考點通過磁接近開關時，開關為開通狀態，離開時開關為閉合狀態；水平振動傳感器和磁接近開關分別與信號采集儀連接。本實用新型專利技術的優點：該測試裝置結構簡單、易于實施，可同步減小機械、水流、電磁不平衡力引起的水力機組振動，延長使用壽命，測試成本低，具有很高的實用價值。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術屬于振動測試裝置，特別是一種水電站水力機組振動測試裝置。
技術介紹
2009年8月17日，薩揚-舒申斯克水電站發生重大安全事故，先在2#機組附近發出一聲巨響，隨后2#水輪機頂蓋及轉子射出，水柱從水輪機處的空腔噴入主廠房，最終造成水淹廠房、機毀人亡的慘重后果。前事不忘后事之師，從薩揚-舒申斯克水電站重大安全事故中所得到的警示應引起我國水利行業的重視。事故后分析，機組的超標振動是引起該事故的重要原因之一。引起水力機組振動的因素主要有機械、水力、電磁三類，并且三類因素引起的機組振動互相聯系、互相影響。例如，當水流流動激起機組轉子振動時，在發電機轉子與定子之 間會導致氣隙不對稱，由此而產生的磁拉力不對稱又會加劇機組轉動部分的振動，而轉子運動狀態發生變化又必然對水輪機的流場和發電機電磁場產生影響。進行動平衡試驗，在發電機組轉子上進行合理、有效的配重，可有效解決由于機組轉動部分質量分布不均勻造成的機組振動問題。動平衡試驗的實質是找出轉子的不平衡質量和位置，目前安裝公司、機組檢修機構多采用三次試重作圖法。該方法比較復雜，并且需要多次開關機組，一般不少于5次。而且測試時未考慮機組負荷變化帶來的影響，使得該實驗并不能最大程度減小水力機組振動。
技術實現思路
本技術的目的旨在針對上述存在問題，提供一種水電站水力機組振動測試裝置，該測試裝置結構簡單，易于實施，可同步減小機械、水流、電磁不平衡力引起的水電機組振動，考慮到機組負荷變化、水流流場變化等的影響，更加有效的減少和控制水力機組的振動，降低測試成本，提高測試效率。本技術技術方案一種水電站水力機組振動測試裝置，包括水平振動傳感器、磁接近開關、磁片式固定參考點和信號采集儀，水平振動傳感器共設置四個并分別固定在位于轉子上面和下面的上、下機架兩個支腿上，每個機架的外側安裝的兩個水平振動傳感器互成90度并且上、下機架上的水平振動傳感器方向對應一致；磁接近開關固定在上機架上靠近轉軸處，磁片式固定參考點固定于轉軸上并與磁接近開關處于同一水平線上，磁接近開關與磁片式固定參考點的距離為O. 5 2cm，使得當該參考點通過磁接近開關時，開關為開通狀態，離開時開關為閉合狀態；水平振動傳感器和磁接近開關分別通過導線與信號采集儀連接。本技術的有益效果該測試裝置結構簡單、易于實施，可同步減小機械、水流、電磁不平衡力引起的水力機組振動，可有效的減少水力機組的振動幅值，增大機組高效運行區的范圍，以及延長機組的使用壽命，測試成本低，具有很高的實用價值。附圖說明圖I為該測試裝置示意圖。圖2為該測試裝置俯視示意圖。圖中1.上機架2.下機架3.轉子4- I、4- IK4- IIL4-IV .水平振動傳感器5.磁接近開關6.轉軸7.磁片式固定參考點8.信號采集儀9.導線具體實施方式實施例一種水電站水力機組振動測試裝置，包括水平振動傳感器4- I、4- IK4- IIL4- IV、磁接近開關5、磁片式固定參考點7和信號采集儀8，水平振動傳感器共設置四個4- I、4- II、4-III、4-IV并分別固定在位于轉子3上面和下面的上、下機架1、2兩個支腿 上，每個機架1、2的外側安裝的兩個水平振動傳感器互成90度并且上、下機架1、2上的水平振動傳感器方向對應一致；磁接近開關5固定在上機架I上靠近轉軸6處，磁片式固定參考點7固定于轉軸6上并與磁接近開關5處于同一水平線上，當該參考點7通過磁接近開關5時，開關5為開通狀態，離開時開關5為閉合狀態；水平振動傳感器4- I、4- IK4-IIL4- IV和磁接近開關5分別通過導線9與信號采集儀8連接。該水電站水力機組振動測試裝置的減振實施方法，水力機組容量20萬kW，配重半徑3m,額定轉速為120r/min,步驟如下I)水力機組停止運行，在上下機架相互垂直的兩個水平方向(X方向和Y方向)各安裝一支水平振動傳感器(DPS-0. 35-5-H);在上機架X方向靠近轉抽處安裝一磁接近開關(DZJC-2)，并在轉軸上安裝固定參考點，磁接近開關5與磁片式固定參考點7的距離為O. 5cm ;將水平振動傳感器、磁接近開關分別通過導線與信號采集儀(NI PXI-6255多功能數據采集系統)連接。2)開動水力機組，并網帶負荷，分別在2、4、6、8、10、12、14、16、18、20萬kW負荷下穩定運行5分鐘，信號采集儀記錄各負荷下振動幅值和開關元件產生的脈動信號；繪制各負荷下傳感器振動幅值變化過程曲線圖，選擇出振動幅值最大對應的負荷工況，此次實施通過比較確定最大振動幅值對應工況為8萬kW ;以上機架X方向水平振動傳感器為基準點，繪制相位比較分析圖，確定不平衡質量的相位超前參考點54度，利用其它三支傳感器的測試數據，也繪制相位比較分析圖，校核不平衡質量的相位，確保結果的準確。3)機組停止運行，在確定的不平衡相位180度方向的水力機組上下端面配重半徑為3m的相應位置，分別配重15kg，開動機組至最大振動幅值對應工況，信號采集儀記錄相關振動幅值信號。4)機組停止運行，在水力機組上下端面原有配重位置，分別配重30kg，開動機組至負荷8萬kW，信號采集儀記錄相關振動幅值信號。5 )此次實施選取X方向上下機架測試數據進行分析。假定上下支架的徑向剛度不變，考慮配重后不平衡質量的變化引起的支架振動幅值變化，根據胡克定律和力的平衡，可以算出該水力發電機組上下端面各需配重60kg、80kg。停止機組運行，水力機組上下端面原有配重位置，分別配重60kg和80kg，機組恢復正常運 行。權利要求1.一種水電站水力機組振動測試裝置，其特征在于包括水平振動傳感器、磁接近開關、磁片式固定參考點和信號采集儀，水平振動傳感器共設置四個并分別固定在位于轉子上面和下面的上、下機架兩個支腿上，每個機架的外側安裝的兩個水平振動傳感器互成90度并且上、下機架上的水平振動傳感器方向對應一致；磁接近開關固定在上機架上靠近轉軸處，磁片式固定參考點固定于轉軸上并與磁接近開關處于同一水平線上，磁接近開關與磁片式固定參考點的距離為O. 5-2cm,使得當該參考點通過磁接近開關時，開關為開通狀態，離開時開關為閉合狀態；水平振動傳感器和磁接近開關分別通過導線與信號采集儀連接。專利摘要一種水電站水力機組振動測試裝置，其特征在于包括水平振動傳感器、磁接近開關、磁片式固定參考點和信號采集儀，水平振動傳感器共設置四個并分別固定在位于轉子上面和下面的上、下機架兩個支腿上，每個機架的外側安裝的兩個水平振動傳感器互成90度且方向對應；磁接近開關固定在上機架上，磁片式固定參考點固定于轉軸上并與磁接近開關處于同一水平線上，當參考點通過磁接近開關時，開關為開通狀態，離開時開關為閉合狀態；水平振動傳感器和磁接近開關分別與信號采集儀連接。本技術的優點該測試裝置結構簡單、易于實施，可同步減小機械、水流、電磁不平衡力引起的水力機組振動，延長使用壽命，測試成本低，具有很高的實用價值。文檔編號G01M1/38GK202676374SQ20122035944公開日2013年1月16日 申請日期2012年7月23日 優先權日2012年7月23日專利技術者練繼建, 王海軍, 劉昉, 張林彬 申請人:天津大學本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種水電站水力機組振動測試裝置，其特征在于：包括水平振動傳感器、磁接近開關、磁片式固定參考點和信號采集儀，水平振動傳感器共設置四個并分別固定在位于轉子上面和下面的上、下機架兩個支腿上，每個機架的外側安裝的兩個水平振動傳感器互成90度并且上、下機架上的水平振動傳感器方向對應一致；磁接近開關固定在上機架上靠近轉軸處，磁片式固定參考點固定于轉軸上并與磁接近開關處于同一水平線上，磁接近開關與磁片式固定參考點的距離為0.5？2cm，使得當該參考點通過磁接近開關時，開關為開通狀態，離開時開關為閉合狀態；水平振動傳感器和磁接近開關分別通過導線與信號采集儀連接。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：練繼建，王海軍，劉昉，張林彬，
申請(專利權)人：天津大學，
類型：實用新型
國別省市：