混流式水轮发电机组上机架-定子机座结构系统动力特性分析.pdfVIP

第 2 8 卷第 2 期 IS SN 1006- 0 170 200 8 年 6 月 FUJIAN DIANLI YU DIANGONG CN 35- 1174 / TM 混 流 式 水 轮 发 电 机 组 上 机 架 - 定 子 机 座 结 构 系 统 动 力 特 性 分 析 陈国栋 （福建省电力试验研究院，福建 福州 350007） 摘要：针对水 电机组过速过程中出现剧烈振动 的问题，进行现场试验和数值分析 。用结构有 限元计算分析软 件 ANSYS进行水 电机组上机架和定子机座构架系统的动力特性分析，找出构架 的固有频率和振型。通过进 行过速试验和有 限元计算 ，确定 了上机架振动过大 的原因是激励引起的定子机座和上机架整体 的一阶模态 共振，为治理方案 的确定奠定了基础 。 关键词 ：水电机组 ；有 限元分析；动力特性 ；固有频率 中图分类号：TM312 文献标识码：A 文章编号：1006- 0 170（200 8 ）02- 00 16- 03 水轮发 电机组很少出现结构共振问题 。本文介 1 引言 绍混流式水轮发 电机组在机组过速过程中，发生结 在研究 1 个 自由度振动系统时，要注意两个特 构共振 。通过现场测试、现象分析、结构计算、结构优 点：①在不考虑 阻力 的情况下，作用在系统上 的力是 化 、现场改造 ，采用改变结构系统的刚度亦即改变系 有势力；②系统振动 的规律都是正弦型的。这种系统 统固有频率 的方法，有效改善了机组 的稳定性 。笔者 的振动可 以用谐振动方程描述，其固有频率取决于 准备用几篇文章完整介绍全部工作过程，本文仅对 系统的质量和刚度 ，并且在大多数情况下阻力对其 过程中的现场测试、现象分析、结构计算 3 个阶段工 固有频率 的影响很小。在研究 2 个及更多自由度振 作 的主要内容进行简要介绍。 动系统时，系统有 2 个及更多阶的固有频率 ，系统的 2 机组简介 固有频率 同样取决于系统的质量和刚度 ，并且在大 多数情况下阻力对于系统的固有频率特别是低阶固 周宁水 电站装有 2 台混流式水轮发 电机组 ，最 有频率影响很小。当系统发生共振时，可以通过改变 大水头 4 37.2 m，是 目前 国内利用水头最高的大型混 系统的固有频率或改变激振频率予以避免。改变系 流式水轮发 电机组。引水系统全长 12 9 87 m，设置有 统的刚度是改变系统固有频率的有效途径。 上、下游调压室。 水轮发电机组振动是常见的设备故障。其中，机 技术参数如附表 。 械原因引起的机组振动时有发生 ，其原因不尽相 同， 机组结构型式为悬式，设有上导轴承 、下导轴承 振动现象各异 。鲜见机组结构发生共振 的现象，一旦 和水导轴承 ，推力轴承位于上导轴承上部 。布置推力 机组结构系统的固有频率与激振频率接近，就会产 轴承和上导轴承的上机架落在定子机座上部 ，6 个 生严重的系统共振 。 上机架支臂通过碟形弹簧支撑于混凝土机坑 壁上。 - 16 - 结构在初步设计阶段进行了振动计算 ，分析回龙抽 3 问题概述