一种水电站水力机组振动测试装置制造方法及图纸

一种水电站水力机组振动测试装置，其特征在于：包括水平振动传感器、磁接近开关、磁片式固定参考点和信号采集仪，水平振动传感器共设置四个并分别固定在位于转子上面和下面的上、下机架两个支腿上，每个机架的外侧安装的两个水平振动传感器互成90度且方向对应；磁接近开关固定在上机架上，磁片式固定参考点固定于转轴上并与磁接近开关处于同一水平线上，当参考点通过磁接近开关时，开关为开通状态，离开时开关为闭合状态；水平振动传感器和磁接近开关分别与信号采集仪连接。本实用新型专利技术的优点：该测试装置结构简单、易于实施，可同步减小机械、水流、电磁不平衡力引起的水力机组振动，延长使用寿命，测试成本低，具有很高的实用价值。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于振动测试装置，特别是一种水电站水力机组振动测试装置。
技术介绍
2009年8月17日，萨扬-舒申斯克水电站发生重大安全事故，先在2#机组附近发出一声巨响，随后2#水轮机顶盖及转子射出，水柱从水轮机处的空腔喷入主厂房，最终造成水淹厂房、机毁人亡的惨重后果。前事不忘后事之师，从萨扬-舒申斯克水电站重大安全事故中所得到的警示应引起我国水利行业的重视。事故后分析，机组的超标振动是引起该事故的重要原因之一。引起水力机组振动的因素主要有机械、水力、电磁三类，并且三类因素引起的机组振动互相联系、互相影响。例如，当水流流动激起机组转子振动时，在发电机转子与定子之 间会导致气隙不对称，由此而产生的磁拉力不对称又会加剧机组转动部分的振动，而转子运动状态发生变化又必然对水轮机的流场和发电机电磁场产生影响。进行动平衡试验，在发电机组转子上进行合理、有效的配重，可有效解决由于机组转动部分质量分布不均匀造成的机组振动问题。动平衡试验的实质是找出转子的不平衡质量和位置，目前安装公司、机组检修机构多采用三次试重作图法。该方法比较复杂，并且需要多次开关机组，一般不少于5次。而且测试时未考虑机组负荷变化带来的影响，使得该实验并不能最大程度减小水力机组振动。
技术实现思路
本技术的目的旨在针对上述存在问题，提供一种水电站水力机组振动测试装置，该测试装置结构简单，易于实施，可同步减小机械、水流、电磁不平衡力引起的水电机组振动，考虑到机组负荷变化、水流流场变化等的影响，更加有效的减少和控制水力机组的振动，降低测试成本，提高测试效率。本技术技术方案一种水电站水力机组振动测试装置，包括水平振动传感器、磁接近开关、磁片式固定参考点和信号采集仪，水平振动传感器共设置四个并分别固定在位于转子上面和下面的上、下机架两个支腿上，每个机架的外侧安装的两个水平振动传感器互成90度并且上、下机架上的水平振动传感器方向对应一致；磁接近开关固定在上机架上靠近转轴处，磁片式固定参考点固定于转轴上并与磁接近开关处于同一水平线上，磁接近开关与磁片式固定参考点的距离为O. 5 2cm，使得当该参考点通过磁接近开关时，开关为开通状态，离开时开关为闭合状态；水平振动传感器和磁接近开关分别通过导线与信号采集仪连接。本技术的有益效果该测试装置结构简单、易于实施，可同步减小机械、水流、电磁不平衡力引起的水力机组振动，可有效的减少水力机组的振动幅值，增大机组高效运行区的范围，以及延长机组的使用寿命，测试成本低，具有很高的实用价值。附图说明图I为该测试装置示意图。图2为该测试装置俯视示意图。图中1.上机架2.下机架3.转子4- I、4- IK4- IIL4-IV .水平振动传感器5.磁接近开关6.转轴7.磁片式固定参考点8.信号采集仪9.导线具体实施方式实施例一种水电站水力机组振动测试装置，包括水平振动传感器4- I、4- IK4- IIL4- IV、磁接近开关5、磁片式固定参考点7和信号采集仪8，水平振动传感器共设置四个4- I、4- II、4-III、4-IV并分别固定在位于转子3上面和下面的上、下机架1、2两个支腿 上，每个机架1、2的外侧安装的两个水平振动传感器互成90度并且上、下机架1、2上的水平振动传感器方向对应一致；磁接近开关5固定在上机架I上靠近转轴6处，磁片式固定参考点7固定于转轴6上并与磁接近开关5处于同一水平线上，当该参考点7通过磁接近开关5时，开关5为开通状态，离开时开关5为闭合状态；水平振动传感器4- I、4- IK4-IIL4- IV和磁接近开关5分别通过导线9与信号采集仪8连接。该水电站水力机组振动测试装置的减振实施方法，水力机组容量20万kW，配重半径3m,额定转速为120r/min,步骤如下I)水力机组停止运行，在上下机架相互垂直的两个水平方向(X方向和Y方向)各安装一支水平振动传感器(DPS-0. 35-5-H);在上机架X方向靠近转抽处安装一磁接近开关(DZJC-2)，并在转轴上安装固定参考点，磁接近开关5与磁片式固定参考点7的距离为O. 5cm ;将水平振动传感器、磁接近开关分别通过导线与信号采集仪(NI PXI-6255多功能数据采集系统)连接。2)开动水力机组，并网带负荷，分别在2、4、6、8、10、12、14、16、18、20万kW负荷下稳定运行5分钟，信号采集仪记录各负荷下振动幅值和开关元件产生的脉动信号；绘制各负荷下传感器振动幅值变化过程曲线图，选择出振动幅值最大对应的负荷工况，此次实施通过比较确定最大振动幅值对应工况为8万kW ;以上机架X方向水平振动传感器为基准点，绘制相位比较分析图，确定不平衡质量的相位超前参考点54度，利用其它三支传感器的测试数据，也绘制相位比较分析图，校核不平衡质量的相位，确保结果的准确。3)机组停止运行，在确定的不平衡相位180度方向的水力机组上下端面配重半径为3m的相应位置，分别配重15kg，开动机组至最大振动幅值对应工况，信号采集仪记录相关振动幅值信号。4)机组停止运行，在水力机组上下端面原有配重位置，分别配重30kg，开动机组至负荷8万kW，信号采集仪记录相关振动幅值信号。5 )此次实施选取X方向上下机架测试数据进行分析。假定上下支架的径向刚度不变，考虑配重后不平衡质量的变化引起的支架振动幅值变化，根据胡克定律和力的平衡，可以算出该水力发电机组上下端面各需配重60kg、80kg。停止机组运行，水力机组上下端面原有配重位置，分别配重60kg和80kg，机组恢复正常运 行。权利要求1.一种水电站水力机组振动测试装置，其特征在于包括水平振动传感器、磁接近开关、磁片式固定参考点和信号采集仪，水平振动传感器共设置四个并分别固定在位于转子上面和下面的上、下机架两个支腿上，每个机架的外侧安装的两个水平振动传感器互成90度并且上、下机架上的水平振动传感器方向对应一致；磁接近开关固定在上机架上靠近转轴处，磁片式固定参考点固定于转轴上并与磁接近开关处于同一水平线上，磁接近开关与磁片式固定参考点的距离为O. 5-2cm,使得当该参考点通过磁接近开关时，开关为开通状态，离开时开关为闭合状态；水平振动传感器和磁接近开关分别通过导线与信号采集仪连接。专利摘要一种水电站水力机组振动测试装置，其特征在于包括水平振动传感器、磁接近开关、磁片式固定参考点和信号采集仪，水平振动传感器共设置四个并分别固定在位于转子上面和下面的上、下机架两个支腿上，每个机架的外侧安装的两个水平振动传感器互成90度且方向对应；磁接近开关固定在上机架上，磁片式固定参考点固定于转轴上并与磁接近开关处于同一水平线上，当参考点通过磁接近开关时，开关为开通状态，离开时开关为闭合状态；水平振动传感器和磁接近开关分别与信号采集仪连接。本技术的优点该测试装置结构简单、易于实施，可同步减小机械、水流、电磁不平衡力引起的水力机组振动，延长使用寿命，测试成本低，具有很高的实用价值。文档编号G01M1/38GK202676374SQ20122035944公开日2013年1月16日 申请日期2012年7月23日 优先权日2012年7月23日专利技术者练继建, 王海军, 刘昉, 张林彬 申请人:天津大学本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水电站水力机组振动测试装置，其特征在于：包括水平振动传感器、磁接近开关、磁片式固定参考点和信号采集仪，水平振动传感器共设置四个并分别固定在位于转子上面和下面的上、下机架两个支腿上，每个机架的外侧安装的两个水平振动传感器互成90度并且上、下机架上的水平振动传感器方向对应一致；磁接近开关固定在上机架上靠近转轴处，磁片式固定参考点固定于转轴上并与磁接近开关处于同一水平线上，磁接近开关与磁片式固定参考点的距离为0.5？2cm，使得当该参考点通过磁接近开关时，开关为开通状态，离开时开关为闭合状态；水平振动传感器和磁接近开关分别通过导线与信号采集仪连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：练继建，王海军，刘昉，张林彬，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：实用新型
国别省市：