Новости \ Публикации \ Вибрация и динамическая устойчивость гидроагрегата
Rambler's Top100
 
Rambler's Top100
Балансировочные станки для роторов массой от 5 грамм до 90 тонн   ·   Виброизмерительные приборы   ·   Системы непрерывного контроля вибрации   ·   Стенды входного контроля подшипников   ·   Подготовка и аттестация специалистов
Комплексное решение
проблем вибродиагностики
и балансировки
Вибрация и динамическая устойчивость гидроагрегата

Автор: Ведущий инженер Тарасов В.Н., ООО "ДИАМЕХ 2000"




В работе рассматриваются физические процессы, происходящие в гидрогенераторах с реактивной турбиной. Анализируются механизмы неустойчивости, вызывающие кавитацию и повышенную вибрацию. Рассчитано на широкий круг специалистов.




Гидроэнергетика составляет весомую часть общей энергетической системы и относится к возобновляемым источникам энергии. Поэтому не удивительно, что в настоящее время происходит подъём общественного интереса к этой области техники.

Надёжность работы гидроэнергетического оборудования в значительной степени определяется его вибрационным состоянием. Повышенная вибрация, являясь объективным показателем имеющихся дефектов, приводит к ускоренному износу и выходу из строя ответственных элементов и узлов.

Поскольку  вибрационный сигнал это сумма сигналов от всех элементов и узлов механизма, в ряде случаев по анализу вибрации можно определить и качественные изменения состояния оборудования.

Но в этом состоит и слабость такого анализа, поскольку выделить из вибрационного сигнала важные информативные компоненты - задача весьма непростая. Кроме хорошей аппаратуры, необходимо и понимание физических явлений,  формирующих этот сигнал. Особенно это касается интерпретации гидромеханических  процессов, происходящих при работе гидротурбины.

К сожалению, и до настоящего времени нет адекватного понимания этих процессов  Традиционно, объяснением многих непонятных эффектов была турбулентность и кавитация [Л. 3-8].

Гидротурбина в основном рассматривалась как статический объект, рассчитанный на обеспечение максимального КПД преобразования. В литературе очень мало работ, посвящённых динамическому поведению гидроагрегатов.

В данной работе сделана попытка ликвидировать этот пробел  и выработать подход, позволяющий объяснить многие гидромеханические эффекты, сопровождающиеся повышенной вибрацией и кавитацией. [Л. 3]. А также объяснить некоторые явления, общепризнанного объяснения которым пока ещё нет. Поэтому некоторые положения можно считать дискуссионными.


........................................




Выводы

Были рассмотрены физические процессы, происходящие в гидроагрегатах с реактивной турбиной. Проанализированы некоторые механизмы неустойчивости, способные вызывать повышенную вибрацию и кавитацию гидротурбин.

Проведённый  анализ показал, что:

  • Существует ряд малоизученных процессов, снижающих динамическую устойчивостью гидроагрегата.
  • Благодаря этим процессам в гидроагрегате могут возникать автоколебания, сопровождающиеся сильной вибрацией и кавитацией.
  • Некоторые механизмы неустойчивости можно объяснить только с помощью волновой теории, корректно учитывающей взаимодействие между водоводом, проточной частью турбины и отсасывающей трубой.
  • В водоводах средненапорных и высоконапорных ГЭС может существовать система стоячих волн, обладающих большой энергией и существенно влияющих на работу гидротурбин.
  • В ряде случаев, наличие зон неустойчивой работы у РО турбин вызвано возникновением автоколебаний в системе водовод - гидроагрегат. Эти автоколебания обусловлены волновыми эффектами и недостаточной динамической жёсткостью НА.
  • Ликвидировать автоколебания и расширить рабочий диапазон мощности такого гидроагрегата можно путём модернизации НА.


Выводы, в основном, сделаны на основе теоретического анализа, требуют экспериментального подтверждения и подлежат дискуссионным обсуждениям.