测量水轮机过流部件卡门涡振动的方法

摘要

本发明涉及一种测量水轮机过流部件卡门涡振动的方法，通过在水轮机顶盖、活动导叶、尾水管进人门、蜗壳进人门布置振动和声音传感器，运用动态信号分析系统进行测量，然后根据测量结果，判断是否存在卡门涡振动。本发明应用本发明能解决水轮机运行中卡门涡振动问题，预防过流部件裂纹产生，保证机组长期稳定运行，减少停机检修次数，给电厂带来巨大经济效益。

主权项

一种测量水轮机过流部件卡门涡振动的方法，其特征是：1)在水轮机顶盖、活动导叶、尾水管进人门、蜗壳进人门位置布置振动传感器拾取振动信号，并在上述位置附近布置声音传感器拾取噪声信号；振动传感器采用的是压电加速度传感器，声音传感器测得的电压被转化成0‑5V的电压，经过A/D转换被数据采集仪接受，并传送给计算机；2)将加速度传感器、声音传感器通过数据线接入动态信号分析数据采集仪，并与装有动态信号分析软件的计算机相连；3)启动计算机，运行动态信号分析软件，进行汉宁加窗：即在时域中通过乘法运算把汉宁(hanning)窗函数w(k)用于原始信号x(k)，得到一个用于频谱分析的信号y(k)，进行快速傅立叶变换；4)计算机对采集的振动和噪声信号的时域波形和频域图进行比较分析，判断出是否存在卡门涡振动，具体方法如下：当水流流过活动导叶、固定导叶、转轮这些过流部件时，会在这些过流部件的出水边形成漩涡，当漩涡从这些部件的两侧交替脱落时，便作用一个交变的周期激励涡，引起这些部件的周期性振动，这种振动称为卡门涡振动，当一个或几个部件的卡门涡频率与水中某个或几个部件的固有频率接近或重叠时，就会产生共振，出现异常振动和噪声，当出现卡门涡共振时，计算机对采集到的时域波形 和频域图上的频率值进行比较判断，判断标准为：时域波形的振动数值和噪声能量幅值明显增大，频域图上的振动和噪声频率的主要频值基本一致，如果符合所述判断标准，计算机就可判定存在卡门涡振动，且共振频率即为卡门涡频；计算机根据测得的卡门涡频率值，对过流部件提出修型解决方案后重新测量，当测量信号中时域波形的振动数值和噪声能量幅值小，频域图上的振动和噪声频率值离散，说明卡门涡振动已消除，测量工作完成。