中國儲能網訊：機組帶負荷運行中突然甩負荷時，由于導葉不能瞬時關閉，在導葉關閉的過程中水輪機的轉速就可能增高20%~50%，甚至更高。當機組轉速升高至某一定值（其整定值由機組的轉動慣量而定，一般整定為140%額定轉速）以上，則機組出現(xiàn)過速事故停機。由于轉速的升高，機組轉動部分離心力急劇增大，引起機組擺度與振動顯著增大，目前國際上沒有關于機組過速時振動和擺渡的評價標準和準則。
1、過速實驗目的
機組過速實驗的目的，是檢驗機組過速保護動作定值（飛擺動作），考察機組過速變化是否正常，檢查機械安裝制造質量。
某電站1#經過2次過速實驗（額定轉速428.6r/min），最高轉速都大于455r/min,2次實驗飛擺都動作了，測得定值為151.3%。主要目的已達到。過速后經檢查轉子和機架都沒有出現(xiàn)問題，且完全恢復。說明機組機械安裝和制造質量是有保障的。
2、機組過速時振動、擺度變大的原因分析
機組過速時振動擺度變大，主要有以下幾方面原因：
1）轉子的機械不平衡力與轉速的平方成比例增加，過速到152%時，不平衡力至少會比額定轉速時增加1.52*1.52=2.3倍；
2）轉子設計的分離轉速為1.3倍額定轉速。轉子在過速到超過130%以上轉速時，會出現(xiàn)磁軛與轉子支架的分離，轉子出現(xiàn)偏心產生新的不平衡力。
3）升速過程中，由于導葉開度在變大，水力處于不穩(wěn)定狀態(tài)，水力干擾也會導致振動擺度增大
4）升速過程中，隨著軸承徑向力的增加，瓦間隙也會出現(xiàn)變化,這主要是由于瓦間隙調整中采用了支柱螺栓和墊片的結構，墊片會產生變形。根據3#和4#機組過速或后檢查，雙邊瓦間隙由安裝時的0.3--0.4mm擴大到0.5--0.6mm.
5）機組首次過速時，過速前還存在一定的不平衡量，平衡不充分，且上導和下導轉頻分量的相位相差180度，導致機械不平衡力較大。過速中上導瓦、下導瓦松脫，間隙變大，失去支承鋼度，導致振擺放大。
6）過速前，重新進行了配重，改變了上導和下導轉頻分量的相位，使轉子的不平衡量降低了。因而過速進行得順利，且比3#和4#機過速的振動和擺度都要小
7）此次過速到456r/min時，機組在線測試系統(tǒng)測得的振動和擺度如圖1所示。由于軸的擺度采用的相對振動測量方式，最大軸擺度大約=機架振動+瓦的雙邊間隙。此時上機架振動為350-430um,下機架振動為280um，瓦的雙邊間隙可能為500-600um,因此上導軸擺度應在850--1030um范圍內，下導擺度應在780--880范圍內。
3、關于過速時機組振動和擺度的評價
1）目前國際上沒有關于機組過速時振動和擺渡的評價標準和準則。過速是一種瞬態(tài)過程，也是一種出現(xiàn)概率很小的事件出現(xiàn)幾率為十萬分之一。在中國積累的經驗通常認為，機組過速后沒有出現(xiàn)損傷，且可以被恢復，軸的最大擺度不超過1.2mm就是正常的。
2）國際標準ISO7919-5，只對機組在正常運行工況制定了軸擺度評價標準。對特殊運行工況，沒有制定評價標準。對于額定轉速為330r/min的機組，正常運行時，軸擺度峰-峰值不超過250um就是合格的。按此推算，過速時不平衡力增大2.3倍，并考慮1.5倍水力因素，得出軸擺度應大約限制在1.5*2.3*256=862um范圍才是合理的。
3）1980年有一個iso標準提案（Rund提案），針對機組正常運行和過渡過程中軸振動允許值，提出了出現(xiàn)概率與振動極限的評價方案。但該項提案并沒有成為標準。
