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水輪發電機噪音分析及處理

文檔作者：龍勝和麻志平文檔來源：廣西玉林水電設備廠		點擊數：	更新時間： 2021年02月27日
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廣西水利水電GX WATER~ URCES&amp;amp; HYDROPOWER ENGINEERING 2011(1)
· 機電技術·
水輪發電機噪音分析及處理
龍勝和，麻志平
(廣西玉林水電設備廠，廣西玉林537001)
[摘要】分析了廣西容縣李漢光水電站一臺SF250—28—1730發水輪發電機組，在投入運行時，噪音達到110 dB
的原因，提出了采用擴相帶來降低諧波分量等到措施來降低噪音和震動，并對類似的水輪發電機組的設計提出了
建議。
【關鍵詞] 水輪發電機；噪音；振動；繞組
[中圖分類號] TV737；TK23 [文獻標識碼] B [文章編號] 1003—1510(2011)01—0071—02
1 概述
李漢光水電站座落廣西容縣羅江鎮上，裝機2
×250 kW，發電機型號為SF250—28／1730，水輪機
型號為Z冊3一LM一140，于2008年9月18日發
電。在試運行過程中出現噪音過大現象。
經測試，機組試運行時，在空轉狀態下，距離機座
1 m處測量噪音值為60 d13；起勵建壓后，有刺耳的高
頻聲，離機座1 m處測量噪音值為95 6t3；滿負荷運行
時離機座1 rrl處測量噪音值為110 dB。
2 噪音分析
發電機的噪音種類大體上可分為：電磁噪音、機
械噪音、空氣動力噪音。電磁噪音是電磁力作用在
定、轉子間的氣隙中，產生旋轉力波或脈動力波，是定
子產生振動而輻射噪音。它與電機氣隙內的諧波磁
場及由此產生的電磁力波幅值、頻率和極數，以及定
子本身的振動特性，如固有頻率、阻尼、機械阻抗有密
切的關系。機械噪音是由機械接觸而引起的，如軸
承、電刷等，跟接觸部件材料、制造質量及裝配工藝、
配合精度有關。空氣動力噪音由電機內的冷卻風扇
產生，主要由風扇形式、通風道風阻、擋風板等決定。
2．1 測量分析
利用振動分析儀，測得機座表面振動力波如圖
1所示分布。力波沿著氣隙圓周成正弦規律交變，
形成梅花瓣振型，并隨著時間的遷移而沿某一方向
旋轉。可見作用于鐵心的磁拉力和由它引起的振動
主要是徑向分量。
圖1 機座表面振動波示意圖
2．2 定子繞組諧波計算分析
設計時借用24極1730機座的沖片，槽數為
144槽，沖片尺寸：外徑D1：1 730 ITfn，內徑Di：
1 490 ram；槽形尺寸：b =13 rnm．，h =48 ITwrl。每
極每相的槽數q=1—5／7，定子繞組接線循環序
列：
2 2 1 2 2 1 2；2 2 1 2 2 1 2? ? 利用計算機諧
波分析得KYP=0．9 397 KQPA=0．9 552 KQPB
=0．9 552 KQPC= 0．9 552 FP= 100 FPF=
0，但是在諧波磁場極對數10對極上存在反轉波
FPF=10．78．諧波磁場極對數 =10很接近基波
極對數P=14，力波節點對數M = —P=10—14
=一2很小，因為振動幅值與力波節點對數(M2—1)
[收稿日期】2011-01．04
[作者簡介] 龍勝和(1981一)，男(苗族)，廣西融水人，廣西玉林水電設備廠助理工程師，從事水輪發電機組設計工作。
71
龍勝和，麻志平：水輪發電機噪音分析及處理
2成反比，所以引起鐵心共振。
2．3 機組結構布置方面分析
因本機組為在原有舊廠房基礎上的增容改造
機，受原廠房結構限制，本發電機組采用無機坑布置
形式，發電機直接裸露在廠房地面上，聲波因無機坑
屏蔽隔離就直接傳送到廠房內，所以噪音比傳統有
機坑布置形式的發電機組大。
2．4 結論
由現場測量的噪音數據得出加勵磁后電機噪音
急劇增大，表明噪音主要為電磁噪音。通過上述分
析發電機電磁噪音主要的由于定子繞組諧波分量過
大引起，加上發電機組采用無機坑布置形式，所以噪
音越明顯。
3 治理措施
(1) 采用擴相帶來降低諧波分量。擴相帶后并
聯支路數、線圈尺寸及技術數據不變，只是定子繞組
接線循環序列改為：2 2 2 1 2 1 2；2 2 2 1 2 1 2??利
用計算機程序分析得I

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