水电站机组与厂房耦联振动测试及有限元数值反馈计算

摘要

本文对云南省澜沧江下游某水电站进行机组与厂房耦联振动现场测试,在振动响应信号分析处理基础上,研究了机组与厂房之间的振动响应规律,根据相关振动标准对机组及厂房振动进行了评价,探讨了机组振源特性及振动传递途径,并对厂房结构的动力响应进行了有限元数值反馈计算,与实测值进行了对比分析,为机组安全运行及厂房结构振动控制预测提供参考和依据.rn 根据相关振动控制标准对实测机组及厂房结构各部位的振动水平进行了分析评价，机组及厂房结构所有测点在额定负荷工况的振动均满足控制标准要求。大轴水导处摆度在小负荷工况超出标准，定子机座在87.5MW负荷工况的振动幅值非常接近控制标准，实测厂房机墩及楼板所有测点动力响应无论从振幅、速度和加速度方面评价均满足标准要求。有限元数值反馈计算表明机墩振幅满足相关控制标准和厂房设计规范要求。rn 水力脉动振源主要通过蜗壳外围混凝土和机墩混凝土结构传递到上部，并引起楼板竖向振动加速度的放大效应。通过有限元数值计算，得到了容易引起楼板共振的频率点。根据理论分析及振源识别，取流道内与共振频率点最相近的3种振源频率，考虑脉动压力幅值取所有测点中最大值，并且三种频率的振源同时激发楼板共振的最危险情况，对楼板进行了加速度响应计算。结果表明各层楼板测点（除中间层2号测点外）加速度响应计算值与实测值大体相当，说明厂房楼板的设计能够满足加速度控制标准的要求。在以后的厂房动力分析中应重点关注水力脉动振源引起的楼板加速度动力响应及其动力放大效应。