一、减轻水轮机振动的措施有哪些?
机组振动的现象是比较明显的，但振源往往是隐蔽的，除了机器本身转动或固定部分引起的振动外，还需考虑发电机电磁力以及作用于水轮机过流部分的流动压力对系统及其部件振动的影响。
引起水轮发电机组振动的原因多种多样，往往是几种振源同时存在，通常认为使机组产生振动的干扰力源主要来自水力、机械和电气三个方面,三者相互影响、相互作用，常常交织在一起，形成耦合振动。
二、水轮机压力脉动的原因
2021年是“十四五”开局之年。这一年，我国重大创新成果竞相涌现，创新能力持续提升，创新的“脉动”尤为强劲。
放眼“深蓝”，“海牛Ⅱ号”钻机钻出231米的新纪录；遥望星空，海洋一号D卫星和海洋二号C卫星“闪耀”星河；挺进山川河流，金沙江白鹤滩水电站里，浪花飞溅、电流穿梭，全球单机容量最大功率百万千瓦水轮发电机组投产发电……这一年，我们也在与病毒的抗争中，为生命挣得尊严，我国首款具有自主知识产权的新冠病毒中和抗体联合治疗药物——安巴韦单抗与罗米司韦单抗的获批，为患者赢得长达10天的黄金救治期……
征途漫漫，唯有奋斗！面向世界科技前沿、面向经济主战场、面向国家重大需求、面向人民生命健康，创新是不竭动力，科技自立自强是时代使命。
1 “华龙一号”全球首堆商业运行
我国自主三代核电技术跻身世界前列
上万名建设者常年奋战，5300多家设备制造企业大力协同，自2015年5月开工以来，“华龙一号”全球首堆便开始了“加速跑”，并终于在5年多后交出成绩单。
1月30日，“华龙一号”全球首堆——中核集团福建福清核电5号机组投入商业运行，标志着我国在三代核电技术领域跻身世界前列。
2021年1月30日拍摄的“华龙一号”核电机组福建福清核电5号机组。新华社记者 林善传 摄
“中国成为继美国、法国、俄罗斯等国家之后真正掌握自主三代核电技术的国家。”中核集团党组书记、董事长余剑锋说，作为中国高端制造业走向世界的“国家名片”，“华龙一号”是当前核电市场上接受度最高的三代核电机型之一。
由科技自立自强“打底”产生的一系列数据，可以为“华龙一号”这一地位做注脚：设计寿命为60年，反应堆采用177堆芯设计，堆芯设计换料周期18个月，创新采用“能动和非能动”相结合安全系统及双层安全壳等技术，在安全性上满足国际最高安全标准要求。“华龙一号”首堆所有核心设备均已实现国产，所有设备国产化率达88%，完全具备批量化建设能力。
“‘华龙一号’全球首堆的商运，对优化中国能源结构、推动绿色低碳发展，助力碳达峰、实现碳中和目标具有重要意义。”余剑锋所言非虚，据悉，“华龙一号”每台机组每年可发电近100亿千瓦时，能满足中等发达国家100万人口的生产和生活年度用电需求，同时相当于减少标准煤消耗312万吨、减少二氧化碳排放816万吨，相当于植树造林7000多万棵。
2 “海牛Ⅱ号”下钻231米
刷新深海钻机钻探深度纪录
高7.6米、“腰围”10米、体重12吨，在南海超2000米的深水成功下钻231米，刷新世界深海海底钻机钻探深度。这一纪录的创造者，是湖南科技大学牵头，我国自主研发的“海牛Ⅱ号”海底大孔深保压取芯钻机系统。
4月7日晚的这次海试，“海牛Ⅱ号”也填补了我国海底钻探深度大于100米、具备保压取芯功能的深海海底钻机装备的空白。
金永平 摄
海底钻机，是开展海洋地质及环境科学研究、进行海洋矿产资源勘探和海底工程地质勘查所必备的海洋高技术装备。
“海牛Ⅱ号”的研制，依托我国国家重点研发计划“深海关键技术与装备专项”课题，研制作业水深不少于2000米、钻进深度不低于200米、保压成功率不小于60%的海底大孔深保压取芯钻机系统，并最终形成一整套具自主知识产权的海底大孔深保压钻探取芯装备技术与成果，为我国海底天然气水合物勘探提供装备技术支撑。
“尽管它很庞大，但它潜入海底依然是很灵活的。它也是目前世界上唯一一台海底钻深大于200米的深海海底钻机。”项目负责人、湖南科技大学教授万步炎说。
据了解，整个海底钻机主要攻克了大孔深遥控全孔全程保压绳索取芯、智能化与专家操作系统、大容量钻管存储与钻杆快速接卸、海底钻机安全可靠下放和回收等四大技术攻关难点。
这些全新的技术，显著提高了钻机钻探效率、取芯质量、保压成功率。与此同时，钻机重量较国外同类钻机，也实现了大幅减重，大大降低了水下收放作业难度。
3 “深海一号”海中送气
年供气量可达30亿立方米
向着更深、更远的“深蓝”挺进，永远没有终点。
6月25日，我国首个自营勘探开发的1500米深水大气田“深海一号”在海南陵水海域正式投产。这标志着我国海洋油气勘探开发迈向“超深水”。
6月25日，我国首个自营1500米深水大气田“深海一号”正式投产。新华社记者 蒲晓旭摄
“深海一号”大气田距海南省三亚市150公里，于2014年勘探发现，探明天然气储量超千亿立方米，最大水深超过1500米，最大井深达4000米以上，是我国自主发现的水深最深、勘探开发难度最大的海上深水气田。
中国海洋石油集团有限公司克服诸多挑战，高峰期在100多个工段组织5000余人、17台大型履带吊进行作业，提前18个月顺利完成陆地建造和合龙工作。
“深海一号”大气田投产后，深水天然气将通过海底管线接入全国天然气管网，年供气量30亿立方米。
国家能源局有关负责人表示，“深海一号”大气田的正式投产，是我国深水油气勘探开发取得的重要进展，是我国海洋油气事业高质量发展的重要探索，预示着我国深水油气勘探开发潜力巨大、前景广阔。
4 白鹤滩水电站首批机组投产
实现100万千瓦满负荷发电
6月28日上午，在现场沸腾的欢呼声中，金沙江白鹤滩水电站首批机组完成72小时带负荷连续试运行，正式投产发电。左岸1号机组、右岸14号机组两台百万千瓦水轮发电机组高速转动，将金沙江的水能资源转化为电能，源源不断送往华东地区。其中，右岸14号机组带100万千瓦负荷成功，这是全球首台并网发电，也是全球首台实现100万千瓦满负荷发电的机组。
6月28日，金沙江白鹤滩水电站首批机组投产发电。新华社记者 胥冰洁摄
白鹤滩水电站位于四川省宁南县和云南省巧家县交界处，矗立于金沙江下游干流河段上，电站总装机容量1600万千瓦，共安装16台我国自主研制的百万千瓦水轮发电机组，是实施“西电东送”的国家重大工程，是当今世界在建规模最大、技术难度最高的水电工程。全球单机容量最大功率百万千瓦水轮发电机组，实现了我国高端装备制造的重大突破。
白鹤滩百万千瓦水电机组的创新，一是发电机从原来的80万千瓦跃升到现在的100万千瓦，二是水轮机采用了长短叶片转轮，同时实现了宽负荷高效稳定的运行。
白鹤滩水电站建成后，年平均发电量将达624.43亿度。全部机组将于2022年7月投产发电。电站全部建成投产后，将成为仅次于三峡工程的世界第二大水电站。
据测算，白鹤滩水电站投产后，每年可节约标煤约1968万吨，减少排放二氧化碳5160万吨、二氧化硫17万吨。届时，白鹤滩水电站将与三峡工程、葛洲坝工程，以及金沙江乌东德、溪洛渡、向家坝水电站一起，构成世界最大的清洁能源走廊。
5 时速600公里高速磁浮下线
仅3分半钟从零加速到时速600公里
硬朗飘逸的双侧堆叠棱线、独特的“抱轨”结构、更强大的爬坡能力……7月20日，由中国中车承担研制、具有完全自主知识产权的时速600公里高速磁浮交通系统在青岛成功下线，这是世界首套设计时速达600公里的高速磁浮交通系统，标志我国掌握了高速磁浮成套技术和工程化能力。
时速600公里，这是当前可实现的“地表最快”交通工具。因此，高速磁浮也被形象地称为“贴地飞行”。
10月27日，在“十三五”科技创新成就展上，时速600公里高速磁浮列车“实车”吸引了众多参观者。人民视觉供图
“时速600公里高速磁浮交通系统采用的是成熟可靠的常导技术。”高速磁浮项目技术总师、中车四方股份公司副总工程师丁叁叁说，它的基本原理，是利用电磁力来实现列车“无接触”运行。
车辆底部的悬浮架装有电磁铁，与铺设在轨道下方的铁芯相互吸引，产生向上的吸力，从而克服地心引力，使车辆“悬浮”起来，再利用直线电机驱动列车前行。
“高速磁浮运行时，通过精确控制电磁铁中的电流，车体与轨道之间始终保持约10毫米的悬浮间隙。”丁叁叁说。
高速磁浮这种无接触的运行方式，取代了传统轮轨的机械接触支承，从根本上突破了传统轮轨关系的约束，因而可以达到更高的运行速度，实现时速600公里的极速“凌空飞行”。
三、水轮机压紧行程
一、出力下降 在水头不变的情况下，导叶开度指针已达到空载开度，而机组转速尚未达到额定转速或超过原来开度数值，确认机组出力下降。
其原因是：①水轮机的容积损失（流量损失）。
②水轮机的水力损失。
③水轮机的机械损失。
处理方法有四条：（一）在机组运行或停机情况下，保证尾水管淹没深度不得少于300毫米（冲击式水轮机除外）。
（二）注意进水或出水情况，使水流保持平稳畅通。
（三）保持转轮在正常状态下运转，发现杂音停机检查处理。
（四）对轴流定浆式水轮机，如突然出现机组出力下降，振动加剧，应立即停机检查。
＝、轴温剧升 水轮机轴承有导轴承和推力轴承，导轴承对立轴水轮机来讲，是防止机组旋转摆动或振动，保证轴心稳定。
推力轴承，承受转轮轴向推力。
其影响轴承温度剧升原因有：轴承安装质量差或轴承磨损；润滑油标号不符或油质恶化；润滑油系统故障供油不正常；冷却水系统故障冷却水中断；其它原因使机组振动等。
处理办法是：（一）对于水润滑的轴承，用的润滑水要严格过滤，保证水质，水中不能含有大量泥沙和油类物质，减少对轴承的磨损和橡胶的老化。
（二）稀油润滑当前一般采用自循环，采用甩油环和推力盘，本身由机组转动而自循环供油。
自循环运行要严密注视甩油环的工作状况，不允许有卡住现象，对推力盘供油状况以及油箱的油面水平。
（三）干油润滑的轴承，要注意干油（润滑脂）的规格是否与轴承用油相符，油质是否良好，定时加油，保证轴承空隙三分之一～五分之二为宜。
（四）保证轴承严密，防止压力水及灰尘进入轴承内。
（五）滑动轴承（轴瓦）的安装间隙与轴瓦的单位压力、旋转线速、润滑方式、油的粘度、主轴挠度、安装精度、机组允许振动及摆度有关，不能任意增大或缩小。
三、机组振动 引起机组振动的原因有：机械振动、水力振动、汽蚀振动、电气振动、轴承损坏振动等。
处理办法有：（一）校正水轮机与发电机连接好，保证平稳。
（二）检查蜗壳内有无杂物以及导叶损坏情况。
（三）严格控制不能在低水头、低负荷时运行。
（四）保证尾水淹没深度。
（五）三相电流不平衡，线路掉闸突然甩负荷等引起的振动，去掉励磁后振动可立即消失。
四、设备漏水 有的电站安全阀（调压阀）漏水，闸阀、蝴蝶阀、伸缩节、导水叶漏水，主轴与轴承座漏水等。
处理办法有：（－）减少导水叶之间的间隙，局部间隙最大不能超过0．05毫米。
（二）安全阀漏水可以用凡尔砂（研磨沙）研磨止水塞的方法达到接触严密。
（三）更换闸阀止水橡皮垫。
（四）更换橡皮止水圈（止水垫）。
（五）对中、小型电站采用水环密封，成锥形密封，调节好间隙以及挡油板位置。
（六）盘根轴封减少漏水，更换盘根压紧螺栓。
（七）对油、气密封点泄漏点处理最好的办法是用塑料带绕好后压紧螺栓。
五、调速器失灵 在中、小型电站运行中往往出现水轮机在空载开度时达不到额定转速，调速器全关闭时，导水叶不能全部关闭，转轮停不下来造成失灵。
处理办法有：（－）定时清理导水机构杂物，保持清洁，活动部分定时加油。
（二）进口水口必须设拦污栅，并经常进行清理。
（三）对有刹车装置的水轮机要特别注意及时更换刹车片，加好刹车油。
四、水轮机调节的特点
调节原理就是在保持转速不变的情况下，改变柴油机的负荷。如果保持转速不变，改变燃油的数量就可以改变柴油机的负荷；如果保持柴油机的负荷不变，改变燃油的数量，就可以改变柴油机的转速。
五、水轮机为何要强行减磁
发电机失磁后就无法建压，发不出电来，解决的方法有: (
1 ) 小型机可载上临时大功率负载建压，也就是让发电机线圈和负载产生闭合回路，利用发电机仅剩的微弱剩磁建压。(
2 ) 先起动水轮机(或柴油机)至一定转速，用12V电瓶去对发电机励磁充磁建压，这种方法只能用碰的方式，因为发电机建压后励磁电压高达40~90V，如不把电瓶迅速脱开，会损坏电瓶。(
3 ) 用发电机专用充磁器对发电机转子充磁，这种方法可在发电机静态下进行。
六、水轮机减压装置作用
气蚀是固体表面与液体相对运动所产生的表面损伤，通常发生在水泵零件、水轮机叶片和船舶螺旋桨等表面。
流体在高速流动和压力变化条件下，与流体接触的金属表面上发生洞穴状腐蚀破坏的现象。
气蚀常发生在如离心泵叶片叶端的高速减压区，在此形成空穴，空穴在高压区被压破并产生冲击压力，破坏金属表面上的保护膜，而使腐蚀速度加快。
七、水轮机减压孔
15KVA发电机能带5～8KVA的电动机。和电动机负载及发动机性能有关。
发电机是将其他形式的能源转换成电能的机械设备，它由水轮机、汽轮机、柴油机或其他动力机械驱动，将水流，气流，燃料燃烧或原子核裂变产生的能量转化为机械能传给发电机，再由发电机转换为电能。
电动机是把电能转换成机械能的一种设备。
由于电动机全压直接启动时，会产生正常工作时2～3倍的电流（视电动机的实际负载大小）。为了不影响发发电机，单台电动机的额定功率应选在发电机额定功率的1/2～1/3。
如果对电动机采取一些减小启动电流的措施，如 采用自耦减压起动、Y-△起动、软起动器、变频器；或者发电机具有较强的抗过载能力时。发电机可带动的单台电动机额定功率可得到提高，但一般不超过发电机额定功率的70%
八、水轮机转轮的减压装置可以减少水轮机的轴向水推力
⒈推力瓦和推力盘的平行度超标：轴承和轴颈的扬度不一致，致使工作瓦中某个区域的瓦块温度偏高，当轴颈前扬值大于轴承前扬值较多时，会造成推力工作面上部瓦块温度高于下半瓦块温度，反之，下半瓦块承受的推力大于上半瓦块，而下半瓦块温度高于上半瓦块温度。
⒉转子的制造质量造成推力盘飘偏值偏大，导致运行时产生推力瓦块在同一时间所承受的推力差值偏大，高速、连续运行中因每块瓦块上的推力不断的发生较大的变化，将影响油膜的不稳定建立，则这种情况会导致工作面整体瓦块的温度较高。
⒊推力工作面瓦块本体的厚度或瓦块间的厚度差太大，由于瓦块本身的厚度差或瓦块间的厚度差太大，造成运转中厚的瓦块承受的推力大于薄的瓦块所承受的推力，造成部分较厚的瓦块温度较高。
⒋瓦块研磨问题，瓦块本身研磨不到位或整体瓦块间研磨不好，造成瓦块与推力盘接触不好，整体研磨时，要把瓦块放到位，并受到一定的轴向推力，这时的接触面才是真实的接触面。
⒌推力间隙不合适。因测量原因或轴承窜动错位，推力间隙不够，润滑油流量不足，油膜形成不好，瓦块温度偏高。
⒍上、下推力工作面所受推力不一致。支持一推力联合轴承体上，定位销配合紧力不够，导致组装时轴承体上、下部位错位，则上、下推力工作面承受的推力不一致，推理的不均匀分布造成上、下推力工作瓦温度不一致，部分或个别瓦块温度偏高。
⒎支持一推力联合轴承的球面紧力不合适，因机组所设计的球面紧力是按照理想状态设计的，而往往实际生产中球面及球面座的光洁度由于制造、安装等原因达不到设计要求。运行中轴承在推力的作用下岁轴自位能力较差，则各推力瓦块所承受的推力不一致，造成部分瓦块的温度较高，这种现象一般随着机组负荷的变化，瓦块高温区域发生游动的现象较为明显