1.峰峰值计算方法
振动、摆度和压力脉动幅值常用其峰—峰值来表征。由于水力等因素的影响，水轮发电机组的振动、摆度和压力脉动可能存在低频信号，从而导致不同的峰—峰值计算方法将得到不同的计算结果。为了准确地评估机组的振摆水平，《水轮发电机组状态在线监测系统技术导则》（GB/T 28570—2012）对机组状态在线监测系统的峰—峰值计算方法做了详细的规定。
（1）振动摆度峰峰值计算方法。振动、摆度峰峰值计算应采用平均时段法。即对记录的振动、摆度时域波形图进行分区，每个分区内采样点数据的最大值和最小值之差即为该分区的峰—峰值，所有分区峰—峰值的平均值即为该时域波形图的峰—峰值。每一分区时段至少应包含1个完整的涡带周期，对于不存在涡带或涡带周期小于机组旋转4周时间的机组，分区时段时间宜为机组旋转4周的时间。
振动、摆度的峰—峰值单位一般采用μm。
（2）压力脉动峰—峰值计算方法。压力脉动峰—峰值计算应采用置信度法，即对记录的压力脉动时域波形图采样点数据进行统计，剔除不可信区域内的数据，剩余数据的最大值和最小值之差即为该时域波形图的压力脉动峰—峰值。状态在线监测系统的置信度应可设置，置信度推荐采用97%，尽量与模型试验的置信度一致。
压力脉动峰—峰值单位可采用绝对值ΔH（单位kPa）或相对值ΔH/H（单位%）表示。
2.相位角定义
长期以来在研究旋转机械时，人们并不把振动相位看成一个重要参量，但实际上，相位是非常重要的。
相位测量可用来描述某一特定时刻机器转子的位置。一个好的相位测量系统能够确定每一传感器信号上对应的机器转子的高点相对转子上某一固定点的位置。通过确定机器转子上高点的位置，就可能确定机器的平衡状态和机器转子上残留的非平衡重量的位置。机器转子平衡状态的改变将引起高点的变化，这种变化通过相位变化显示出来。在平衡机器的转子时，相位测量非常重要，在分析机器的某一特殊故障时，相位测量也可能非常重要。通过测定机器转子的相位数据，可以得到机器体系运行状态的宝贵资料。
测量相位的最准确可靠的方法是利用一个键相器，即在轴上开一键槽，或在轴上装一个键，二者选一。用一电涡流位移传感器探头对准键槽或者凸台，这样，当传感器探头探到键槽时前置器即输出一负脉冲，如探测到凸台则前置器输出一正脉冲，在两个脉冲之间即为一转，因而通过键相可以测量转速（见图5-36）。
图5-36 相角定义
相位角的测量需利用键相信号作为参考基准，一般定义相位角φ为键相信号脉冲和后续振动摆度的第一个正峰之间的角度。对摆度而言，趋近传感器探头信号为正，远离传感器探头信号为负，在正峰值位置大轴和探头之间距离最近;对振动而言，远离测量面为正，如图5-37箭头所示方向为正。
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图5-37 振动方向
由于上述定义的相位角与键相传感器和测振传感器之间的夹角相关，因此在安装测点时要记录各振动测点的安装位置及其与键相传感器之间的夹角。为了便于数据交流和共享，状态在线监测系统显示的相位角应为加上振动测点安装位置与键相探头之间的夹角θ后的角度，即图5-36中的φ+θ。
为准确测量相位角，状态在线监测系统应能在系统中自动消除由于测量环节造成的相角误差。在实际应用中，相位角最直接的作用就是指导机组的动平衡，利用相位角可以方便地辅助现场人员进行配重。
3.动平衡试验
一般地说，由于机组在制造、安装等机械方面的原因，在运转中都不可避免地存在着不同程度的振动成分，这是不可能完全避免和消除的现象。只要将振动限制在允许的范围之内，它对机组本身及其运行并不会造成危害，也就是说可以保证机组稳定运行。然而，当机组的振动超过允许的范围，或振动的频率同机组的某固有频率产生共振时，就会严重影响到机组的安全运行。
水轮发电机组的振动大部分是因转动部件不平衡造成的。这种不平衡力主要来自于机械不平衡（水轮机质量不平衡、发电机转子质量不平衡、轴线曲折、导轴承间隙计整不当、推力轴承未调整好、推力头卡环配合松动）、电磁不平衡（转子圆度差、发电机空气间隙不均匀、匝间短路、三相不平衡）和水力不平衡（水轮机止漏环间隙不均匀、导叶开度不均、泄水锥脱落等）。其中发电机转子质量不平衡是造成机组振动的主要原因。如果机组振动确实是因发电机转子的质量分布不平衡而引起的，则必须作动平衡试验。对于部分由于电磁不平衡或水力不平衡引起的振动，也可以通过综合平衡法在发电机转子上配重来减少部分不平衡，降低振动。
（1）动平衡试验的方法。使机组运转，首先测出其振动值的大小;然后用一试重块临时固定在转子支架的某一位置，机组再次运转后，测出新的振动值，根据不平衡力和振动值的关系，求出原不平衡力的大小和方位;最后在它对称的位置加配重块，利用配重块所产生的附加离心力去平衡原有的不平衡力，达到减小振动的目的。
（2）动平衡试验的内容。包括振动的测量;试重块的选择;重新测振动，求出平衡重的大小和方位;在对称的位置加配重，以消除或减小振动。
在进行动平衡试验时，要选择试验应加的配重，若其质量太大，产生的离心力过大，会造成机组振动过于激烈;若其质量太小，机组振动的幅值变化不大，影响试验的精度。试重块选择恰当，其新的振动幅值与原有的振动幅值有较大的区别，方能判定出试验的效果。
当水力及电磁不平衡力不是很大时，可以采用简单动平衡法来降低机组振动。简单动平衡法（图5-38）就是在振动或摆度较大测点的相位的相反方位进行配重。配重的重量可结合上述计算所得的试重块重量和振动幅值灵活选择，一般第一次配重时可选试重块重量上限和下限的平均值。
图5-38 简单动平衡
如某机组转速为110r/min，转子重量约300t，配重半径为3.1m处，根据公式计算可得试重块重量为39～195kg，可取试重块重量为100kg。根据第一次试重效果决定第二次配重的大小和方位。如某机组上导X向摆度（X向与键相安装方位一致）一倍频幅值为580，相位为132°，则试重块方位为132°+180°=312°，即以键相片位置为起点，逆机组转动方向312°的位置。
简单动平衡法在一些振动摆度动平衡特征比较明显的时候比较有效，但大部分情况下，现场动平衡是一个比较复杂的过程，需要多次反复配重，有时需要在多个平衡面上加配重，因此需要采用综合动平衡计算法。目前应用较大的是综合动平衡计算法采用影响系数法进行动平衡计算，振动摆度测点的影响系数可用试重法获取。通过综合动平衡计算法一般1～2次就可以完成配重。
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