混流式水轮机是目前世界上应用最广泛的水轮机型式,随着水轮发电机组单机容量的增大,对电网稳定运行的影响也越来越大,水轮发电机组在工作过程中,由于水力、机械、电磁因素会引起不同程度的振动,严重时可能危及电站安全运行和电网稳定。本文针对龙开口电站水轮机顶盖振动偏大实际情况,机组在试验水头下0-210MW负荷段顶盖存在强烈振动,水平、垂直振动幅值达400μm以上,如机组长时间在低负荷段运行,存在较大安全风险,可能导致顶盖等设备损坏,从而引发事故;为了研究解决生产实际中遇到的问题,从以下几方面展开研究。论文首先分析研究了龙开口电站水轮机顶盖振动偏大原因,通过对水轮发电机组进行稳定性试验,测试并分析顶盖振动、尾水压力脉动等数据,分析研究得出顶盖刚度不够是影响顶盖振动值偏大的主要原因,另外水力振动与顶盖振动偏大也有一定关联性。其次,为解决龙开口电站水轮机顶盖振动偏大问题,运用ANSYS有限元软件对顶盖刚度、强度及固有频率进行分析研究,对顶盖结构进行改造设计,增加顶盖刚强度,同时还开展对影响顶盖的其他辅助措施进行研究。通过对机组原型试验观测及改进研究,制订出了一整套的消减顶盖振动综合治理优化方案,包括新顶盖结构改进、顶盖加固结构改进、补气管改进及顶盖螺栓预紧力矩复核调整等等。为进一步验证采取实物改造后效果,再次对水轮发电机组进行了稳定性试验,通过测试及分析,机组采取新顶盖结构改进及顶盖加固结构改进等措施后效果较好,有效消减了顶盖水平、垂直振动值,为水轮发电机组安全稳定运行提供了保障,对类似水轮机顶盖的结构设计及振动偏大制定消减措施有较好的参考价值。