汽轮发电机振动异常诊断及处理

杜占国

摘 要：7#汽轮发电机进行大修之后，对于现场发现的高速动平衡，振动进行了消除，排除了异常振动故障之后，进行了总结，发现该机组出现振动增大的情况，是机组安全稳定运行的重大影响因素，再进行振动数据全面分析的前提下，对于发电机零部件之间以及7#轮机转子之间的动静摩擦，进行故障排除是非常关键的。因为部件之间的动静摩擦导致了异常振动发声，因此运用高速动平衡实验进行了振动原因的分析之后，采用了异常振动故障排除手法，调整了间隙，重新进行高速动平衡，最终将机组的振动故障加以处理。

關键词：汽轮发电机 振动原因 振动处理

中图分类号：TM621.3 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2018）12（c）-0098-02

7#汽轮发电机使用了汽轮发电机组轴承，采用发电机转子和汽轮机转子，构成转子油轴承支撑，对应了汽轮机发电机组的转子。在大修的过程中，发现震动过大，对于机组运行有不利影响，采用了三次动平衡，将满负荷下的振动，临界转速工作转速等都进行了实验，最终消除了振动，但是检修之后运行几天，振动又再次发生，而且逐渐增大，甚至发生了动作跳机的情况。因此全面分析了振动数据，判定了汽封和转子之间发生了动静摩擦，最终通过高速动平衡治理，将异常振动加以解决，取得良好效果。

1 机组检测情况

机组大修后，振动治理测试。在机组进行了第一次开机进行大修之后，机组的转速一度达到了1300r/min，此时发动机的前轴出现了异常振动，当转速达到1500r/min的时候，振幅从91μm跨越到160μm因此机组紧急采取了停机处理，对于振动进行了分析，采用动平衡的测试方法，发现从振动频谱上看，振动信号以公平分量为主，这是由于发电机转子不平衡，导致了强迫振动发声，这是振动故障产生的主要原因。（汽轮发电临界转速1433r/min）因此进行转子动平衡实验是非常必要的。

经过了振动特性的分析，通过机组临界转速的加重，得到了临界转速最大转动，从150μm降到了56μm。当转动速度达到3000r/min的时候，转动频谱上的振动信号发生了大幅度的降低，这说明通过调整，采用降转的方式，将空载下的振动进行了减小。从表1可以看到机组动平衡前的震动情况。

通过表1可以看到经过加重，转子两端通过混合形式的配中得到了临界转速，在带负荷过程中，振动随负荷的增加，慢慢地爬升。轴承在水平方向的振动幅值达到了一定的数值。

此时经过二次平衡后，振动情况又发生了变化。经过对振动测量和特征的分析，我们可以看到该汽轮组中的发电机汽轮机等组成部分，在发生异常震动的时候，经过全面振动测试，可以看到振动的已经明显超标，严重影响了机组正常运行，通过对发电机组振动测试数据来看，发电机的总体运行状态已经较差。从测试的状况看，发电机的轴承座在轴向垂直振动数值上已经严重超标。经过对轴承座底角的螺栓进行仔细检查之后，发现紧固件已经发生了松动。

为了准确找到发电机轴承振动大的原因，首先将联轴器进行负荷，经过检验发现数据中出现很大偏差，同轴度的电机已经高出汽机本身的数值，经过检修后，轴承数据得到了调整，范围经过修复得到了恢复，将轴瓦轴做轴承等进行装配，并且将发电机中的表面进行了安装，得到了汽轮机的支撑，轴瓦的外观和内部的平衡。

发电机经过轴瓦的更换，也实现螺丝的重新紧固，对于汽流汽机的通流部分的间隙进行了复核，发现叶片间的轴向通流间隙均能满足要求，不存在动静摩擦可能性。从数据中发现水平方向之后，判断转子和气缸的中心进行检修，并且测试了通流间隙，发现数据能够满足要求，检查转子的同轴度，在间隙的两个支撑轴承以及半径周期端进行了打表测量。从实际数据来看，汽缸同心度等经过复核是已经达到了标准要求。

2 振动原因分析及采取的措施

根据测量结果找到了转子不平衡，轴承器发生了振动异常。在检修的过程中，通过现场检查，还看到了动静部分发生了摩擦，因此发电机振动主要是由汽缸中心发生了偏移，进而导致发电机发生严重损坏。上述原因查出之后，采取了一定的对策，对汽轮机的汽缸偏心汽封磨损等问题进行了纠正和处理，检修后将各点振动，进行了平衡，发现机组处于良好运行状态，检修后各测点的振动数据可以从表2中可以看到。

常见异常振动，包含了摩擦激振，该振动指的是在转子和静子部位，采出现了转子都懂以及涡动之间的摩擦。在摩擦中发生了抖动之后，涡动异常现象也发生了变化，沿着圆周的方向，不同的位置受到的摩擦力不同，在转子截面呈现了不均匀的温度分布。局部的温度发生了变化之后，转子发生了热弯曲。转子的动平衡状态被改变，一个新的不平衡力被作用在转子上，导致了转子发生了异常振动。

振动次数是工频，伴随着氢气温度的上升，因为匝间绝缘故障以及风道的组塞，竖直方向温度差异比较大，造成通风存在阻塞，还有径向温度具有差异，进而出现热不均衡振动。并且冷却器温度低，振动大。如果风道出现堵塞的现象，就会造成其内部温度升高，径向温度差异变小。找到了具体的振动原因，在检修过程中重点进行了汽封磨损、汽缸偏心等问题的解决，进行了还单机轴承装配的彻底处理，经过检修之后，各个振动点的振动没有超过40UM，机组经过良好运行状态之后，检修的各个测点的振动数据均显示非常正常。采用正确的故障诊断技术，对热电厂的汽轮发电机组的异常振动进行了诊断和分析，得到了故障原因的内在关系，故障得以很好地解决，适用于电厂诊断技术应用。

3 结语

在机组检修中，一旦热电厂的汽轮发动机组的振动过大的情况，采用正确的方法，对于故障原因和故障现象进行了快速准确的查找，找到故障源之后，采取正确的措施加以解决。正确判断和准确的故障诊断技术，在生产实践中作用是非常大的，只有掌握和熟悉的技术，才能为企业创造更好的经济效益。

参考文献

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