發(fā)電機震動原因

#2發(fā)電機振動原因分析及處理過程來源：中國論文下載中心09-07-06 15:06:00 編輯：凌月仙仙摘 要針對法國阿爾斯通公司330MW機組發(fā)電機振動問題進行分析，將振動處理的經(jīng)過進行論述，找出造成振動的主要原因，供分析同類型問題時做為參考。關(guān)鍵詞發(fā)電機 振動 處1 #2發(fā)電機振動產(chǎn)生經(jīng)過蒙達公司#2發(fā)電機組系北重-阿爾斯通公司生產(chǎn)的 T255-460型，該機組采用自激式旋轉(zhuǎn) 二極管無刷勵磁系統(tǒng)，冷卻方式為水 -氫-氫。#2發(fā)電機組于2003年3月份進行了投產(chǎn)后的 首次標(biāo)準(zhǔn)性大修，修前未發(fā)現(xiàn)機組有任何異常狀況。在4月30日機組啟動并網(wǎng)后各運行參數(shù)正常。第二天巡視發(fā)現(xiàn)勵磁機端蓋垂直振動值達0.14mm。已經(jīng)嚴(yán)重超出了振動監(jiān)督的合格范圍，隨即停機進行了檢查處理。以下詳細介紹處理經(jīng)過及原因分析。2前兩次處理經(jīng)過及原因分析2.1 2003年5月1日停機后，根據(jù)出現(xiàn)振動的部位分析，主要集中在勵磁機本體處。而且 勵磁機的電樞是懸掛在發(fā)電機轉(zhuǎn)子端部，造成振動的可能性極大。勵磁機解體后檢查未發(fā)現(xiàn)安裝有異常情況，重新校核聯(lián)軸節(jié)的螺栓力矩為 1470N.m，勵磁機電樞外圓端部擺度測試值 如表1表1勵磁機電樞外圓端部擺度數(shù)值對應(yīng)點12345678數(shù)值（mm0.010.030-0.04-0.06-0.03-0.03-0.01兩對稱點的代數(shù)差均小于0.08mm （標(biāo)準(zhǔn)），說明該點的安裝質(zhì)量符合要求。勵磁機裝復(fù)后沖車至3000r/min ,勵磁機端蓋垂直振動值達0.22mm。根據(jù)振動情況可以看出勵磁機檢查未出效果。隨后邀請西安熱工研究所專家來廠協(xié)助診斷，為了盡快消除振動，對勵磁機電樞端部平衡塊進行了配重試驗，通過3次增減電樞端部平衡塊，使得振動消除發(fā)電機#7、#8瓦處的軸振和瓦振明顯降低，于2003年5月14日，并網(wǎng)帶負荷運行，啟動后振動測試數(shù)據(jù)如表2表2首次帶負荷的振動測試值負荷#7瓦#8瓦端蓋名稱MW丄=丄=丄=瓦振120142023376047g m280015187732軸振1203129g m1#2機組啟動后，經(jīng)有關(guān)專家和蒙達公司專業(yè)人員共同分析，一致認為造成發(fā)電機振動的主要原因為1）發(fā)電機和勵磁機內(nèi)部存在碰磨，集中表現(xiàn)在勵磁機電樞部位；2）汽輪發(fā)電機組存在膨脹不均勻和熱變形。22 #2機大修后從5月14日啟動后運行至7月份，發(fā)電機振動未發(fā)現(xiàn)異常情況。當(dāng)進入夏 季高溫時，發(fā)電機的冷、熱氫溫度提高大約15 C,此時發(fā)電機的振動發(fā)生了明顯的變化，2003年10月14日測試振動的結(jié)果如表 3表3機組運行5個月后的振動測試值負荷軸振（g m ）瓦振（g mMW#7#8#7#833065.554.368.2112對運行中振動跟蹤結(jié)果進行分析，得出以下結(jié)論1）發(fā)電機內(nèi)氫氣溫度對勵磁機振動的影響特別敏感，振動大小隨著氫氣溫度的變化而變 化2） 機組無功負荷的變化，對勵磁機振動的影響也較大。#2機組的無功負荷一般只保持在 30Mvar左右，無功負荷升高后勵磁機的振動明顯增大。運行一段時間后，勵磁機的外部振動再次達到0.11mm左右。根據(jù)現(xiàn)場的實際情況，于2004年3月16日停機小修，再次對勵磁機振動進行處理。勵磁機揭蓋檢查后在其端部增加平衡塊75g,發(fā)電機#7、#8振動分別降至0.012mm至0.016mm，通過配重后調(diào)整氫氣溫度和無 功負荷，運行不久以后勵磁機部位的振動值又上升到了0.13mm，發(fā)電機組在振動超標(biāo)的情況下維持運行。3 #2機組B級檢修中對勵磁機振動的分析及處理3.1振動影響著整個汽輪發(fā)電機的安全可靠運行，而且超過允許值的振動將帶來許多危害，大致可以分析為以下幾個方面：1）引起動、靜部分磨擦，并且加速這些部件的磨損，產(chǎn)生偏磨。2) 使某些部件產(chǎn)生過大的動應(yīng)力、導(dǎo)致疲勞損壞，其中以軸瓦鎢金碎裂及燒損軸瓦居多。3) 使汽封、油封間隙加大而降低機組熱效率。4) 弓|起某些堅固件的斷裂和松脫，如軸承座地腳螺栓斷裂、松動。5) 使定子鐵芯疊片或定子繞組絕緣損壞引起短路根據(jù)水電部對3000r/min的汽輪發(fā)電機的軸承振動幅值的規(guī)定如表4 :按這一標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定判斷,#2勵磁機的振動處在不合格的范圍內(nèi)，這將對發(fā)電機組的運行造成極其嚴(yán)重的危害，所以， 必須停機進行振動處理。表4汽輪發(fā)電機的軸承振動標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速(r/min )優(yōu)良合格300020 1 m以下30 i m以下50 i m以下3-2前次大修中發(fā)電機存在并處理的異常情況1) 發(fā)電機#7瓦軸頸處有3道劃痕，其中最嚴(yán)重的一處寬4mm，深2.5mm，對該劃痕進行了微弧焊處理，并更換 #7瓦。2) 汽輪機的高、中壓缸前后軸封及隔板汽封有磨損，對磨損嚴(yán)重的汽封進行更換，整 個通流部分間隙調(diào)整在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。3) 低、發(fā)中心高低偏差 0.75mm，對發(fā)電機兩側(cè)基礎(chǔ)進行的調(diào)整，使中心高、低差達到標(biāo)準(zhǔn)要求0.04mm，左右0.004) 勵磁機電樞與發(fā)電機轉(zhuǎn)子連接的剪切銷釘中有一個犯卡，通過檢修現(xiàn)場的手段未能 拔出，原位進行了回裝。5) 經(jīng)試驗檢測出有3個旋轉(zhuǎn)二極管反向耐壓超標(biāo)，用天平稱重后保證質(zhì)量不變的情況 下進行更換，避免由于質(zhì)量不平衡造成振動。根據(jù)上次大修中發(fā)電機存在以及處理的問題，分析了造成機組振動的原因，決定利用#2機組B級檢修的機會對發(fā)電機進行解體檢修，對機組的振動問題做一次徹底處理。3-3 B級檢修中對發(fā)電機振動的處理經(jīng)過發(fā)電機長期在振動超標(biāo)的情況下運行，造成的危害是顯而易見的，這樣下去對機組安全穩(wěn)定造成極大的危害。北方聯(lián)合電力公司會同北京汽輪電機有限公司的相關(guān)專業(yè)人員，組織召開,并且對轉(zhuǎn)子返廠做動平衡試驗。了#2機組處理振動的專題會議，決定進行發(fā)電機解體檢查3.3.1停機前做發(fā)電機空載無勵磁狀態(tài)下的振動測試，結(jié)果如表5：表5 2005年大修前空載測試振動負荷MW軸振（卩m ）瓦振（卩m#7#8#7#8勵磁機017.9421826 60332轉(zhuǎn)子匝間短路故障錄波未發(fā)現(xiàn)異常333發(fā)電機解體后檢查處理的項目及內(nèi)容1）發(fā)電機轉(zhuǎn)子返廠，進行了轉(zhuǎn)子單獨以及轉(zhuǎn)子與電樞一體的動平衡測試，動平試驗完全合 格。2）轉(zhuǎn)子回裝前的絕緣電阻，直流電阻及交流阻抗測試合格。3） 對#7瓦軸頸處微弧焊處理的劃痕進行檢測，發(fā)現(xiàn)其中一處高出0.14mm,經(jīng)過研磨后使 軸頸光滑并達到一致4）#7軸承下瓦鎢金局部受損，將 #7軸承更換為原始安裝時所用的軸承，并對軸承球面進行 刮研，使得接觸合格。5）勵磁機電樞與轉(zhuǎn)子連接的剪切銷釘間隙稍大，所有銷釘重新制作并更換。6）發(fā)電機定子繞組端部振型模態(tài)試驗及引出線的固有頻率測試均合格7）冷卻器內(nèi)部固定螺栓檢查，緊固狀態(tài)良好8）發(fā)電機定子調(diào)整墊片原為多個鐵皮墊疊加，本次檢修全部更換為不銹鋼墊片，而且每處 不超出三片，沿發(fā)電機縱向呈階梯狀布置，左右厚度完全相同。9） 發(fā)電機與低壓轉(zhuǎn)子重新調(diào)中心，二者圓周差0.005mm，端面差0.005mm，對輪連接后 調(diào)整其同心度0.03mm3.3.4運行中轉(zhuǎn)子匝間短路故障錄波未發(fā)現(xiàn)異常335勵磁機安裝的關(guān)鍵點#2發(fā)電機組的勵磁機是旋轉(zhuǎn)無刷勵磁系統(tǒng)，勵磁機懸掛在發(fā)電機的轉(zhuǎn)子端部，勵磁機電 樞對發(fā)電機的振動影響特別大，所以勵磁機安裝過程中有以下一些工序應(yīng)嚴(yán)格要求；1）電樞安裝如圖1所示，d和di直徑尺寸差值（即間隙）應(yīng) > 0.6mm若<0.6mm ,應(yīng)修整 導(dǎo)桿絕緣層外圓（d）2） 電樞安裝后慢轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)子，用百分表檢查圖 2中A、B、C、C、D、E、F各部位的外圓 跳動偏差，C點部位外圓跳動兩對標(biāo)稱點的代數(shù)差應(yīng) < 0.20mm間隙KW H1-H。將各組數(shù)據(jù) 調(diào)整在合格范圍.。3） 勵磁機電樞的安裝。檢查電樞所帶的平衡塊一定要緊固，軸銷與銷孔只有0.01mm的間 隙，否則會造成安裝困難或晃度過大。4）轉(zhuǎn)子接地檢測裝置回裝時，要將發(fā)射器底座邊緣與止口配合好，避免發(fā)射器裝偏，引發(fā) 勵磁機的擺動。4、結(jié)論引起汽輪發(fā)電機組振動的原因有很多，主要有電磁和機械方面。發(fā)現(xiàn)振動超標(biāo)后一定要 仔細判別振動原因。4.1為了確定是否屬于電磁方面的原因，首先應(yīng)觀察三相電流是否平衡，如不平衡則產(chǎn)生 100HZ的振動；其次，再保持負荷值一定，在較大范圍改變勵磁電流，觀察勵磁電流對振 動的影響，如果隨其變化，振動也急劇變化，就表明振動原因是轉(zhuǎn)子繞組存在匝間短路。4.2為了確定是否屬于機械方面的原因，可保持勵磁電流一定，若振動隨著有功負荷變化， 則表明振動是由于機械原因引起的，通常應(yīng)在汽輪機上或在汽輪機與發(fā)電機聯(lián)軸部位上尋找原因，如果振動值較大，而且不隨勵磁電流或負荷的變化而變，這種現(xiàn)象也屬于機械原因引起。轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的機械振動。主要表現(xiàn)為50HZ和100HZ兩個頻率；50HZ的振動主要由轉(zhuǎn)子不平衡引起，并通過軸承、端蓋偉給機座，減小的辦法就是提高轉(zhuǎn)子大齒和小齒兩個方 向的剛度不同引起的4.3機組檢修后的安裝，一定要嚴(yán)格按照質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和工藝要求進行，技術(shù)數(shù)據(jù)調(diào)整在合格的 范圍內(nèi)，盡量避免由于安裝、 調(diào)試的質(zhì)量原因而造成振動，使發(fā)電機組在優(yōu)良振動的條件下穩(wěn)定運行。