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北极星电力网技术频道 作者:赵长存，李 宁，孙志清 2004/4/2 0:00:00
摘 要：通过振动测试和分析，确认引起机组轴系振动的原因，并根据影响系数法按转子质量由大到小依次进行轴系动平衡测试，同时综合带负荷后转子振动变化趋势，最终降低了整个轴系振动。
关键词：汽轮发电机；振动;试验研究；轴系动平衡
1 概况
西柏坡发电有限责任公司(以下简称西电)＃1机属亚临界一次中间再热、单轴、双缸、双排汽、高中压合缸、低压双分流、反动凝汽式汽轮机组，于1993年12月并网投产发电。机组的＃1～＃3瓦为可倾瓦，＃4～＃8瓦为椭圆瓦，从机头向机尾看，转子顺时针旋转，转子正上方左侧45度为X方向，右侧45度为Y方向，键相传感器位于X方向，绝对振动在Y方向。机组配备有振动监测系统，该系统带有报警和保护功能，轴振0.125 mm时报警，轴振0.25 m m时打闸停机。轴系布置见图1。
该机在正常运行中由于发电机滑环炭刷着火被迫打闸停机，检查发现着火处轴径表面部分缺损，另外发现＃2轴瓦下瓦乌金面研磨比较严重。西电进行了消缺：修刮＃2 瓦乌金面，调整标高，更换发电机滑环，重新找正发电机励磁系统对轮中心。
修后机组启动，升速至2 000 r/min时，励磁机转子振动大，通过一阶段动平衡处 理，振动显著下降；带满负荷后汽轮机高中压转子、低压转子及励磁机转子振动仍然大，轴系动平衡处理后，满负荷时机组各轴振均降至0.08 mm以内，振动处理效果较佳。
2 振动分析及处理
2.1 励磁机振动分析处理
消缺结束后，＃1机冲车，在2 040 r/min暖机时，励磁机振动大。
从振动数据看，＃7 X轴振达0.24 mm，已接近打闸值；就地测得＃7瓦的振动，水平方向0.11 mm，垂直方向0.047 mm，水平方向瓦振超标。＃7瓦台板上表面水平振动0.067 mm ，下表面水平振动0.034 mm，表明＃7瓦处激振力很大。根据频谱分析，＃7瓦振动主要 为基频振动，即普通强迫振动。主要因素为转子不平衡离心力。由于＃6 、＃7瓦处并不存在热源及不稳定不平衡因素，因此考虑到＃7瓦处轴径表面部分缺损，进行了对轮中心找正，通过一阶段动平衡处理可有效降低＃7瓦振动，于是决定对励磁机转子进行动平衡加重。
计算试加重方案为：＃7瓦侧442 g∠120度；＃8瓦侧312 g∠120度。加重后冲车至 2 040 r/min，＃7、#8轴振动幅度均降低至0.05 mm以下， 动平衡达到了预期效果。
2.2 轴系动平衡
2.2.1初步方案选择
＃1机满负荷时测得的振动数据见表1。
由振动数据可知，＃2、＃3轴振超标，同时瓦振动值也偏大。根据频谱分析，高、低压转子振动主要为基频振动，属转子不平衡离心力激振，即＃2、＃3轴振大主要由转子动不平衡引起。此外，满负荷时＃7X、＃7Y振动显著增大，还需进行热态动平衡处理。为了综合处理整个轴系振动，尽可能降低动平衡过程中各转子间的相互影响，应首先对质量较大的低压转子进行动平衡，其次为高压转子，最后是励磁机转子。为了减少机组启动次数，由于低压转子和励JP2磁机转子之间的发电机转子质量较大，并且低压转子和励磁机转子同时进行动平衡相互影响很小，决定在低压转子和励磁机转子上同时进行加重。
2.2.2低压转子和励磁机转子动平衡
按照影响系数法计算得低压转子两侧加重方案：＃3瓦侧700 g∠55度；＃4瓦侧7 00 g ∠235度。据带负荷后振动变化趋势计算得励磁机两侧加重方案：＃7瓦侧404 g∠275 度；＃8瓦侧302 g∠275度。加重后升速至额定转速，测得振动值见表2。
动平衡后低压转子轴振降至0.1 mm以内，同时高压转子振动也有所下降。
2.2.3高压转子动平衡
按照影响系数法计算得到高压转子两侧加重方案：＃1瓦侧404 g∠250度；＃2瓦 侧404 g∠70度。加重后启动升速至额定转速，见表3。
动平 衡后高压转子轴振明显下降至0.1 mm以内，同时低压转子振动进一步下降。
3 轴系动平衡效果
轴系动平衡后＃1机满负荷运行时测得各点振动值见表4。
由表4可看出，轴系动平衡后，各测点振动值均降至0.08 mm以内，振动稳定，达到了新投产机组振动标准， 其中励磁机转子轴振动保持在0.03 mm以内，达到优秀标准。
4 结束语
通过对＃1机轴系进行动平衡处理，使各测点振动值达到了较高振动标准，振动处理效果较好。在轴系动平衡过程中应严格按照一定的处理顺序，保证质量较大的转子先获得平衡，再平衡质量次之的转子；对于相互间影响较小的转子可同时进行动平衡，既可有效降低转子相互间的不良振动影响，又能最大限度地减少机组启动次数，降低动平衡成本，快速实现降低整个轴系振动的目的。
参考文献
［1］张游祖，施维新.汽轮发电机组的振动及转子找平衡［M］.北京：水利电力出版社，1985.
［2］清华大学.机械振动［M］.北京：机械工业出版社，1980.
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