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转子质量不平衡导致的汽轮发电机组振动(2)

北极星电力网技术频道    作者:佚名   2012/8/21 13:46:41   

  所属频道:  火力发电    关键词:  转子 汽轮发电机组 发电机

(一)原始质量不平衡

原 始质量不平衡指的是转子开始转动之前在转子上已经存在的不平衡。它们通常是在加工制造过程中产生的,或是在检修时更换转动部件造成的。这种不平衡的特点除 了上面介绍的振幅和相位的常规特征外,它的最显著持征是“稳定”,这个稳定是指在一定的转速下振动特征稳定,振幅和相位受机组参数影响不大,与升速时或带 负荷的时间延续没有直接的关联,也不受启动方式的影响。具体所测的数据中,在同一转速,工况相差不大时,振幅波动约20%,相位在10º20º范围内变化 的工频振动均可以视为是稳定的。

对 于新机组,原始不平衡在第一次升速就会显现出来,在对转子进行任何处理之前的升降速振动数据中,特征重复性很好。大修后的机组,如果较大修前工频振动变 大.则表明大修中必然动过转子部件,如换叶片、拔护环等。反之,如果转子上的部件没有任何变动而出现了工频振动大的情况, 则应仔细分析原因。

(二)转动部件飞脱和松动

汽轮发电机组振动发生转动部件飞脱可能有叶片、松动的部件可能有护环、转子线圈、槽楔、联轴器等。

飞脱时产生的工频振动是突发性的,在数秒钟内以某一瓦振或轴振为主,振幅迅速增大到一个固定值,相位也同时会出现一个固定的变化。相邻轴承振动也会增大,但变化的量值不及前者大。这种故障一般发生在机组带有某一负荷的情况。

某 电厂的200MW11号机组1998年底大修后启机,3、4号轴承振动大进行动平衡,接长轴联轴器加重1600g,用两个M14的螺钉固定,升速到 2600r/min时,3号轴承附近发出一声响声,振动增大,立即停机,发现平衡块飞脱。2600r/min平衡块飞前3号轴振为 179µm<14º,瓦振为41µm<69º,飞后3号轴振为220µm<60º,瓦振为47µm<118º,平衡块飞脱使得轴 振和瓦振相位变化约60º,轴振振幅增加40µm,瓦振振幅增加6µm。

部件松动所造成的工频振动大的情况可以发生在升速、定速或带负荷过程。有的情况下大振动会变小,出现波动现象。

(三)转子热弯曲

转子热弯曲引起的质量不平衡的主要特征是工频振动随时间的变化。随机组参数的提高和高参数下运行时间的延续,工频振幅逐渐增大,相位也随之缓慢变化,一定时间后这种变化趋缓,最终基本不变。

存在热弯曲的转子降速过程的振幅, 尤 其是过临界转速时的振幅,要比转子温度低启机升速时的振幅大。两种情况下的波特图可以用来判断是否存在热弯曲。为此有时需要安排专门的试验,机组不采用滑 参数停机的方式,较快地减负荷,不解列打闹情走,以观察转子温度高的情况下降速过程的幅频特性,和冷态启机时进行比对。

一旦转子温度降低,转子的弯曲会很快恢复。因此,测试必须在转子弯曲没有完全恢复前进行。新机转子的热弯曲一般来自材质热应力。这种热弯曲状态是固有的、可 重复的,因而可以用平衡的方法处理。有时运行原因也会导致热弯曲,如汽缸进水、进冷空气、动静碰摩等。只要没有使转子发生永久塑性变形,这类热弯曲都是可 以恢复的,引起热弯曲的根源消除后,工频振动大的现象也会随之自行消失。

排气缸温度过高导致瓦振工频振幅增大是远行中时而发生的另一种现象。从原理上分析,它也使转子出现热弯曲。

发电机转子也常会因为通风道堵塞引起转子一侧温度高于对面一侧,转子发生类似于一阶振型的弯曲,它自然对一阶振动影响最大,表现最明显应该在过一阶临界转速时的工频振动增大。

来源:电力论文网
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