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转子质量不平衡导致的汽轮发电机组振动(1)

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

转子质量不平衡是汽轮发电机组最常见的振动故 障,它约占了故障总数的80%。随着制造厂加工、装配精度以及电厂检修质量的不断提高,这类故障的发生串正在逐渐减少,过去国内大型汽轮机厂中只有个别厂 家可以对大型汽轮机转子进行高速动平衡,现在几乎全部厂家都可以做。至于发电机转子的高速平衡,各电机厂早已能够进行。现场检修过程中的转子平衡方法也在 不断改进。低速动平衡有些电厂已经抛弃了老式的动平衡机,取而代之是使用先进的移动式动平衡机。即便如此,质量不平衡目前仍是现场机组振动的主要故障。

一、转子质量不平衡的一般特征

机组转子、轴系存在质量不平衡的最关键的特征是主要成分,具体表现如下:

(1)量值上,工频振幅的绝对值通常在30%以上,相对于通频振幅的比例大于80%。

(2)工频振幅为主的状况应该是稳定的,这包括:

1)各次启机;

2)升降速过程;

3)不同的工况,如负荷、真空、油温、氢压、厉磁电流等。

(3)工频振动的相位同时也是稳定的。

在 工频振幅占主要成分的前题下,判断质量不平衡的第二个主要依据是这种状况的重复性。只要振动是质量不平衡造成的,工频振动的幅值与相位随转速的变化以及定 速后随时间的变化规律是稳定的,重复性很好。即使不平衡不是转子的原始不平衡,而是来自转子的热弯曲或转动部件的松动等,现象也基本是重复的。除非是由于 其它原因造成的工频振动特征,如中心孔进油或动静碰摩。

这 里反复提到的“工频为主”,主要是指在工作转速下。在升降速过程中,情况略为复杂。存在质量不平衡的转子过临界转速时的工频共振峰的高低取决于转子上存在 的不平衡质量的形态。第一阶模态不平衡除了影响工作转速的工频振动,还要在过第一临界转速时有明显的表现,而在过其它各阶临界转速时没有反应.各阶模态不 平衡有同样的规律。

这 样,如果转子上存在的不平衡模态阶数高于工作转速下的临界转速,则在过临界转速时不会呈现共振响应。如某转子第一临界转速是1600r/min,第二临界 转速高于3000 r/min,转子上存在第二阶模态不平衡,即反向不平衡,升速过1600r/min时共振峰不会高,接近3000r/min时该转子的两轴承工频振动会明 显增大,相位会趋于反向。由此可以判断转子上存在的不平衡模态。

有时,存在过大不平衡的转于升降速波特图会出现一些特殊现象,给振动原因的判断带来假象。

与 质量不平衡类似的一个最常见的假象是结构共振。转速接近3000r/min时,工频振幅直线上升,如果超速,在略高于3000r/min的转速可能还存在 不大不小的峰。以这个峰为理由,很可能错误地判断这里存在结构共振。在进行了高质量的平衡,降低了轴承的振动后可以发现,原有的峰也随之消失。

二、转子质量不平衡的分类特征

汽轮发电机组转子的质量不平衡产生的原因有三个:原始不平衡;转动过程中的部件飞脱、松动以及转子的热弯曲。原始不平衡是主要原因。现对这些不同形式的不平衡振动特征分别介绍。

来源:电力论文网
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