国产引进型300MW机组轴系振动故障诊断_孙和泰[1]

收稿日期:1999-08-09;修订日期:1999-11-05

作者简介:孙和泰(1972-),男,江苏连云港人,江苏省电力试验研究所汽机室工程师.

文章编号:1001-2060(2000)05-0529-04

国产引进型300MW 机组轴系振动故障诊断

(江苏省电力试验研究所,江苏南京　210029)　孙和泰　卢修连　姜志军

图1　轴系支承简图

摘　要:彭城电厂2号机组是改进后的三支承国产引进型300MW 汽轮发电机组(励磁机转子加长300mm )。在调试期间出现了密封瓦碰磨、振动波动、过临界振动大等问题。通过现场处理振动达优良水平。分析了振动现象产生的原因,提出了相应措施,指出了该类型机组存在问题及今后应注意的方面。关

键

词:汽轮发电机组;振动特性;轴系;不平衡响应

中图分类号:TK268.+

1 文献标识码:A

1　前言

上海汽轮机厂和上海电机厂引进西屋公司技术制造的国产引进型300MW 汽轮发电机组投产以来,一直存在较为突出的振动问题。尤其是励磁机/发电机轴系三支承的机组,几乎每台都存在6号、7

号瓦振动偏大,而且在空负荷和带负荷时的振动会显著爬升的问题。据制造厂及有关单位分析,认为励磁机转子临界转速接近工作转速,从而造成这种现象。因此上海电机厂对励磁机转子结构进行了改进,将励磁机转子长度加长了300mm ,目前改进后的机组已投运多台,但仍然存在6号、7号瓦振动偏大及振动爬升现象、在过发电机二阶临界(2240r /min )和励磁机临界时振动过大等问题,而且没有得到很好的解决。彭城电厂2号机组就是这种改进后的机组,在调试期间也出现了同类型振动问题,经过处理,机组振动问题得到解决,振动达优良水平。

2　设备概况

彭城电厂2号机组是国产引进型亚临界、中间

再热、双缸双排汽、凝汽式汽轮发电机组,汽机型号为N300-16.7/537/537,发电机型号为QFS -300-2,励磁机型号为ZL WSIO Ⅱ-635＊737。其中1号、2号、3号瓦为可倾瓦,4号、5号、6号、7号瓦为椭圆瓦,发电机、励磁机轴承采用三支承结构,其支承简图见图1。

3　振动现象及特征

2号机组于1997年4月24日首次冲转,在机组多次启停中对各瓦瓦振及轴振进行了监测,机组实测的临界转速见表1。

表1　机组临界转速

单位:r /min

HP /IP

LP GEN 一阶GEN 二阶EXC 计算值1100152080022802450～2550

实测值

1700

1340

880

2240

2450

机组首次启动升速到600r /min 时,6号瓦轴振为35μm ,5号瓦轴振为24μm ,在600r /min 停留不到

2分钟,5号瓦轴振增大到110μm ,6号瓦轴振增大到85μm ,打闸停机。

在分析采取措施之后(详见4(1)),机组第二次启动顺利升速到2040r /min 进行中速暖机,在暖机

期间6号、7号瓦振动有较大波动,6号瓦轴振在96μm 到117μm 之间波动,7号瓦轴振在66μm 和120μm 之间波动,振动主要是工频成分,相位变化较小。

中速暖机结束,第

第15卷(总第89期) 热能动力工程 2000年9月

一次升速通过2240r /min 时,6号、7号瓦出现一个较陡的振动峰值,且峰值较大。6号瓦轴振达320μm ,TSI 保护动作,机组跳机。将6号、7号瓦振动保护定值由250μm 改为400μm 。保护动作延时由3

秒改为6秒后,机组升速到3000r /min ,在通过励磁机临界转速时,7号瓦轴振为252μm ,6号瓦轴振为232μm 。

在刚定速3000r /min 时,6号瓦轴振为80μm ,7号瓦轴振为70μm ,随后,6号、7号瓦振动慢慢爬升,爬升到一定值后,又慢慢下降。空负荷运行期间,6号瓦轴振在80μm 到100μm 之间变化,7号瓦轴振在70μm 到100μm 之间变化,振动变化同时相位也有变化,变化幅度为20度左右。振动主要为工频,也有少量二倍频,其变化情况见表2。

表2　6瓦、7瓦振动数据

单位:μm

瓦号4/25,7:004/25,7:484/25,9:404/25,15:304/25,18:004/25,20:004/26,11:406号通频77718192948480相位1681771831781791761777号

通频689393949710084相位

206

211

228

244

225

228

218

4　振动分析处理

(1)通过对首次启动时振动分析发现,升速过程中,在200r /min 等较低转速下,5号、6号瓦轴振波形已发生一定畸变,产生了削波现象,波形图见图2,频率成分中还有二倍频等高频分量,在600r /min 振动增大时,工频分量为主要成分,同时有二倍频、三倍频、四倍频等高频成分,频率成分丰富,5号、6号瓦振动趋势图见图3,频谱图见图4、图5。从转子摩擦的机理分析,可用一个单圆盘转子来说明,具有如下方程式成立:m z +cz +kz +N +F

=mr ω2e j ωt

　其中m 、c 、k 分别为转子质量、阻尼、刚

度;Z :转子位移;ω:转动角速度;R :质量偏心;N :摩擦时附加刚性力;F 附加摩擦力。

发生摩擦时,转子振动方程中增加了N 、F 两个

附加力,N 、F 与运行工况、摩擦程度、原因等有关。对于部分摩擦,在摩擦程度较小时,振动仅是高点上受到限制,振动波形有畸变,频谱上有高频分量。当N 较大碰磨严重时,频率成分更为丰富,当碰磨产生热弯曲时,1X 成分增大,主要是工频。在一阶临界转速以下碰磨导致热弯曲时,由于此时机械滞后角小于90度,因此热弯曲引起的不平衡量与转子原始

不平衡量矢量和将大于原始不平衡量,从而导致振动增大,大振动又引起更严重碰磨,从而造成恶性循环。

图2　6号瓦300r /min 时的轴振波形图

图3　5号瓦、6号瓦轴振趋势图

因此根据此次振动现象判断发电机转子发生了较为严重的碰磨。发电机转子碰磨一般多发生于密封瓦和轴承油挡处,该型机组密封瓦间隙一般较小,

且自调整性较差,对密封油温要求较高,油温低易导致振动增大,据有关研究表明,当密封油空、氢侧差压大时,将导致密封瓦与支座端面摩擦力增大,密封瓦自调整性更差。在机组首次开机时,空氢侧密封油温分别为33度、23度,当时空氢侧密封油压相差较大,使得密封瓦自调整性变差,由此判断密封瓦发生卡涩,再加上油温低,间隙小,从而导致机组发生

·530·热　能　动　力　工　程 2000年

较为严重的摩擦现象。摩擦后间隙将有所增大,因此当时采取了将密封油温提高到47度,并严格控制空氢侧密封油差压的措施,第二次启动,发电机转子在低转速下碰磨现象消失

。

图4　5瓦600r /min

时的轴振频谱图

图5　6瓦600r /min 时的轴振频谱图

(2)该型机组发电机励磁机轴系采用三支承结

构,励磁机转子相当于发电机转子的外伸端,而且励磁机转子较重、较长,实测发电机二阶临界转速2240r /min ,励磁机转子一阶临界转速2450r /min ,二者较为接近。

从转子振动模态分析,当转子外伸端过长时,外伸端不大的不平衡力都将激起转子较大的挠曲,若外伸端质量过大,便产生较大的不平衡量,从而激起主跨内显著的二阶挠曲,导致主跨内的轴承和大轴产生较大的振动,当外伸端临界转速与主跨内二阶临界转速接近时,将造成主跨转子过二阶临界时振动很大。因此励磁机转子的不平衡必会对发电机转子的二阶临界振动产生影响,导致发电机二阶临界振动偏大。从励磁机临界振动数值看,励磁机转子

存在较大不平衡,这是导致发电机二阶临界、励磁机一阶临界振动过大的原因。

(3)该型机组在将励磁机临界转速下调到2450r /min 后,2040r /min 暖机、3000r /min 空负荷及带负荷运行时,仍有振动波动现象产生。其原因一是由于该型机组密封瓦自调整性较差,间隙偏小,在转子振动较大时,易发生碰磨。二是密封瓦油温、密封瓦与支座端面摩擦力密封瓦间隙等因素变化的耦合作用,导致密封瓦对转子振动阻尼改变。当发电机转子与密封瓦碰磨时(密封瓦不发生严重卡涩),摩擦一般为全周或连续摩擦,且程度较轻,故一般不会有波形畸变及高频分量,此时的摩擦不是干摩擦,而且摩擦时的正压力、线速度、材料、光洁度等因素是一定的,因此热弯曲量值基本不变,热弯曲变化方向与转子转向相同,由于密封油的润滑冷却

作用,转子弯曲变化周期较长,当这种弯曲引起不平衡量小于转子原始不平衡量时,其合成的不平衡量会在一定范围内波动,相位发生的变化较小。三是

尽管励磁机临界转速下降了200多转,离工作转速有500多转,但由于励磁机转子较重较长,其不平衡对6号、7号瓦振动影响系数仍然过大,当励磁机在运行中产生微小的不平衡变化,就会导致6号、7号瓦振动较大变化。制造厂推荐2040r /min 中速暖机,励磁机转子加长后,发电机二阶临界转速为2240r /min ,中速暖机转速靠近发电机二阶临界,这是造成中速暖机时振动波动原因之一。机组定速3000r /min 时,6号、7号瓦原始振动也略偏大。(4)要根本改善该型机组振动问题,必须从改进励-发轴系结构及密封瓦结构着手,但这在现场不可能实现。由以上分析知,2号机组振动问题与励磁机转子不平衡有关,改善其不平衡状况,以上振动情况都将有所好转。1997年5月5日在励磁机整流盘上加重165克后,开机,过发电机二阶临界和励磁机一阶临界6号、7号瓦轴振都不超过120μm ,过机组其它临界时,各相关瓦轴振都在100μm 以内,加重后具体振动数据见表3。

表3　加重前后的振动数据

单位:μm

2240r /min 2450r /min 3000r /min

加重前加重后加重前加重后

加重前加重后5号瓦9841543025186号瓦31510023310185357号瓦

230

80

252

110

98

33

(下转第547页)

·

531·第5期 孙和泰.国产引进型300MW 机组轴系振动故障诊断

循环吸热量　Q0=1799.92　kJ/kg;循环热效率　η=34.4592　%。

表1　蒸汽发生器进口流量为“1”时的抽汽份额计算

加热器编号No.1No.2No.3No.4No.5No.6No.7No.8No.9

加热器类型低加低加低加低加除氧高加高加再热再热

单元划分孤立孤立2#2#1#1#1#孤立孤立

抽汽份额0.03215640.02969960.02473070.02543870.03975640.06803430.04669170.04469650.0485805

7　小结

从以上理论分析和实际算例中不难得到如下重要结论:

(1)高压加热单元计算通式的提出有效地解决了压水堆核电机组二回路难以串联求解的难题,从而大大简化了二回路常规计算。

(2)加热单元线性模型的建立以及进水系数局部定量方法的提出,不但发展了传统的热力系统加热单元理论,而且使之彻底摆脱了循环函数法各种主辅循环分析、动力特性计算的束缚,从而发展为一种崭新的热力系统定量方法,为热力系统尤其是核电机组二回路的局部定量分析提供了简便准确的计算方法。

(3)二回路的单元分析法较其它二回路分析方法具有数学模型简单、算法灵活、用途广泛等特点,手算电算都很方便,既可用于整体分析又可用于局部定量,既可用于核电机组二回路的分析计算又可用于常规火电机组热力系统的分析计算,是一种富有生命力的新算法。

参考文献:

[1]　林万超.火电厂热系统节能理论[M].西安:西安交通大学出版

社,1994.

[2]　马芳礼.电厂热力系统节能分析原理—电厂蒸汽循环的函数与

方程[M].北京:水利电力出版社,1992.

[3]　郭丙然.火电厂计算机分析[M].北京:水利电力出版社,1990.

[4]　严俊杰.汽轮发电机组经济性诊断理论研究及应用[D].西安:

西安交通大学,1997.

[5]　Sterman S,Terl in S A,Sharkov A T.Thermal and nucl ear power sta-

tions[M].Moskow:M ir Publishers,1986.

(孙显辉　编辑)

(上接第531页)

通过加重处理,在3000r/min和带负荷各种工况下,各瓦轴振均在40μm以内,6号、7号瓦振动波动现象也基本消除,机组振动达优良水平,各工况下振动数值见表4。

表4　各工况下各瓦轴绝对振动情况单位:μm　时　间工　况1号2号3号4号5号6号7号5/54:303000r/min33363034134038

5/514:1075MW38373015183633 5/74:00150MW40402826152738 5/88:45225MW40393040203635

5/1516:40300MW37342334163940

5　结论和建议

(1)　国产引进型300MW机组在将励磁机转子加长300mm后,其励磁机转子一阶临界转速、发电机转子二阶临界转速都有所下降,二者比较接近,由于励-发轴系采用三支承结构,励磁机转子实际相当于发电机转子的外伸端,励磁机转子不平衡对发电机转子二阶挠曲产生显著影响,彭城电厂2号机组发电机二阶临界振动过大,主要是由于励磁机转子不平衡影响所致。通过改善励磁机转子的平衡状态,使得过发电机二阶临界振动达到优良标准。

(2)　从振动数据分析,励磁机转子不平衡对6号、7号瓦振动影响系数较大,发电机-励磁机系统刚度、阻尼偏小,建议制造厂对发电机-励磁机系统结构及密封瓦结构进行研究,总结励磁机/发电机轴系三支承和四支承的优劣,加以改进。

(3)　6号、7号瓦振动爬升与密封瓦结构特性有关,也与6号、7号瓦原始振动大、励磁机转子对6号、7号瓦振动影响较大有关。通过动平衡,降低6号、7号瓦原始振动数值,可减少或消除密封瓦碰磨,从而消除振动爬升现象或减少爬升范围。另外密封油温对5号、6号、7号瓦振动也有影响,运行中油温应维持45度左右,并尽量保持稳定。

参考文献:

[1]　施维新.汽轮发电机组振动[M].北京:水利电力出版社,1991.

[2]　施维新.汽轮机工作转速下转轴碰磨振动及其诊断[J].中国电

力,1994,27(6):28-34.

(何静芳　编辑)

·

547

·

第5期 李运泽.压水堆核电机组二回路的线性单元分析法

Chen Ren -bo ,Zhao Li ,Xu Dian -gou (Harbin Institute of Technology ,Har bin ,China ,Post Code :150001)//Journal of Engineering for Ther mal E ner gy &Power .-2000,15(5).-519-521

This paper covers the structural composition ,control function and features of a computer -based c ontr ol system for the

deaeration system of an oil refiner y .A fuzzy c ontr oller is designed for a coupled system along with a description of the pr essure and water level control scheme and the relevant contr ol software .Follo wing its commissioning the above -cited system has been working satisfactorily ever since .Key words :deaeration system ,c omputer -based control ,fuzzy control 面向方案锅炉房汽水系统CAD 的开发=Development of a Plan -oriented C AD Softw are for a Boiler House Steam /water System [刊,汉]/Yu Guo -qing ,Dong Shan ,Guo Jun (Harbin Arc hitectural University ,Harbin ,China ,Post Code :150090)//Journal of Engineering for Thermal Energy &Power .-2000,15(5).-522-525The authors have come up with the conception of a plan -oriented CAD software along with a discussion of its specific im -plementation in a boiler house stea m /water system .In addition ,given in this paper is also the CAD development and re -alization mode for a completely new boiler house steam /water system .All the above can serve as a valuable guide when working out the CAD software of other engineering projects ,which involve the use of numerous equipment items and pipelines .Key words :plan -oriented CAD software ,boiler house steam /water system ,software implementation 基于模糊模式识别的电站锅炉能损故障分类=Classification of Three Types of Energy Loss for Utility Boilers Based on Fuzzy Pattern Identification [刊,汉]/Shi Yan -fu ,Wang Guang -jun (Power Engineering Department ,Northeast Electric Po wer Institute ,Jilin ,China ,Post Code :132012)//Journal of Engineering for Thermal Ener gy &Po wer .-2000,15(5).-526-528

With the difference between the actual flue gas temperature and rated one in the various heating surfaces of a utility boiler ser ving as characteristic data a fuzzy pattern identification -based model has been set up for ener gy -loss identification .The model can identify thr ee types of energy loss (air leakage ,ash deposit -caused contamination and the effect of an unsched -uled change of coal rank ).It should be noted that the effective identification of the thr ee types of energy loss has been re -alized solely by tracking the change in flue gas temperature at various locations of the boiler .Key words :fuzzy pattern

identification ,utility boiler ,energy loss ,classification

国产引进型300MW 机组轴系振动故障诊断=Failure Diagnosis of the Shafting Vibrations in a Chinese -made but Imported Technology -based 300MW Turbogenerator and the Measures Taken for their Alleviation [刊,

汉]/Sun He -tai ,Lu Xiu -lian ,Jiang Zhi -jun (Jiangsu Provincial Electric Power Testing Research Institute ,Nanjing ,China ,Post Code :210029)//Journal of Engineering for Thermal Ener gy &Power .-2000,15(5).-529-531,547The No .2unit at Pancheng Power Plant is a Chinese -made three bearings -supported 300MW turbogenerator set based on imported technology (with the exciter rotor being lengthened by 300mm ).In the c ourse of c ommissioning tests of the unit ther e emerged a series of problems ,such as a physical contact and rub of seal pads ,vibration fluctuations and excessively lar ge hypercritical vibrations .As a result of timely measur es taken on site the vibrations have been kept at an acceptable level .The authors have analyzed the causes of the vibrations ,proposed relevant measures and pinpointed some existing pr oblems specific to such units .In addition ,some issues meriting special attention in the future have also been indicat -ed .Key words :tur bogenerator unit ,vibration characteristics ,shafting ,unbalanced response 反吹系流煤粉燃烧技术对炉内空气动力场影响的试验和数值模拟=Model Test and Numerical Simulation of the Effect of a Primary Air Reverse Tangential F low -based Pulverized -coal C ombustion Technology on In -fur -nace Aerodynamic Field [刊,汉]/He Qing ,Zhang Ming -chuan ,Chen Qi -feng ,Xi Shi -tong (Shanghai Jiaotong Uni -versity ,Shanghai ,China ,Post Code :200030)//Journal of Engineering for Thermal Energy &Power .-2000,15(5).-532-536The technical modification of a primary air reverse tangential flow -based was conducted of the tangentially fired boiler of a Chinese -made 300MW unit based on imported technology .The results of a cold -state model test and numerical simula -tion indicate that the implementation of a primary -air reverse flow technology on the above -cited boiler can improve the in -

·580·热　能　动　力　工　程 2000年

电动机三种典型振动故障的诊断(1)

电动机三种典型振动故障的诊断 1 引言 某造纸厂一台电动机先后出现了三种典型的振动故障: (1) 基础刚性差; (2) 电气故障; (3) 滚动轴承损坏。 现将诊断分析及处理过程进行简单的描述和总结: 此电动机安装于临时混凝土基础上，基础由四根混凝土支柱支撑于二楼楼板横梁上，基础较为薄弱。电动机运行时振动较大，基础平台上感觉共振强烈。没有发现其他异常。 电动机结构型式及技术参数如下: 三相绕线型异步电动机 型号:yr710-6 额定功率:2000kw 额定转速:991r/min 工作频率:50hz 额定电压:10kv 极数:6 滚动轴承:联轴节端nu244c3; 6244c3 末端: nu244c3 (fag) 针对本电动机的特点,采用entek data pactm 1500数据采集器＋9000a-lbv加速度传感器; enmoniter odyssey软件进行振动数据的采集和分析: 2 电动机基础刚性弱的诊断过程 2001年8月21日，采用entek data pactm 1500数据采集器对此电动机进行测试。首先，

断开联轴节，进行电动机单试。测量电动机两端轴承座处水平、垂直、轴向三个方向的振动速度有效值(mm/s rms)、振动尖峰能量(gse)幅值及频谱;测量电动机地脚螺栓、基础、基础邻近台板各点及台板下支撑柱上各点的振动位移峰峰值(μm p-p); 测量电动机两侧轴承座 水平、垂直方向的工频(1×n)振动相位角。将电动机断电，采集断电瞬间前后电动机振动频谱瀑布图。 之后，重新找正对中，带负荷运行进行测试，测试内容同上。 测点位置如图1所示;对电动机基础、地脚螺栓及台板各点振动幅值进行测量的数据如图2、图3所示。 图1 图2 振动数据侧视图

汽轮机轴系振动故障研究汇总

汽轮机轴系振动故障研究 汽轮机轴系振动故障研究汽轮发电机组是电厂中的重要设备，而汽轮发电机组的振动严重威胁着汽轮发电机组的安全运行。机组运行中，轴系振动最常见的后果是导致机组无法升速到工作转速，个别情况下，轴系振动大会造成汽轮发电机组设备损害事故，如动静摩擦等引起大轴弯曲，支持轴承的乌金破碎或严重磨损，甚至转子断裂。例如2001年广东省就有3台大型机组发生高压转子永久弯曲事故。1988年，某电厂600MW引进机组发生高压缸叶片断裂重大事故，直接损失2400万元，此外近几年运行中叶片断裂事故也逐渐增多，如果不即时发现并确切诊断，则很可能造成大面积叶片断裂，而引发大轴弯曲或飞车事故，此类事故不胜枚举，不仅间接直接经济损失巨大，而且更严重的是影响机组的寿命，威胁生命安全。本人根据自己现场工作经验，列出常见的振动原因，及其如何在运行和检修中防范。 第一章机组振动故障诊断 第一节质量不平衡 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提高，这类故障的发生率正在逐渐减少，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振动的主要故障。 一.转子质量不平衡的一般特征 （1）量值上，工频振幅的绝对值通常在30um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,励磁电流

汽轮机振动大的原因分析及其解决方法[1]

汽轮机振动大的原因分析及其解决方法 摘要：为了保障城市经济的发展与居民用电的稳定，加强汽轮机组日常保养与维护，保障城市供电已经成为了火力发电厂维护部门的重要任务。文章就汽轮机异常振动的原因进行了分析与故障的排除，在振动监测方面应做的工作进行了简要的论述。 关键词：汽轮机；异常振动；故障排除；振动监测；汽流激振现象 对转动机械来说，微小的振动是不可避免的，振动幅度不超过规定标准的属于正常振动。这里所说的振动，系指机组转动中振幅比原有水平增大，特别是增大到超过允许标准的振动，也就是异常振动。任何一种异常振动都潜伏着设备损坏的危险。比如轴系质量失去平衡（掉叶片、大轴弯曲、轴系中心变化、发电机转子内冷水路局部堵塞等）、动静磨擦、膨胀受阻、轴承磨损或轴承座松动，以及电磁力不平衡等等都会表面在振动增大，甚至强烈振动。 而强烈振又会导致机组其他零部件松动甚至损坏，加剧动静部分摩擦，形成恶性循环，加剧设备损坏程度。异常振动是汽轮发电机运转中缺陷，隐患的综合反映，是发生故障的信号。因此，新安装或检修后的机组，必须经过试运行，测试各轴承振动及各轴承处轴振在合格标准以下，方可将机组投入运行。振动超标的则必须查找原因，采取措施将振动降到合格范围内，才能移交生产或投入正常运行。 一、汽轮机异常振动原因分析 汽轮机组担负着火力发电企业发电任务的重点。由于其运行时间长、关键部位长期磨损等原因，汽轮机组故障时常出现，这严重影响了发电机组的正常运行。汽轮机组异常振动是汽轮机常见故障中较为复杂的一种故障。由于机组的振动往往受多方面的影响，只要跟机本体有关的任何一个设备或介质都会是机组振动的原因，比如进汽参数、疏水、油温、油质、等等。因此，针对汽轮机异常震动原因的分析就显得尤为重要，只有查明原因才能对症维修。针对导致汽轮机异常振动的各个原因分析是维修汽轮机异常振动的关键。 二、汽轮机组常见异常震动的分析与排除 引起汽轮机组异常振动的主要原因有以下几个方面，汽流激振、转子热变形、摩擦振动等。 （一）汽流激振现象与故障排除 汽流激振有两个主要特征：一是应该出现较大量值的低频分量；二是振动的增大受运行参数的影响明显，且增大应该呈突发性，如负荷。其原因主要是由于叶片受不均衡的气体来流冲击就会发生汽流激振；对于大型机组，由于末级较长，气体在叶片膨胀末端产生流道紊乱也可能发生汽流激振现象；轴封也可能发生汽流激振现象。针对汽轮机组汽流激振的特征，其故障分析要通过长时间的记录每次机组振动的数据，连同机组满负荷时的数据记录，做出成组曲线，观察曲线的变化趋势和范围。通过改变升降负荷速率，从5T/h到50T/h的给水量逐一变化的过程，观察曲线变化情况。通过改变汽轮机不同负荷时高压调速汽门重调特性，消除气流激振。简单的说就是确定机组产生汽流激振的工作状态，采用减低负荷变化率和避开产生汽流激振的负荷范围的方式来避免汽流激振的产生。 （二）转子热变形导致的机组异常振动特征、原因及排除 转子热变形引发的振动特征是一倍频振幅的增加与转子温度和蒸汽参数有密切关系，大都发生在机组冷态启机定速后带负荷阶段，此时转子温度逐渐升高，材质内应力释放引起转子热变形，一倍频振动增大，同时可能伴随相位变化。由于引起了转子弯曲变形而导致机组异常振动。转子永久性弯曲和临时性弯曲是

旋转机械振动的基本特性

旋转机械振动的基本特性 概述 绝大多数机械都有旋转件，所谓旋转机械是指主要功能由旋转运动来完成的机械，尤其是指主要部件作旋转运动的、转速较高的机械。 旋转机械种类繁多，有汽轮机、燃气轮机、离心式压缩机、发电机、水泵、水轮机、通风机以及电动机等。这类设备的主要部件有转子、轴承系统、定子和机组壳体、联轴器等组成，转速从每分钟几十到几万、几十万 转。 故障是指机器的功能失效，即其动态性能劣化，不符合技术要求。例如，机器运行失稳，产生异常振动和噪声，工作转速、输出功率发生变化，以及介质的温度、压力、流量异常等。机器发生故障的原因不同，所反映出的信息也不一样，根据这些特有的信息，可以对故障进行诊断。但是，机器发生故障的原因往往不是单一的因素，一般都是多种因素共同作用的结果，所以对设备进行故障诊断时，必须进行全面的综合分析研究。 由于旋转机械的结构及零部件设计加工、安装调试、维护检修等方面的原因和运行操作方面的失误，使得机器在运行过程中会引起振动，其振动类型可分为径向振动、轴向振动和扭转振动三类，其中过大的径向振动往往是造成机器损坏的主要原因，也是状态监测的主要参数和进行故障诊断的主要依据。 从仿生学的角度来看，诊断设备的故障类似于确定人的病因：医生需要向患者询问病情、病史、切脉（听诊）以及量体温、验血相、测心电图等，根据获得的多种数据，进行综合分析才能得出诊断结果，提出治疗方案。同样，对旋转机械的故障诊断，也应在获取机器的稳态数据、瞬态数据以及过程参数和运行状态等信息的基础上，通过信号分析和数据处理提取机器特有的故障症兆及故障敏感参数等，经过综合分析判断，才能确定故障原因，做出符合实际的诊断结论，提出治理措施。 ^WWWWWVWWWIWWVWWWVWWWWWWWWWIHWMVWWWVWWWMWWWWWWIWWhVWWWWWWWWBWWVWWMWWWHIWW^'.a'tn'.- 根据故障原因和造成故障原因的不同阶段，可以将旋转机械的故障原因分为几个方面，见表1。

电机振动在线监测系统解决方案上课讲义

钛能科技根据多年来的状态监测实践，针对电机故障研发出了一套电机振动在线监测系统解决方案，对全面推动我司电机状态监测工作深入开展发挥了重要作用。 1.引言 电机是现代工业生产中的重要电气设备，是现代工业生产的重要物质和技术基础，广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻纺、交通运输、环保等各个行业。各种电机设备的技术水平和运行状况是影响一个工业企业各项经济技术指标的重要因素，电机故障会对企业生产运营造成严重影响。一般说来，电机故障约有60%-70%是通过振动和由振动辐射出的噪声反映出来的，因此现场应用中，振动监测技术是应用比较普遍的故障诊断方法。 电机振动主要由电枢不平衡、电磁力、轴承磨损、转轴弯曲和安装不良使电机与负载机械的轴心线不对中或倾斜等原因引起的。电机振动三个基本参数，分别是振幅、频率和相位。其中振幅可用位移、速度和加速度来表示。在测量过程中我们一般对高频故障（如滚动轴承、齿轮箱故障等）或高速设备进行测量时，应选加速度为参考量；在对低频故障（如不平衡、不对中等）或低速设备测量时，应选位移为参考量；而在进行振动的总体状态测量时，选速度为参考量。电机振动大小必须要满足国家的电机振动标准，否则会造成很严重的后果。 要做好电机振动的监测诊断，首先要对诊断对象做全面的了解以及必要的机理分析，比如:机器的结构和动态特性（齿轮与轴承规格、特征频率等），机器的相关机件连接情况（如动力源、基座等），机器的运行条件（如温度、压力、转速）及维修技术（如故障、维修、润滑、改造），异常振 动的形态和特性。 2.解决方案 2.1方案概述 钛能科技根据已有的技术规范，在对钢铁、石化、水泥客户广泛深入调研的基础之上，结合自身多年来的技术积累，精心开发了电机振动在线监测系统，受到了客户的肯定和好评。 钛能科技电机振动在线监测系统依托先进的物联网传感技术，通过测定电机设备特征参数（如振动加速度、速度、位移等），计算并存储设备的运行参数，自动生成日数据库、历史数据库及报警库。将特征参数值与设定值进行比较，来确定设备当前是处于正常、异常还是故障状态，设备一旦出现异常或者故障，及时报警通知运行管理人员。尽可能多的采集故障信息，从而获得设备的状态变化规律，预测设备的运行发展趋势，帮助用户查找产生故障的原因，识别、判断故障的严重程度，

电机常见的振动故障原因

编号：SM-ZD-75861 电机常见的振动故障原因Organize enterprise safety management planning, guidance, inspection and decision-making, ensure the safety status, and unify the overall plan objectives 编制：____________________ 审核：____________________ 时间：____________________ 本文档下载后可任意修改

电机常见的振动故障原因 简介：该安全管理资料适用于安全管理工作中组织实施企业安全管理规划、指导、检查和决策等事项，保证生产中的人、物、环境因素处于最佳安全状态，从而使整体计划目标统一，行动协调，过程有条不紊。文档可直接下载或修改，使用时请详细阅读内容。 一般来讲，电机振动是由于转动部分不平衡、机械故障或电磁方面的原因引起的。 一、转动部分不平衡主要是转子、耦合器、联轴器、传动轮（制动轮）不平衡引起的。 处理方法是先找好转子平衡。如果有大型传动轮、制动轮、耦合器、联轴器，应与转子分开单独找好平衡。再有就是转动部分机械松动造成的。如：铁心支架松动，斜键、销钉失效松动，转子绑扎不紧都会造成转动部分不平衡。 二、机械部分故障主要有以下几点： 1、联动部分轴系不对中，中心线不重合，定心不正确。这种故障产生的原因主要是安装过程中，对中不良、安装不当造成的。还有一种情况，就是有的联动部分中心线在冷态时是重合一致的，但运行一段时间后由于转子支点，基础等变形，中心线又被破坏，因而产生振动。 2、与电机相联的齿轮、联轴器有毛病。这种故障主要表

电机振动噪音的原因及解决措施

电机振动噪音的原因及解决措施 电机振动噪音的原因及解决措施一般评估电动机的品质除了运转时之各特性外，以人之五感判断电机振动及电机振动噪音的情形较多。而电动机产生的电机振动电机振动噪音，主要有： 1、机械电机振动电机振动噪音，为转子的不平衡重量，产生相当转数的电机振动。 2、电动机轴承的转动，正常的情形产生自然音，精密小型电动机或高速电动机情形以外，几乎不会有问题。但轴承自然的电机振动与电动机构成部材料的共振，轴承的轴方向弹簧常数使转子的轴方向电机振动，润滑不良产生摩擦音等问题产生。 3、电刷滑动，具有电刷的DC电动机或整流子电动机，会产生电刷的电机振动噪音。 4、流体电机振动噪音，风扇或转子引起通风电机振动噪音对电动机很难避免，很多情形左右电动机整体的电机振动噪音，除风扇的叶片或铁心的齿引起气笛音外，也有必要注意通风上的共鸣。 5、电磁的电机振动噪音，为磁路的不平衡或不平衡磁力及气隙的电磁力波产生之电机振动噪音，又磁通密度饱和或气隙偏心引起磁的电机振动噪音。一、机械性电机振动的产生原因与对策 1、转子的不平衡电机振动 A、原因： ·制造时的残留不平衡。

·长期间运转产生尘埃的多量附着。 ·运转时热应力引起轴弯曲。 ·转子配件的热位移引起不平衡载重。 ·转子配件的离心力引起变形或偏心。 ·外力（皮带、齿轮、直结不良等）引起轴弯曲。 ·轴承的装置不良（轴的精度或锁紧）引起轴弯曲或轴承的内部变形。 B、对策： ·抑制转子不平衡量。 ·维护到容许不平衡量以内。 ·轴与铁心过度紧配的改善。 ·对热膨胀的异方性，设计改善。 ·强度设计或装配的改善。 ·轴强度设计的修正，轴联结器的种类变更以及直结对中心的修正。 ·轴承端面与轴附段部或锁紧螺帽的防止偏靠。 2、轴承之异常电机振动与电机振动噪音 A、原因： ·轴承内部的伤。 ·轴承的轴方向异常电机振动，轴方向弹簧常数与转子质量组成电机振动系统的激振。

汽轮机轴系振动的分析与预防处理

汽轮机轴系振动的分析与预防处理 发表时间：2019-06-10T09:25:16.470Z 来源：《电力设备》2019年第3期作者：韩莉王智华 [导读] 【摘要】：介绍高背压机组轴封漏气量大、轴承箱微正压运行，油和粉尘在高温情况下碳化，引起机组轴系振动。 (中节能(西安)环保能源有限公司 710301) 【摘要】：介绍高背压机组轴封漏气量大、轴承箱微正压运行，油和粉尘在高温情况下碳化，引起机组轴系振动。分析积碳的形成并提出处理措施。 【关键词】：汽轮机；积碳；振动；轴瓦 0 引言 某电厂CB30-8.83/3.8/0.645型汽轮机为单缸抽汽背压式汽轮机机组，于2018年1月完成首次大修，2018年2月投入运行，机组1#轴承处轴振和2#轴承处轴振一直平稳，在同工况下基本分别保持在20μm和50μm左右运行。2019年2月到4月2#轴承处轴振由50μm升到230μm，最大时246μm，同时1#轴承处轴振由50μm到100μm之间跳变。针对轴系振动情况，此个案着重从运行现场环境、机组运行工况、历史数据、振动的现象和特征出发分析，最终提出振动形成初步原因并确定检修方案。 1 1#、2#轴承处轴振异常现象及原因分析 2#轴承处轴振振动增大后调出DCS曲线发现： 1月21日2#轴承处振动跳动一次并且大于1# 轴承处（图1），2#轴振在时由19μm跳到45μm然后又回到20μm左右。1#轴振曲线发现1#轴承处由9μm跳到14μm又回到10μm左右。 1月22日曲线显示1#轴承处轴振动跳动大于2# 轴承处，间断性跳动大出现5次（图2）：1#轴承处轴振由14μm跳到46.8μm然后又回到16μm左右，最大跳动值94μm。2#轴承处轴振由19μm跳到31μm，最大跳动值131μm。 1月24日2#轴承处振动跳动一直大于1# 轴承处轴振并上升。出现反复跳动现象（图3）。 2月6日临时停机，2#轴承处轴振恢复到40μm左右。1#轴承处轴振恢复到16μm左右；2月6日启动汽轮机后，2# 轴承处轴振瞬间达到324μm后降至150μm左右。 2月11日1#轴承处轴振与2#轴承处轴振出现交替现象，1#轴承处轴振大于2#轴承处轴振（图4）。2月12日1#轴承处轴振降至58μm左右，2#轴承处轴振升至200μm以上。 2月11日到4月5日，1#轴承处轴振在40μm-100μm-58μm左右跳变；2#轴承处轴振从150μm-230μm逐步上升。 对#1机组汽温、汽压、油压、排气温度、轴位移、推力瓦块温度、膨胀与机组大修后同等工况比对，未发现其他异常，对机组1#、2#、3#、4#轴承分析，判断振源在1#、2#轴承处。（红色为2#轴振曲线，绿色为1#轴振曲线） 通过数据分析，1#、2#轴振现象与李俊峰[1]对某电厂汽轮机轴系异常振动现象的原因非常相似。根据现场机组运行环境分析，判断油挡积碳可能性非常大。油在高温情况下夹杂保温抹面料形成碳化，碳化物与轴系碰磨，造成轴系振动不规律反复现象。 根据2月6日到4月5日2#轴承处轴振数据显示轴振动逐步上升，期间存在跳变现象判断：2#轴承处油挡存在碳化碰磨现象同时2#轴承可能出现异常，异常现象与施维新//石静泼汽轮发电机组振动及事故中轴瓦乌金碎裂机理及原因条件相似[2]。同时根据1#轴承处2月6日到4月5日轴振数据可排除转子异常；根据2#轴承处2月5日轴振数据可排除2#轴承紧力失效。 2 标题二、油挡积碳分析 本机组轴承箱为微正压运行，机组运行负荷一直处在60--70％之间，后汽缸排气温度在运行时由额定工况下243℃升到290℃，轴承箱与汽轮机轴封处空间温度一直在190℃左右，运行时高调门油动机和盘车装置接头有渗油现象及油挡处经常出现油汽混合物，主油箱含水量较大，为了降低轴承箱与轴封处温度，在前后轴承箱处临时安装轴流风机冷却；同时为了散热，将汽轮机前后轴封处保温拆除部分（图5），前后轴封处存在粉末和块状抹面保温材料。风机的使用加大扬尘。油、尘在高温下碳化。 2019年4月9日机检修，在揭开轴承箱上盖后，对油挡进行检查发现，油档齿之间充满坚硬黑色碳化物（图6），油挡回油孔堵塞。后对碳化物清理。 3 标题三、轴承乌金碎裂分析 机组1#、2#轴承为椭圆轴承。在运行时，2#轴承处轴振动相对位移较大[2]：2月5日从10μm-139μm--10μm左右跳动，2月6基本在 150μm-170μm左右跳变，3月底基本上升到200μm-220μm左右（图7），并且跳变峰-峰值逐步升高，峰-峰值跳变周期延长，长达74天振动运行。经查证：2月6日临时停机1.5小时，处理EH油系统蓄能器渗油及充油电磁阀卡涩问题，由于顶轴油系统故障，盘车未能投入，在这种情况下强行启动，造成2#轴承处轴振瞬间高达324μm，由于瞬间强冲击，首先冲击轴承乌金，可能已造成2# 轴承乌金异常，从324μm降到150μm不在下降反而逐步上升到4月5 日停机时的至220μm以上。在这一过程中轴的激振力通过油膜传递给乌金，油膜的交变应力作用在乌金上，致使乌金出现细小裂纹，在出现裂纹后，高压交变膜进入裂纹，小裂纹不断扩大贯通，造成乌金碎块。乌金碎块在油楔交变应力下脱落，碎块在相互撞击下形成碎粒[2]。在碳化碰磨、乌金碰磨、乌金碾压和交变应力的情况下造成2#轴承处轴相对振动在逐步上升现象。检修时发现，2#轴径处有乌金碾压白色痕迹，对2#轴承乌金进行检查发现：轴瓦表面有较浅的沟槽，乌金面有1.5x1.5㎝2和1.0x1.0㎝2

高压电机振动故障分析与处理

高压电机振动故障分析与处理 高压电动机在煤矿生产中的应用极其广泛,根据安装运行维护管理的规定必须进行定期的检查,以便及时了解、掌握电动机的运行情况,及时采取有效的措施,从而保障电动机的安全运行。因此,本文将分析总结高压电动机在安装、运行中所出现振动故障的查找与处理方法。 1、电机振动的测量 对电机振动量的测量从过去用螺丝刀测听,到现在使用较精密的振动测试仪,已经能进行准确的判定。V—63型便携式测振仪,为目前各工厂企业使用较多的用于测量振动的主要仪器,在及时预报电机的振动故障,根据电机的具体运行状况,制定出不同的维护检修措施,发挥着重要作用。 1.1 测量方法 振动的测量可进行振动位移、速度、加速度的测量,在测量时,应注意(1)在测量前,应检查确认仪器的电池电压,正确的设置频率范围。(2)根据不同的测量参数,正确的设置频率范围。(3)在测量时,应保持探头和被测面垂直。(4)在测量过程中,施加在仪器上的压力应适中。 1.2 选取测量位置 根据电机的结构特点,选取合适的能表征电机振动特性的测量点,对判定电机的振动是否超标是非常重要的,对于大中型电机,一般选取电机轴承座的正上方以及轴承中心线左右的对称点,或者电机大端盖的垂直向下与轴承水平方向垂直位置作为测量点。 1.3 电机振动的判定标准 电机振动量所测试的三个参数振动位移、速度、加速度,根据振动的频率越低则振动的位移量的测定灵敏度就越高,振动的频率越高则振动加速度所测定的灵敏度就越高的机理,对于大多数的设备,其振动的速度能够表征设备的振动状态。所以,在对电机进行监测时,以电机振动的速度为主,兼顾振动的位移量。 2、电机在自由状态下振动小,栓紧底脚时振动大,或相反 目前对置于刚性基础上所做空载试验的高压电机,是取自由状态的振动测试值还是在栓紧底脚时的振动测试值没有进行明确的规定。实践证明,取自由状态的振动测试值是可行的,由于在大多数的情况下,把紧底脚时测得的电机的振动值要较自由状态小。其原因可认为通过电机底座面和刚性基础面的良好吻合等于变相增加了电机的刚性。现今,对于结构刚性较差的电机,增加其剐性可以减小振动已经成为不争的事实,可以认为是抑制了电机某种频率的附加振动或者削弱了电

汽轮机振动大的原因分析及其解决办法

汽轮机振动大的原因分析及其解决办法 发表时间：2017-09-06T10:38:48.377Z 来源：《电力设备》2017年第14期作者：唐昊 [导读] 摘要：为了保障城市经济的发展与居民用电的稳定，加强汽轮机组日常保养与维护，保障城市供电已经成为了火力发电厂维护部门的重要任务。 （阜新金山煤矸石热电有限公司辽宁省阜新市 123000） 摘要：为了保障城市经济的发展与居民用电的稳定，加强汽轮机组日常保养与维护，保障城市供电已经成为了火力发电厂维护部门的重要任务。文章就汽轮机异常振动的原因进行了分析与故障的排除，在振动测方面应做的工作进行了简要的论述。 关键词：汽轮机；异常振动；故障排除；振动监测；汽流激振现象 前言 对转动机械来说，微小的振动是不可避免的，振动幅度不超过规定标准的属于正常振动。这里所说的振动，系指机组转动中振幅比原有水平增大，特别是增大到超过允许标准的振动，也就是异常振动。任何一种异常振动都潜伏着设备损坏的危险。比如轴系质量失去平衡（掉叶片、大轴弯曲、轴系中心变化、发电机转子内冷水路局部堵塞等）、动静磨擦、膨胀受阻、轴承磨损或轴承座松动，以及电磁力不平衡等等都会表面在振动增大，甚至强烈振动。而强烈振又会导致机组其他零部件松动甚至损坏，加剧动静部分摩擦，形成恶性循环，加剧设备损坏程度。异常振动是汽轮发电机运转中缺陷，隐患的综合反映，是发生故障的信号。因此，新安装或检修后的机组，必须经过试运行，测试各轴承振动及各轴承处轴振在合格标准以下，方可将机组投入运行。振动超标的则必须查找原因，采取措施将振动降到合格范围内，才能移交生产或投入正常运行。 1.机组异常振动原因 汽轮机组担负着火力发电企业发电任务的重点。由于其运行时间长。关键部位长期磨损 等原因，汽轮机组故障时常出现，这严重影响了发电机组的正常运行。汽轮机组异常振动是汽轮机常见故障中较为复杂的一种故障。由于机组的振动往往受多方面的影响，只要跟机本体有关的任何一个设备或介质都会是机组振动的原因，比如进汽参数、疏水、油温、油质等。因此，针对汽轮机异常震动原因的分析就显得尤为重要，只有查明原因才能对症维修。针对导致汽轮机异常振动的各个原因分析是维修汽轮机异常振动的关键。 2.汽轮机组常见异常震动的分析与排除 引起汽轮机组异常振动的主要原因有以下几个方面，汽流激振转子热变形、摩擦振动等。 2.1汽流激振现象与故障排除 汽流激振有两个主要特征：一是应该出现较大量值的低频分量；二是振动的增大受运行参数的影响明显，且增大应该呈突发性，如负荷。其原因主要是由于叶片受不均衡的气体来流冲击就会发生汽流激振；对于大型机组，由于末级较长，气体在叶片膨胀末端产生流道紊乱也可能发生汽流激振现象；轴封也可能发生汽流激振现象。针对汽轮机组汽流激振的特征，其故障分析要通过长时间的记录每次机组振动的数据，连同机组满负荷时的数据记录，做出成组曲线，观察曲线的变化趋势和范围。通过改变升降负荷速率，从5T/h到50T/h的给水量逐一变化的过程，观察曲线变化情况。通过改变汽轮机不同负荷时高压调速汽门重调特性，消除气流激振。简单的说就是确定机组产生汽流激振的工作状态，采用减低负荷变化率和避开产生汽流激振的负荷范围的方式来避免汽流激振的产生。 2.2转子热变形导致的机组异常振动特征、原因及排除 转子热变形引发的振动特征是一倍频振幅的增加与转子温度和蒸汽参数有密切关系，大都发生在机组冷态启机定速后带负荷阶段，此时转子温度逐渐升高，材质内应力释放引起转子热变形，一倍频振动增大，同时可能伴随相位变化。由于引起了转子弯曲变形而导致机组异常振动。转子永久性弯曲和临时性弯曲是两种不同的故障，但其故障机理相同，都与转子质量偏心类似，因而都会产生与质量偏心类似的旋转矢量激振力。与质心偏离不同之处在于轴弯曲会使两端产生锥形运动，因而在轴向还会产生较大的工频振动。另外，转轴弯曲时，由于弯曲产生的弹力和转子不平衡所产生的离心力相位不同，两者之间相互作用会有所抵消，转轴的振幅在某个转速下会有所减小，即在某个转速上，转轴的振幅会产生一个凹谷，这点与不平衡转子动力特性有所不同。当弯曲的作用小于不衡量时，振幅的减少发生在临界转速以下；当弯曲作用大于不平衡量时，振幅的减少就发生在临界转速以上。针对转子热变形的故障处理就是更换新的转子以减低机组异常振动。没有了振动力的产生机组也就不会出现异常振动[1]。 2.3摩擦振动的特征、原因与排除 摩擦振动的特征：一是由于转子热弯曲将产生新的不平衡力，因此振动信号的主频仍为工频，但是由于受到冲击和一些非线性因数的影响，可能会出现少量分频、倍频和高频分量，有时波形存在削顶+现象。二是发生摩擦时，振动的幅值和相位都具有波动特性，波动持续时间可能比较长。摩擦严重时，幅值和相位不再波动，振幅会急剧增大。三是降速过临界时的振动一般较正常升速时大，停机后转子静止时，测量大轴的晃度比原始值明显增加。摩擦振动的机理：对汽轮机转子来讲，摩擦可以产生抖动、涡动等现象，但实际有影响的主要是转子热弯曲。动静摩擦时圆周上各点的摩擦程度是不同的，由于重摩擦侧温度高于轻摩擦侧，导致转子径向截面上温度不均匀，局部加热造成转子热弯曲，产生一个新的不平衡力作用到转子上引起振动。 3.如何查找汽轮机的异常震动 生产中经常遇到瓦盖振、轴振的异常变化，引起振动异常的原因很多。根据振动产生的集中原因，在查找振动主要来源时要注意下面几个要素：振动的频率是 1X，2X等。振动的相位是否有变化及相邻轴承相位的关系。振动的稳定性如何（指随转速、负荷、温度、励磁电流、时间、等的变化是否变化）。例如汽轮机转子质量不平衡会有下列现象：升速时振动与转速的二次方成正比，转速高振动大。特别过临界时振动比以往大得多。振动的频率主要是1X。振动的相位一般不变化及相邻轴承相位出现同或反相，振动的稳定性好（在振动没有引起磨擦的情况下），且重复性好，根据振动特征与日常检测维修记录多方面分析，找出故障原因最终排除。另外对于一些原本设计上有通病的机组，要做好心理准备并牢记其故障点，一旦出现情况首先要检查设计缺陷部件。 4.在振动监测方面应做好的工作 目前200M W 及以上的机组大都装设了轴系监控装置，对振动实施在线监控，给振动监测工作创造了良好的条件。其他中小型机组有的虽装有振动监测表，但准确度较差，要靠携带型振动表定期测试核对，有的机组仅靠推带振动表定期测试记录。对中小型机组的振动监

汽轮机轴系振动异常原因分析及处理

汽轮机轴系振动异常原因分析及处理 发表时间：2020-03-10T11:54:40.027Z 来源：《中国电业》2019年21期作者：杨明远 [导读] 介绍了某发电厂1号机组汽轮机轴系异常振动现象 摘要：介绍了某发电厂1号机组汽轮机轴系异常振动现象，认为其振动异常主要是由动静部分碰磨引起。通过介绍汽轮机解体检查及处理情况，并深入分析轴系振动异常原因，披露了事件背后暴露的问题并提出了预防措施。有效解决了机组轴系的振动异常问题，同时也为出现类似问题的机组提供了分析和解决问题的思路。 关键词：汽轮机；振动；动静部分；碰磨； Abstract：The paper describes the abnormal vibration of the turbine shaft of No.1 unit in a power plant. The article believes that its vibration anomaly is mainly caused by the rubbing of the dynamic and static parts. Through the introduction of steam turbine disintegration checking and processing situation,and in-depth analysis of the reasons for the abnormal shafting vibration, the problems exposed behind the event are disclosed and preventive measures are proposed. It can effectively solve the problem of unit shaft system abnormal vibration, and also provide the thinking of analyzing and solving the problem for the unit with similar problems. Key words：Turbine; Vibration; Dynamic and static parts;Rubbing 一、概述 某电厂2×453MW燃气-蒸汽联合循环机组，燃气轮机由GE公司生产，型号为PG9371FB，蒸汽轮机由哈尔滨汽轮机厂制造，型号为 LN150/C120-11.00/3.30/0.43/1.40，型式为三压、再热、两缸、冲动、抽凝式汽轮机。余热锅炉采用东方日立锅炉有限公司的三压、再热、无补燃、卧式、自然循环余热锅炉。 汽轮发电机为三转子六支点支承结构，其中#1、#2轴承支撑高中压转子，#3、#4轴承支撑低压转子，#5、#6轴承支撑发电机转子，在机组转速小于600rpm时为#3、#4、#5、#6轴承提供高压顶轴油，将转子顶起。轴系结构如图1所示。 图1汽轮发电机轴系结构简图 该电厂1号机组已于2018年9月通过168h试运。近期1号机组冷态启动，机组投入AGC稳定运行约1小时后，因燃料辅助截止阀的电磁阀故障导致机组跳闸，机组惰走过程中轴振异常增大，破坏真空紧急停机。后续几次机组启动均因汽轮机振动大导致启动失败。通过改变冲转参数并对机组振动、相位、差胀等参数进行分析，初步判断汽轮机动静部分存在碰磨。通过对蒸汽轮机解体检查精确测量，最终确定该汽轮机振动异常主要由于高中压转子存在弯曲变形，轴系中心、汽缸中分面间隙、通流间隙均存在明显偏差，同时气缸本体也存在一定程度变形，以上因素共同导致动静碰摩，轴振异常增大。 本文通过对该机组相关数据的分析和研究，介绍了汽轮机解体检查及问题处理情况并对汽轮机振动异常原因进行了深入分析，披露了事件背后暴露的问题并提出了预防措施。解决了汽轮机异常振动难题，同时对同类型机组解决类似振动问题提供参考。 二、振动异常问题描述 2.1 机组跳闸惰走振动异常 14日1号机组冷态启动。启动过程中各参数均无异常，汽轮机最大轴振发生在2909rpm，#5轴振121μm。上午11：55机组投入AGC，稳定运行约1小时后，因燃料辅助截止阀的电磁阀故障导致机组跳闸，跳闸前机组总负荷275MW。汽轮机惰走至转速1604rpm，#1轴振开始有增大趋势。转速至877rpm，#1轴振X、Y方向振动值迅速上涨，立即破坏真空紧急停机。随后#1轴振继续上升，最大值1X升至455μm、1Y 升至417μm。汽轮机惰走时间18min（正常约60min），盘车投入后转子偏心显示坏点，1X振动95μm、2X振动66μm、3X振动53μm，并呈缓慢下降趋势。 2.2 机组后续启停振动异常 蒸汽轮机连续盘车，各轴承振动逐渐恢复正常，转子偏心恢复正常。16日1号机组温态启动。对于冲转参数进行一定调整，提高主蒸汽进汽温度与缸体温度的温差至80℃-100℃并适当降低凝汽器真空度。机组启动成功，最大轴振2X约127μm。机组正常调峰运行一天，夜间机组停机过程中蒸汽轮机转子惰走至1505rpm，#1轴振猛增至402μm，再次出现振动异常现象。 后续几天1号机组多次进行热态启动尝试，机组在600rpm执行摩检试验正常并在1050rpm暖机1.5小时，继续升速至1450rpm时，轴振猛增至跳机值附近，手动打闸停机。多次启动尝试都以转子轴振大而失败告终。具体机组启停情况及转子振动数据如表1所示。 表1 14-20日1号汽机启停振动峰值记录表 通过对1号机组振动、相位、胀差等参数进行分析，蒸汽轮机转子动不平衡现象引起轴振大有三种可能： 一、2号、3号轴瓦间的中低对轮连接螺栓存在松动现象； 二、1号、2号轴瓦（可倾瓦）瓦块严重磨损卡涩； 三、蒸汽轮机高、中压转子弯曲变形，导致动静部分碰磨。 其中转子弯曲变形可能性较大，经决定1号机组立即转入A级检修，对振动原因进行彻底检查。 三、解体检查及处理 3.1 高中压转子弯曲情况及处理 蒸汽轮机高压内缸和中压隔板上半拆开后，立即对高中压转子进行弯曲度测量。测量结果显示，弯曲最大位置为高中压过桥汽封至高压3级处，弯曲值为0.11mm，对转子进行无损探伤未发现缺陷。 将高中压转子返回汽轮机厂处理。由于弯曲度不大，选择对转子直接进行车削并进行高速动平衡试验。最终高中压转子经平衡校正后，在一阶临界转速和工作转速下的轴承振动速度有效值分别为：中压端（0.452mm/s 、1.1mm/s）、高压端（0.503mm/s、 0.272mm/s）。

振动检测与旋转机械故障诊断

振动检测与旋转机械故障诊断Ξ 张　骁 (包头钢铁(集团)公司炼铁厂) 1　概述 机械故障诊断学是一门近二十年内发展起来的 新学科,是现代化设备维修技术的重要组成部分,并 且正在日益成为设备维修管理工作现代化的一个重 要标志。此项技术的应用主要是对确保机械设备的 安全,提高产品质量,节约维修费用以及防止环境污 染起着很重要的作用。在机械故障设备的状态监测 和故障诊断技术中有多种方法可使用。例如振动监 测技术、油液分析技术、红外测温技术、声发射技术、 无损检测技术等。其中振动监测技术是普遍采用的 基本方法,因为振动的理论和测量方法都比较成熟, 且简单易行。另外,据统计,机械故障90%可以从振 动测量中检测出来。振动测量和信号分析一直是作 为预知维修的主要手段,各行业设备部门要开展这 项工作一般都是从这二方面着手的。 振动监测技术就是“对设备的振动信号进行检 测、分析处理,故障识别和预报的一种技术”。 2　旋转机械运转产生的振动 旋转机械运转时产生的振动中包含着从低频到 高频各种频率成分的振动,轴系异常(包括转子部 件)所产生的振动频率特征如下: 发生频率主要异常现象振动特征 低频 不平衡 转子轴心线周围质量分布不均匀 振动频率与旋转频率一致 不对中 联轴器连接的两轴中心线偏移 振动频率与旋转频率一致或与旋转频率成倍松动 基础螺丝松动或轴承磨损引起的振动 振动频率含有旋转频率的高次成分 油膜振荡 常发生在定制给油的滑动轴承上 是因轴承的力学特征引起的振动 振动频率是轴的固有频率 中频压力脉动 在泵、风机等产生压力的结构中,每次涡轮通过 涡壳部位,流体、压力变动。当压力机构有异常时 就产生压力脉动。 叶轮叶片 通过振动 轴流式或离心式压缩机中,透平运行时,由于动 静叶片间干涉;叶轮和导叶间干涉,喷头和叶轮 间干涉引起的振动。 高频气浊流体机械中,由于局部压力降低,产生气泡,气泡压力增高,破灭时即产生高频振动并有音响。 流体音振动流体机械中,因压力机构异常或密封机构异常等产生的一种涡流,一般是随机高频振动和音响。 3　旋转机械故障的诊断方法 设备的状态监测技术是指对设备(部件、零件)的某些特征参数进行测试,并根据所得测定值与规定的正常值来作比较以判断设备的工作状态是否正常或异常(存在故障),也称为简易诊断。 设备故障诊断技术则不仅要对机器设备的状态是否正常作出判断,更重要的是对机器故障的原因、部位及严重程度作出估计。故称为精密诊断。 目前比较普及的还是简易诊断(状态监测),而精密诊断真正用于生产还是少数,而且主要用于高精尖设备上。这一状况欧美和日本都一样,具有普遍性。这表明简易诊断比较成熟,简便易行,而精密诊断还属于一种开发性技术,尚不够成熟。另外精密诊断的费用也比较高,需要精密的仪器,要由经过专门训练的工程师来进行,所以只在重要的设备上进行。这一点对我国开发推广诊断技术时值得注意。当前应该把重点放在普及简易诊断或状态监测上。同时积极开发精密诊断技术,使它尽快达到使用水平。据有关资料统计,利用简易诊断仪器可以解决设备运行中50%的故障。由此可见,简易诊断在设备管理与维修中的重要作用。 以日本新日铁公司为例,看设备诊断技术在设备管理与维修中的应用:(图1 ) 图1 新日铁认为:在大型钢铁联合企业中,为确保全系统设备的正常运行,有两项技术必须实行。一是有效地监视机器状况,即“设备监测技术”。二是精确的 25内蒙古石油化工 2009年第18期　Ξ

电机常见的振动故障原因(最新版)

( 安全技术 ) 单位：_________________________ 姓名：_________________________ 日期：_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 电机常见的振动故障原因(最新 版) Technical safety means that the pursuit of technology should also include ensuring that people make mistakes

电机常见的振动故障原因(最新版) 一般来讲，电机振动是由于转动部分不平衡、机械故障或电磁方面的原因引起的。 一、转动部分不平衡主要是转子、耦合器、联轴器、传动轮（制动轮）不平衡引起的。 处理方法是先找好转子平衡。如果有大型传动轮、制动轮、耦合器、联轴器，应与转子分开单独找好平衡。再有就是转动部分机械松动造成的。如：铁心支架松动，斜键、销钉失效松动，转子绑扎不紧都会造成转动部分不平衡。 二、机械部分故障主要有以下几点： 1、联动部分轴系不对中，中心线不重合，定心不正确。这种故障产生的原因主要是安装过程中，对中不良、安装不当造成的。还有一种情况，就是有的联动部分中心线在冷态时是重合一致的，但

运行一段时间后由于转子支点，基础等变形，中心线又被破坏，因而产生振动。 2、与电机相联的齿轮、联轴器有毛病。这种故障主要表现为齿轮咬合不良，轮齿磨损严重，对轮润滑不良，联轴器歪斜、错位，齿式联轴器齿形、齿距不对、间隙过大或磨损严重，都会造成一定的振动。 3、电机本身结构的缺陷和安装的问题。这种故障主要表现为轴颈椭圆，转轴弯曲，轴与轴瓦间间隙过大或过小，轴承座、基础板、地基的某部分乃至整个电机安装基础的刚度不够，电机与基础板之间固定不牢，底脚螺栓松动，轴承座与基础板之间松动等。而轴与轴瓦间间隙过大或过小不仅可以造成振动还可使轴瓦的润滑和温度产生异常。 4、电机拖动的负载传导振动。例如：汽轮发电机的汽轮机振动，电机拖动的风机、水泵振动，引起电机振动。 三、电气部分的故障是由电磁方面的原因造成的 主要包括：交流电机定子接线错误、绕线型异步电动机转子绕

无刷电机振动和噪声

改善无刷电机电磁力矩产生的振动和噪声 1、斜槽：使铁心槽斜置、使磁钢或充磁呈倾斜状； 2、减小磁极间隙变化：对铁心磁极的端部进行直线或者圆弧状切割，使间隙尽量变宽； 3、使磁感应正弦波化：采用中间厚两边薄鱼糕状磁钢，使充磁波形正弦波化。磁钢极向异性化。 4、磁极的宽度和间隔变化：改变铁心极或者磁钢极幅度和间隔，使端部的影响平均化； 5、高频化：增加沟数，提高变化频率，使影响程度减小； 插入辅助沟、抵消槽的影响：绕线槽会造成磁场能量的变化，用插入辅助沟的方法来抵消这种影响； 6、槽和磁极相互配合：选择磁场能量变化少的槽数和磁极数； 7、铁心平滑化：如果采用无槽的空心绕线，从原理上讲可以彻底清除磁反应力矩。 控制器造成（控制器为正弦波驱动） 1、位置检测器的局限性：这主要归于数字轴编码器所提供 的位置信息有限分辨率。因为编码器是一个比较昂贵的部件，这就需要使用可能的最低方案来减少成本。一些运行要求可能需要使用特定种类的编码器，比如霍尔效应类型，它仅能提供比较低的分辨率。这样，这种局限性可能很容易变成永磁驱动系统的量化错误的主要来源，相对于诸如和有限CPU字长及A/D转换器的分辨率等量化错误，它会产生一个更大的转矩波动； 2、计算的错误：这主要归于有限的CPU字长。CPU字长在 变量和参数控制中会引起离散化的错误。另外，逻辑控制中的计算使得上面的错误得以传输和积累。最后结果会使控制电压或电流偏离理想的正弦值，从而导致转矩波动。 3、非完美的电流检测：理想的电流检测器一般是不存在 的，所有电流检测器都有固有的偏差并会产生偏离错误。因为磁场定位控建立在电流反馈，所以任何的电流检测错误都会直接影响转矩的性能。定量分析这种影响五一会对启动器的设计带来很大的益处。 PWM开关：这 主要是因为使用一个PWM逆变器来产生正弦波形的局限性。由PWM开 关产生的电流会有一个和开关频率相应的高频纹波。高频纹波电流和