浅谈发电机组常见振动故障诊断及对策

1、 现代大型火力发电机组无一例外的采用了分散控制系统（DCS）其高度的稳定性、冗余性、分险分散性、集中显示性、组态灵活性为机组的安全运行提供了有力的保障，但是系统的高度自动化不能完全代表机组的安全化。从高压、超高压机组结构来分析：两转子三轴承结构、加长轴构、双层缸结构、轴封的无套化结构及轴系的延长等均使其轴系体现了脆弱的一面，也使机组的振动故障更加复杂化、隐蔽化、多元化，致使许多发电厂“谈振变色”有些振动故障在国内已有了较好的解决办法和较深的机理研究， 但也有一些振动问题，至今还困扰着我们，尤其是大型机组的振动故障已成为当前的一些突出难题，无论是激振原因还是振动机理以及解决办法还处于摸索、探讨和

2、研究之中。有些振动问题激振原因和振动机理很简单，但处理很复杂，如氢冷式发电机转子热弯曲问题，至今还没有较好的解决办法，诸如转子线圈局部对地和匝间短路，通风孔局部堵塞，铜损和铁损不均匀，以及转子热辐射等问题，处理这些问题就比较复杂，而也有一些问题激振原因和振动机理比较复杂，一但对这些问题的机理搞清楚了，处理起来又相对简单，因此有必要对网内机组出现的一些振动故障加以总结、分析、归类并提出一些相应的对策，以便我们提高对这些振动故障的认识和防止同类事故的发生。 2022-5-94v 2.1 运行中机组振动运行中机组振动发生显著变化的振动发生显著变化的振动故障故障 2022-5-95v 这类振动故障最常

3、见的激振原因是机组在运行中转动部件飞脱（如汽轮机转子掉叶片），多数发生在中小容量的机组上，这类机组除正常发电外，还担负着冬季供热和电网调峰等任务，给机组的安全稳定运行带来一定影响。值得注意的是叶片断落飞脱并不是在振动上都有明显的反映，因为部件飞脱对振动的影响主要决定于飞脱部件的质量，所处的半径，轴向位置，与原始不平衡的夹角等。对2550MW机组的汽轮机转子来说，若飞脱部件所处半径为0.5米，而且在转子两端，在3000r/min下，其影响系数约为2040um/kg，当机组原始振动较小（10um以下）时，汽轮机最后几级叶片若有一片段落，就会使机组振动明显增大，但当机组原始振动较大时，如果飞脱的叶片

4、与原始不平衡呈反相时，则机组振动反而会减小。 2022-5-96v以上两种情况在网内电厂也遇到过，如XX厂5号机组原来汽轮机前后瓦振动都在20um以下，运行中运行人员发现1号、2号瓦振突然增大到42um和60um左右，经在线检查分析，运行人员无操作与调整，且振动幅值稳定，现场分析振动突然增大的原因是转子部件飞脱（叶片段落）。根据振动特征和前后轴承振动响应，质量大约为1kg左右，位置应该在转子靠近外伸端，经揭缸检查发现，第十一级叶片的65、66号叶片从叶片中部断掉，质量约为1.25kg左右，此次叶片段落说明叶片段裂部位与转子原始不平衡方向大致在60度角度范围内，原始不平衡分量与叶片断裂造成的不平

5、衡分量通过力的合成，造成振 动增大 。 2022-5-910v这类故障在单带地区负荷运行的机组上屡有发生，开始时并没有引起人的注意，当故障频繁出现时人们才对这一问题有所认识，因此对这类故障的振动机理和处理方法加以分析讨论。 2022-5-9122022-5-9132022-5-914v另一种是热变量与空负荷下振动大小无明显的关系，或虽然有关但是把空负荷下振动降低后，热变量仍较大，产生这种热变量的原因对于汽轮机而言，一是由于转子受热后平衡状态恶化，即通常所说的转子热不平衡；二是受热后汽缸、轴承座膨胀不良，导致振动增大。对发电机而言，是由于转子线圈受热后出现的热不平衡而引起，转子出现热不平衡的直接

6、后果是产生热弯曲（弹性弯曲），热弯曲产生振动的机理是众所周知的，那么如何判断是汽轮机转子还是发电机转子存在热弯曲，可以通过励磁电流试验和有功负荷变化试验即可判明，当有功负荷和其它运行参数保持不变时，增大或减小励磁电流机组振动随之增大或减小，说明故障在发电机转子上，反之保持无功负荷和其它运行参数不变时（蒸汽参数、润滑油温、真空等），增加或减小有功负荷时机组振动随之增加或减小，说明故障在汽轮机转子上。 2022-5-915v例如 2002年12月19日宁夏XX集团发电厂1号机组振动故障。2003年12月31日XX电厂0号机振动故障和2005年5月3日XX高科技材料有限公司3号发电机组振动故障，就是比较典型的两例。举例说明XX自备电厂3号机组：空载3000转时发电机前轴承和发电机后轴承振动值最大为33um，随着有功负荷的增加振动在逐渐增大在6000kw负荷下振动达到60.8um，热变量约为30um，经在发电机两端加二阶平衡重量： A侧加280g B侧加446gv空载振动降为：A侧12.3um度 B侧19.1umv 满负荷6000kw: A侧18.9um B侧21umv其热