某台汽轮发电机油膜涡动的诊断与处理

1、某台汽轮发电机油膜涡动振动故障的诊断处理郭玉杰机组轴系简图机组轴系简图 1 1、情况简介、情况简介 该机组是国产亚临界该机组是国产亚临界320MW320MW， A A修启动修启动正常正常。 机组修后运行机组修后运行1 1个多月后，高负荷下出现个多月后，高负荷下出现“突发突发性性”振动振动。1 1、情况简介、情况简介第第1 1次突发性振动现象次突发性振动现象2 2、振动测试、振动测试正常运行中，运行无任何操作。正常运行中，运行无任何操作。一分钟一分钟之内，低压转子两之内，低压转子两侧侧3x3x、3y3y、4x4x、4y4y轴振动分别由轴振动分别由48m48m、38m38m、19m19m和和37m

2、37m突增到突增到143m143m、197m197m、62m62m和和167m167m，#3#3、#4#4轴轴承垂直振动分别由承垂直振动分别由11m11m、17m17m突增到突增到34m34m和和42m42m。现场将有功负荷缓慢降低到现场将有功负荷缓慢降低到235MW235MW，1212：0000，汽轮机低压转，汽轮机低压转子两端振动在一分钟之内快速子两端振动在一分钟之内快速回落回落到原始值。到原始值。第第2 2次次突发性振动突发性振动过程过程2 2、振动测试、振动测试 1313：3030，机组有功负荷，机组有功负荷233MW233MW，进行，进行变润滑油温变润滑油温试验，试验，润滑油温度由润

3、滑油温度由4141提高到提高到4444。1414：0404，润滑油温度升高，润滑油温度升高为为4444，低压振动两端，低压振动两端3x3x、3y3y、4x4x、4y4y轴振动再次发生了轴振动再次发生了突发性振动，振动现象与上次类似。突发性振动，振动现象与上次类似。 现场将润滑油温度缓慢降低，现场将润滑油温度缓慢降低，1414：2525润滑油温度降低到润滑油温度降低到3737，在一分钟之内回落，在一分钟之内回落原始值。原始值。 低压转子低压转子3y3y振动随时间变化的趋势图振动随时间变化的趋势图2 2、振动测试、振动测试 低压转子低压转子3y3y轴振动的频谱图轴振动的频谱图2 2、振动测试、振动

4、测试 2 2、振动测试、振动测试3y3y轴振动随时间变化的三维瀑布图轴振动随时间变化的三维瀑布图 2 2、振动测试、振动测试#3#3轴承振动的轴心轨迹轴承振动的轴心轨迹 振动特点振动特点2 2、振动测试、振动测试（1 1） 机组振动主要表现在汽轮机低压振动上，两端的振动机组振动主要表现在汽轮机低压振动上，两端的振动是同步增大，而相邻的汽轮机高中压转子和发电机转子轴是同步增大，而相邻的汽轮机高中压转子和发电机转子轴承振动也有不同程度增大；承振动也有不同程度增大；（2 2） 汽轮机低压转子振动为快速增大，时间上小于汽轮机低压转子振动为快速增大，时间上小于1 min1 min，具有明显的具有明显的“

5、突发性突发性”特征，振动回落时也小于特征，振动回落时也小于1 min1 min；（3 3） 振动主频率是振动主频率是18.8Hz18.8Hz的的低频低频分量，振动突发前后基频分量，振动突发前后基频和基频相位变化不大；和基频相位变化不大； 振动特点振动特点2 2、振动测试、振动测试（4 4） 突发性振动主要发生在高负荷时和高润滑油温度时，突发性振动主要发生在高负荷时和高润滑油温度时，说明对说明对油温和负荷油温和负荷较为敏感；较为敏感；（5 5） #3#3、#4#4轴承轴心轨迹为呈封闭的近似圆环的轴承轴心轨迹为呈封闭的近似圆环的正向涡动正向涡动形态。形态。（6 6） 从轴承温度、油膜压力和停机降速

6、过程各轴颈的下沉从轴承温度、油膜压力和停机降速过程各轴颈的下沉量，均说明了量，均说明了#3#3、#4#4轴承轴承载荷载荷相对于其余轴承明显偏低。相对于其余轴承明显偏低。 3 3、振动原因分析与处理、振动原因分析与处理机组振动主要表现在汽轮机低压转子两端测点，而相邻机组振动主要表现在汽轮机低压转子两端测点，而相邻的振动测点变化量较小，根据振动传递性规律，分析认为故的振动测点变化量较小，根据振动传递性规律，分析认为故障部位在汽轮机低压转子上。障部位在汽轮机低压转子上。突发性振动主频率是低频分量，可以排除以基频为主频率的突发性振动主频率是低频分量，可以排除以基频为主频率的振动故障，如质量不平衡、动静

7、碰磨和中心不正等强迫振动振动故障，如质量不平衡、动静碰磨和中心不正等强迫振动故障，因此振动性质属于故障，因此振动性质属于自激自激振动。振动。3 3、振动原因分析与处理、振动原因分析与处理引起汽轮发动机组低频振动的故障主要有：汽流激振、引起汽轮发动机组低频振动的故障主要有：汽流激振、油膜振荡和油膜涡动，而汽轮机低压转子进汽压力相对比较油膜振荡和油膜涡动，而汽轮机低压转子进汽压力相对比较低，理论上不具备产生汽流激振的条件。该机组低压转子一低，理论上不具备产生汽流激振的条件。该机组低压转子一阶临界转速是阶临界转速是1753r/min1753r/min，其一阶临界转速得，其一阶临界转速得2 2倍是倍是

8、3506r/min3506r/min，远大于工作转速，因此不具备发生油膜振荡的，远大于工作转速，因此不具备发生油膜振荡的条件。结合振动历史、振动特性和运行参数，分析认为是条件。结合振动历史、振动特性和运行参数，分析认为是油油膜涡动故障膜涡动故障。3 3、振动原因分析与处理、振动原因分析与处理停机检查发现停机检查发现#3#3、#4#4轴承正常，没有钨金磨损、损伤等轴承正常，没有钨金磨损、损伤等问题。针对问题。针对#2#2机组低压转子突发性振动问题，主要调整工作机组低压转子突发性振动问题，主要调整工作有：有：#3#3轴承、轴承、#4#4轴承标高分别上抬轴承标高分别上抬0.15mm0.15mm和和0

9、.1mm0.1mm。4 4、效果、效果 2013 2013年年2 2月月1212日日1313：5353，机组冲转。，机组冲转。1616：0000，机组定速，机组定速3000r/min3000r/min。1616：1010，机组并网运行，轴系振动，机组并网运行，轴系振动稳定稳定。2 2月月1313日日1010：1111，机组有功负荷，机组有功负荷320MW320MW，各，各轴振动轴振动均小均小于于48m48m。 通过长期观察，机组通过长期观察，机组没有再发生没有再发生突发性低频振动现象，突发性低频振动现象，振动状况优良。振动状况优良。5.15.1该机组振动特点是该机组振动特点是“突发性突发性”，

10、主要表现在低压转子两，主要表现在低压转子两端轴振动同步瞬间增大，持续一段时间后也同步瞬间消失，端轴振动同步瞬间增大，持续一段时间后也同步瞬间消失，主频率是主频率是18.8Hz18.8Hz的低频分量，两次突发性振动分别发生在的低频分量，两次突发性振动分别发生在高负荷和高润滑油温度运行工况下，趋势图呈振荡形状，高负荷和高润滑油温度运行工况下，趋势图呈振荡形状，结合其它运行参数，诊断为油膜涡动故障。结合其它运行参数，诊断为油膜涡动故障。 5.5.2 2在轴承检查无异常的情况下，振动处理措施主要是从提在轴承检查无异常的情况下，振动处理措施主要是从提高轴承高轴承稳定性稳定性方面入手，通过增加轴承载荷进行故障治理。方面入手，通过增加轴承载荷进行故障治理。5 5、结论、结论5.5.3 3在调整轴承载荷对轴系其它轴承的影响方面，主要表现在调整