【正文】 1X、分?jǐn)?shù)、倍頻 存在明顯的共振蜂，與轉(zhuǎn)速有關(guān) 12 結(jié)構(gòu)剛度不足 1X 與轉(zhuǎn)速有關(guān)，瓦振軸報(bào)接近 13 轉(zhuǎn)子裂紋 1X、 2X 降速過 1/2臨界轉(zhuǎn)速有 2X振動(dòng)峰，隨時(shí)間逐漸增大 汽輪發(fā)電機(jī)組振動(dòng)故障特征匯總表 (續(xù) ) 序 號(hào) 故障名稱 頻譜特征 其 它 特 征 14 轉(zhuǎn)子中心孔進(jìn)油 1X、 ～ 與啟動(dòng)次數(shù)有關(guān)，隨定速、帶負(fù)荷時(shí)間而逐漸增大 15 轉(zhuǎn)軸截面剛度不對(duì)稱 2X 1/2臨界轉(zhuǎn)速有 2X振動(dòng)峰 16 軸承座剛度不對(duì)稱 2X 垂直、水平振動(dòng)差別大 17 軸承磨損 1X、次同步 1X、 1/2X、 18 軸承座松動(dòng) 1X 與基礎(chǔ)振動(dòng)差別大 19 瓦差松動(dòng)，緊力不足 1X、分頻、 1/2X 可能出現(xiàn)和差振動(dòng)或拍振 20 瓦體球面接觸不良 1X和其他 振幅不穩(wěn)定 21 葉輪松動(dòng) 1X 相位不穩(wěn)定，但恢復(fù)性好 22 軸承供油不足 1X 瓦溫、回油溫度過高 23 匝間短路 1X、 2X 和勵(lì)磁電流有關(guān) 24 冷卻通道堵塞 1X 與風(fēng)壓、時(shí)間有關(guān) 25 磁力不對(duì)中 2X 隨有功增大 26 密封瓦碰摩 1X、 2X 振幅逐漸增大 常見振動(dòng)故障的診斷 ? 下面介紹機(jī)組常見振動(dòng)故障特征、判斷方法。 ? 第二個(gè)主要依據(jù)是這種狀況的重復(fù)性。 ~20176。有的情況下大振動(dòng)會(huì)變小，出現(xiàn)波動(dòng)現(xiàn)象。 現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)平衡加重實(shí)例 —— 影響系數(shù)法 ? 某 200MW機(jī)組大修后啟動(dòng)， 3000 rpm時(shí) 3瓦垂直方向振動(dòng)約100mm，決定進(jìn)行動(dòng)平衡 ? 平衡計(jì)算過程如下： – 原始振動(dòng)： A0 = 97 mm∠ 277176。 – 加重后的結(jié)果： A = 17 mm∠ 121176。 轉(zhuǎn)子熱彎曲產(chǎn)生的原因 ? 新機(jī)轉(zhuǎn)子的熱彎曲一般來(lái)自材質(zhì)熱應(yīng)力。 ? 轉(zhuǎn)子的原材料存在過大的殘余內(nèi)應(yīng)力，在較高的溫度下經(jīng)過一段時(shí)間的運(yùn)行后，內(nèi)應(yīng)力逐漸得到釋放，從而使轉(zhuǎn)子產(chǎn)生彎曲變形。 動(dòng)靜碰摩 ? 汽輪發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)動(dòng)部件與靜止部件的碰摩是運(yùn)行中 常見故障 。 機(jī)組碰摩原因 (1) ?機(jī)組動(dòng)靜碰摩通常有下列起因： – 轉(zhuǎn)軸振動(dòng)過大。如 : ? 真空、凝汽器灌水、缸溫等， ? 即便在開缸狀態(tài)下調(diào)整好，扣缸后的上下間隙也要變化 ? 缸體跑偏、彎曲或變形 – 機(jī)組高壓轉(zhuǎn)子前汽封比較長(zhǎng)，啟機(jī)中參數(shù)掌握不當(dāng)容易造成這個(gè)部位發(fā)生碰摩，進(jìn)而造成大軸塑性彎曲。 碰摩的三種物理現(xiàn)象 ? 碰撞 – 由于碰撞，使轉(zhuǎn)子在不平衡引起的強(qiáng)迫同步響應(yīng)的基礎(chǔ)上疊加一個(gè)自由振動(dòng)響應(yīng)，這個(gè)自由振動(dòng)的頻率是轉(zhuǎn)子的固有頻率，是整個(gè)振動(dòng)響應(yīng)的主要成分。 – 接觸材料之間存在著能量的吸收和轉(zhuǎn)移。 ? 嚴(yán)重的碰摩可以使材料磨損后變?yōu)檩p度碰摩，甚至能完全脫離碰摩狀態(tài)。單純用瓦振信號(hào)進(jìn)行判斷，只能看到頻譜。大約經(jīng)過 7min， 3號(hào)軸承振幅已上升到 75mm，隨后緊急打閘停機(jī)。 ? 自激振動(dòng)和強(qiáng)迫振動(dòng)本質(zhì)上的區(qū)別在于： – 自激振動(dòng)中，維持振動(dòng)的擾動(dòng)力是由它自身的運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生并受其控制的，一旦運(yùn)動(dòng)停止，擾動(dòng)力隨之消失； – 自激振動(dòng)以它本身的固有頻率振動(dòng)，與外界激振力頻率無(wú)關(guān)。 ? 多次測(cè)量表明，機(jī)組的振動(dòng)特征為： – 高壓轉(zhuǎn)子隨負(fù)荷增大而出現(xiàn)的突發(fā)性半周振動(dòng)。表現(xiàn)為和負(fù)荷有密切關(guān)系，受工頻振動(dòng)影響顯著，與轉(zhuǎn)速的聯(lián)系不很明顯。 ? 機(jī)組結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)使與轉(zhuǎn)子關(guān)聯(lián)的結(jié)構(gòu)自振頻率避開 50Hz和其他一些特殊頻率點(diǎn)、頻率區(qū)，如發(fā)電機(jī)、勵(lì)磁機(jī)結(jié)構(gòu)應(yīng)避開 100Hz，汽輪機(jī)結(jié)構(gòu)應(yīng)避開 25Hz、 100Hz等?？梢?，這種在低壓缸部位存在著的 100Hz的結(jié)構(gòu)共振問題是這種類型機(jī)組所固有的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)缺陷。 ? 剛度不足多發(fā)生在低壓轉(zhuǎn)子。 現(xiàn)場(chǎng)表現(xiàn)形式 ? 結(jié)構(gòu)共振和結(jié)構(gòu)剛度低在現(xiàn)場(chǎng)將表現(xiàn)為不同的形式： – 共振表現(xiàn)：在整個(gè)轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)的某一點(diǎn)或幾點(diǎn)瓦振絕對(duì)值增大，軸振與瓦振之比減小； – 剛度低的表現(xiàn)： ? 振動(dòng)在整個(gè)可變化的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)偏大。 ? 聯(lián)軸器有三種不對(duì)中： – 平行不對(duì)中 – 角度不對(duì)中 – 綜合不對(duì)中 ? 它們會(huì)給機(jī)組帶來(lái)下列后果： – 轉(zhuǎn)子連接處將產(chǎn)生兩倍頻作用的彎矩和剪切力； – 相鄰軸承將承受工頻徑向作用力。 ? 近些年來(lái)，國(guó)外已經(jīng)發(fā)生了 30多臺(tái)大型汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)軸裂紋事故，其中有些是災(zāi)難性的。這個(gè)兩倍頻振動(dòng)使得轉(zhuǎn)子不再做弓形回轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子因此要承受交變應(yīng)力，反向應(yīng)力加大，轉(zhuǎn)子在低周或高周應(yīng)力作用下產(chǎn)生疲勞，會(huì)進(jìn)一步促使裂紋迅速擴(kuò)展。除非裂紋發(fā)展的后期，振動(dòng)可能逐日有所變化。 ? 扭轉(zhuǎn)振動(dòng)測(cè)量可用來(lái)診斷軸裂紋的擴(kuò)展。 – 1981年兩臺(tái)機(jī)組均投入正常運(yùn)行。 斷軸故障 ? 轉(zhuǎn)子在薄弱環(huán)節(jié)因裂紋等原因，使軸突然折斷的嚴(yán)重事故。 ? 合理設(shè)計(jì)軸結(jié)構(gòu)，減小應(yīng)力集中 ? 改善機(jī)組的設(shè)計(jì)和運(yùn)行，防止軸系失穩(wěn)、超速和汽缸進(jìn)水，還要防止導(dǎo)致軸頸損傷的電氣故障和斷路器誤操作 ? 采用高靈敏的探傷方法，定量顯示軸內(nèi)部的缺陷及其發(fā)展，并用斷型力學(xué)評(píng)估 ? 對(duì)汽輪發(fā)電機(jī)組的軸系進(jìn)行壽命在線監(jiān)測(cè) 轉(zhuǎn)子中心孔進(jìn)油 ?汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子中心孔進(jìn)油在現(xiàn)場(chǎng)時(shí)有發(fā)生。 某國(guó)產(chǎn) 200MW機(jī)組中心孔進(jìn)油的實(shí)例 ? 某國(guó)產(chǎn) 200MW機(jī)組結(jié)束 72h和 24h調(diào)試后移交生產(chǎn)試運(yùn)行。 轉(zhuǎn)子截面剛度不對(duì)稱 ? 汽輪發(fā)電機(jī)組軸系中可能出現(xiàn)截面剛度不對(duì)稱的是發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子。 ? 油系統(tǒng)著火的兩個(gè)基本條件 : – 漏油 – 油管路附近有熱源 防止油系統(tǒng)著火的措施： ? 組合油箱，套裝潤(rùn)滑油管，使用燃點(diǎn)大于 350℃ 的抗燃油。 水沖擊 ( water induction ) ?因水或冷蒸汽進(jìn)入汽輪機(jī)而引起的事故。 ? 在可能有水浸入處以及汽輪機(jī)內(nèi)缸若干斷面上下裝設(shè)成對(duì)的監(jiān)視熱電偶，如發(fā)現(xiàn)上下溫差異常，則表示下部有水 → 立即停機(jī)或進(jìn)行相應(yīng)處理。 防止超速措施： ? 認(rèn)真進(jìn)行調(diào)節(jié)、保安系統(tǒng)各項(xiàng)常規(guī)試驗(yàn)，定期檢查汽門的嚴(yán)密性 ? 合理調(diào)整和整定調(diào)節(jié)、保安系統(tǒng)各項(xiàng)定值； ? 加強(qiáng)蒸汽品質(zhì)的監(jiān)督，防止蒸汽帶鹽使汽門門桿結(jié)垢，油中帶水使調(diào)節(jié)、保安部套銹蝕卡澀 ? 加強(qiáng)檢修、運(yùn)行的維護(hù)管理和人員的培訓(xùn)工作 ? 解列發(fā)電機(jī)時(shí)最好采用先手動(dòng)脫扣，確認(rèn)發(fā)電機(jī)電流倒進(jìn)，再解列發(fā)電機(jī)，以避免由于汽門不嚴(yán)或卡澀造成機(jī)組超速或嚴(yán)重超速。 水沖擊的征兆： ?蒸汽溫度急劇下降 ?管道振動(dòng) ?負(fù)軸向推力增大 ?金屬溫度驟降 ?機(jī)組異常振動(dòng)，等。 ?是現(xiàn)代大型汽輪機(jī)發(fā)生較多且對(duì)設(shè)備損傷較為嚴(yán)重的惡性事故之一。 ? 油系統(tǒng)盡量遠(yuǎn)離或低于高溫管道布置，油系統(tǒng)安裝完畢或大修后，應(yīng)進(jìn)行超壓試驗(yàn)。 ? 轉(zhuǎn)子剛度的不對(duì)稱又使轉(zhuǎn)子在旋轉(zhuǎn)的一周中靜撓曲線改變兩次，這樣，就會(huì)產(chǎn)生兩倍頻的激振力，這個(gè)激振力與電磁力無(wú)關(guān)，是轉(zhuǎn)子的力學(xué)特性決定的。 3號(hào)軸承振動(dòng)有下列特點(diǎn)： – 從沖轉(zhuǎn)升速，過臨界轉(zhuǎn)速，到 3000 rpm，機(jī)組振動(dòng)， 3號(hào)軸承振動(dòng)均正常； – 負(fù)荷 50MW以上時(shí)（中缸溫度 400℃ 左右）， 3號(hào)軸承振動(dòng)和軸振同時(shí)上升，波形為標(biāo)準(zhǔn)的正弦波，主要成分是工頻；而且振動(dòng)相位發(fā)生變化； – 3號(hào)軸承振動(dòng)隨負(fù)荷、缸脹、真空等影響明顯； – 振動(dòng)一旦大起來(lái)，改變負(fù)荷和其它參數(shù)都不能使振動(dòng)降下來(lái)，只有停機(jī) – 停機(jī)降速過程，過臨界轉(zhuǎn)速時(shí)的振動(dòng)比啟動(dòng)升速時(shí)明顯增大； – 停機(jī)后大軸撓度達(dá)到 100～ 110mm，在轉(zhuǎn)子完全停止后的 2h內(nèi)可以恢復(fù)到原始值。 振動(dòng)的特征 ? 在振動(dòng)特征上有一點(diǎn)是共同的，即工頻振動(dòng)增大的現(xiàn)象