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2021-11-25
在多次的振(zhèn)動處(chù)理實踐中發現發電機後軸承的異常振動有其特殊性。發電機後軸承異常振動的主要表現有(yǒu)軸的振動測量值虛(xū)假偏(piān)大;軸承(chéng)的支承剛度不足,存在差別振動,從而導致軸承的軸向振動偏大;軸(zhóu)承座軸向共振;軸係上的擾(rǎo)動力過大。
1.軸的振動測量值虛假偏大
目前幾(jǐ)乎所有(yǒu)的QFS型雙水內冷發電機機組均存在發(fā)電機轉子的(de)虛假振動問題,由於該原因,許多機組的發電機軸振保(bǎo)護(勵端)未能正常投運。QFS型雙(shuāng)水內冷發電機轉子勵端軸頸處內部有偏心孔勵磁引線通過的特(tè)殊結構,當(dāng)發電機轉子通勵磁電(diàn)流後,該軸頸處附近的轉軸表(biǎo)麵材料會受到4i同程度的磁化,采用渦流式(shì)傳感器的測量方法測量該處的軸振,將會因被測材料的磁導率變化(huà)而(ér)含有較大的虛假(jiǎ)振動信號。隨著勵磁(cí)電流的增大,軸振隨之增大。
1.1實例分析
某台100MW機組(zǔ)在3000r/min下各瓦軸振、瓦振狀況良好,滿負荷時發電機後軸(zhóu)承垂直(zhí)軸振時域圖見圖1。每個振動周期內存在著(zhe)2個負向(xiàng)尖脈衝(chōng),該信號在機組加上勵磁(cí)後即出現,且隨勵磁電流的增大而增大,這是由於渦流(liú)傳感器測到的(de)發電機線圈引出線的強大的磁場幹擾所致(zhì),振(zhèn)動信號(hào)完全被脈衝(chōng)信號淹沒,分析此時振動測(cè)量值,其通頻信(xìn)號為160um,而基頻信號僅41.8um。由於電廠的TSI保護裝(zhuāng)置隻能檢(jiǎn)測到通頻信號的峰峰值(zhí),因此顯示其幅值為160um,係統常處於報警狀態,而(ér)此時的測量值已不(bú)能反映真實的振動情況。

1.2解決方法
為消除發(fā)電機(jī)後軸承軸振虛假信號(hào)問題,某電(diàn)廠結合機組檢修機會,對其測振裝置進行了改造,將發電機後軸承的軸振動測量探頭改為複合式探頭(接觸式探頭+渦流(liú)傳感器),它(tā)通過測杆與軸接(jiē)觸(chù)測量軸振動.有(yǒu)效地將幹擾(rǎo)信號分(fèn)離(lí),保留真(zhēn)實的振動信號,更換新型探頭後,在並網前後振動基本無(wú)變化效果良好,基本解決了原QFS型雙水內冷發電機轉子的虛假振動問題。但該裝置的(de)缺點在於(yú)壓緊彈簧在安裝不當時也會導致測量幹擾(rǎo).而且由於是接觸式測(cè)量,長時間運行後探頭也會(huì)磨損。
2.軸(zhóu)承支承剛度不足引發的軸向振動
有多台機組發電機後軸承的支承剛度不足,從(cóng)而導致軸承的軸向振動偏大,這(zhè)種情況在現場Z為多見。通過軸承外特性試驗(yàn).對軸承各連接部件之間的差別振動(dòng)進行(háng)測量,口r以發現軸承座垂直或水平振動存在較大(dà)的差別振動,進一步檢(jiǎn)查(chá)可發現軸承蓋、軸承座、基礎台板等連接螺絲部分沒有擰緊、預緊力不夠等問題。實例分(fèn)析如下。
a)某廠1台(tái)6MW機組的發電機後軸承垂直、軸向(xiàng)振動(dòng)嚴重超標,在現場通(tōng)過(guò)軸承外特性(xìng)試驗發現軸承座一一角的台板與(yǔ)基礎存在較大(dà)的差別振動,經分析應為基礎二次灌(guàn)漿鬆裂或台板螺絲鬆動,將該部位(wèi)上部的水泥層打掉,發現台板與基礎的固定螺絲鬆動,用手就(jiù)可以擰動。經處理後軸承振動恢複正(zhèng)常。
b)某(mǒu)廠1台(tái)35MW機組的(de)發電機後軸承軸向振動超標,在現(xiàn)場(chǎng)通過軸(zhóu)承外特性試驗發現軸承座的發電機側與勵磁機側(cè)存在較大(dà)的差別振(zhèn)動,經過檢查發現為了保證軸係的揚度。檢修人員把發電機後軸(zhóu)承標高抬高,因此增多,該軸承座(zuò)與台板之間的墊片,不鏽(xiù)鋼墊片與絕緣墊片共計達(dá)8層之多,而且部分不鏽鋼墊片沒有使用整張的墊片,使軸承座與基礎問的接觸不好,從而在各個(gè)連接螺絲都擰緊(jǐn)的情況下,仍不能達到要(yào)求(qiú)的連接剛度。針對(duì)發現的問題進行了處理後,該軸承軸向振動在合(hé)格範圍內。
3.軸承座軸向共振
當軸承座(zuò)軸向的自振頻率與轉(zhuǎn)子工作頻率接近或成整數倍(bèi)時,軸承座會發生軸向共振,引起明顯的軸向振(zhèn)動。在現場一般是以二倍頻形式出現,引起二倍頻共振的激振力主要是兩極發電機的電磁激(jī)振力(lì),它是由於基(jī)礎上各點振(zhèn)動(dòng)的不均勻而形成二倍頻(pín)的軸向(xiàng)振動分量。使軸承座發生共振。其次是轉子剛性不對稱及轉子對中(zhōng)玎i好等使機組在額(é)定(dìng)轉速下無勵磁電流時即呈(chéng)現明顯的(de)二倍頻振動。
某廠1台50MW機組在啟動、過臨界(jiè)及額定轉速(sù)下振動均在合格範圍(wéi)內。但在帶負荷過程中(zhōng).隨著(zhe)勵磁電流的增加,發電機後軸(zhóu)承的軸向振動(dòng)也隨之增大(dà),在45MW負(fù)荷(hé)工(gōng)況下振動的頻譜圖見圖2。因此該發電機後軸承(chéng)的軸向振動與勵磁電流有著直接的關係,且振動以二倍頻為(wéi)主,經過檢查分析為軸向共(gòng)振,因此Z有效的方法是對軸承座的自振頻率進行(háng)調整,使其避開工作轉速,在現場對發電(diàn)機後(hòu)軸承座及發電機靜子與台板的連接剛度進行了調(diào)整試驗後(hòu),該異常振動消失,軸向振動在30um以內。

4.軸係擾動力過大
在發電機後軸承振動故障診斷(duàn)中,當(dāng)對上述(shù)兒方(fāng)麵的問題進行檢查處理(lǐ)後,振動沒有明顯改善,且振動為普通強迫(pò)振動時.則應考(kǎo)察發(fā)電機轉子的擾動力。有的機組枉通過發電機臨界轉速時(shí)出現(xiàn)很大的1階振動響(xiǎng)應,有的機組在額定轉速3000r/min時振動超標,主要表現為發電機2個軸(zhóu)承的反(fǎn)相振(zhèn)動分量偏大,這種振動可通過現場高速動平衡加以改善。
5.結束語
發(fā)電機(jī)後軸承異常振動有其特殊性,在振動的測(cè)量方(fāng)法、軸承(chéng)的檢修質量等方麵都應引起(qǐ)特別的注意,在具體的分析診斷中,自‘先應對所測量的數據進行詳細的分析,保證數據的真實町(dīng)靠。然後(hòu)通(tōng)過頻譜分析排除軸向倍頻共振,當數據顯示為(wéi)普通強迫振動時,對軸承的支承剛度進行檢(jiǎn)查,通過與同型機組運行狀況的比(bǐ)較及現場檢(jiǎn)查(chá)判斷,如果排除了支承剛度不足的影響,則町以考慮通過現場高速平衡的方(fāng)法對振動加以改善。
(轉自:電(diàn)廠(chǎng)三兩事兒)