文档介绍：汽轮机组振动分析与处理方案
机组振动故障
机组振动故障的现场处理要求
近几十年国内有关单位对机组振动故障处理的历史和经验教训说明,对振动故障的定性一般并不困难,但在确定故障的具体原因时,由于对造成故障的机理分析有分歧,使得误判时有发生。因此,机组振动故障的诊断除需要现场经验外,还应该掌握一定的基础理论和科学的分析能力,这样才能快捷地找出故障的确切原因,提出正确的根治措施,而不致盲目地一概采用现场高速动平衡的方法,使得表面上振动有所减小,实际上没有根治,机组经过一段时间的运行或检修后,振动重复出现。
汽轮发电机组振动故障特征汇总表
序号
故障名称
频谱特征
其它特征
1
原始质量不平衡
1X
振幅、相位随转速变化,随时间不变,轴心轨迹呈椭圆轨迹或圆轨迹
2
转子原始弯曲
1X
低转速下转轴原始晃度大,临界转速附近振动略减小
3
转子热弯曲
1X
振幅、相位随时间缓慢变化到一定值,转子冷却后状况恢复
4
转动部件(叶片、平衡块)飞脱
1X
振动突增,相位突变到定值,伴随声响
5
转轴不对中
1X、2X
高的2X或3X振幅,1/2临界转速有2X共振峰,“8”字形轨迹
6
联轮器松动
1X 、2X等
与负荷有关
7
动静碰摩
1X、整分数、倍频
内环或外环轨迹,振幅、相让缓慢旋转;或根幅逐渐增加
8
油膜涡动
~
低频的出现与转速有关
9
油膜振荡
fcril
在一定转速出现,突发性的大振动,频率为转子第一临界转速,大于1X振幅
10
汽流激振
fcril
与负荷密切相关,突发性的大振动,频率为转子第一临界转速,改变负荷即消失
11
结构共振
1X、分数、倍频
存在明显的共振蜂,与转速有关
12
结构刚度不足
1X
与转速有关,瓦振轴报接近
13
转子裂纹
1X、2X
降速过1/2临界转速有2X振动峰,随时间逐渐增大
汽轮发电机组振动故障特征汇总表(续)
序号
故障名称
频谱特征
其它特征
14
转子中心孔进油
1X、~
与启动次数有关,随定速、带负荷时间而逐渐增大
15
转轴截面刚度不对称
2X
1/2临界转速有2X振动峰
16
轴承座刚度不对称
2X
垂直、水平振动差别大
17
轴承磨损
1X、次同步
1X、1/2X、
18
轴承座松动
1X
与基础振动差别大
19
瓦差松动,紧力不足
1X、分频、1/2X
可能出现和差振动或拍振
20
瓦体球面接触不良
1X和其他
振幅不稳定
21
叶轮松动
1X
相位不稳定,但恢复性好
22
轴承供油不足
1X
瓦温、回油温度过高
23
匝间短路
1X、2X
和励磁电流有关
24
冷却通道堵塞
1X
与风压、时间有关
25
磁力不对中
2X
随有功增大
26
密封瓦碰摩
1X、2X
振幅逐渐增大
常见振动故障的诊断
下面介绍机组常见振动故障特征、判断方法。
质量不平衡
转子的弯曲
动静碰摩
油膜失稳和汽流激振
结构共振
结构刚度不足
联轴器不对中
裂纹转子
转子中心孔进油
转子截面刚度不对称
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,它约占了故障总数的80%。随着制造厂加工、装配精度以及电厂检修质量的不断提高,这类故障的发生率正在逐渐减少。即使如此,质量不平衡目前仍是现场机组振动的主要故障。
处理手段:低速动平衡,高速动平衡。
8
转子不平衡(Rotor Imbalance)
Shaft centerline
Mass centerline
Shaft centerline
Mass centerline
Static imbalance
Coupled imbalance
质量不平衡的一般特征
最关键的特征是:稳定的工频振动在整个信号中占主要成分。
工频振幅为主的状况应该是稳定的,这包括:
各次启机;
升降速过程;
不同的工况,如负荷、真空、油温、氢压、励磁电流等。
工频振动的相位同时也是稳定的。
第二个主要依据是这种状况的重复性。
转子质量不平衡的分类特征
汽轮发电机组转子的质量不平衡产生的原因有三个:
原始不平衡;
转动过程中的部件飞脱、松动;
转子的热弯曲。
原始不平衡是主要原因。