電廠發(fā)電機(jī)異常振動故障分析

時間：2019-06-25作者：河北國源電氣股份有限公司瀏覽：127

　　摘 要：本文對電廠發(fā)電機(jī)異常振動故障進(jìn)行了如下分析，電廠發(fā)電機(jī)異常振動造成的危害分析，電廠發(fā)電機(jī)發(fā)生異常振動的原因分析等問題。
　　關(guān)鍵詞：發(fā)電機(jī)；振動；故障
　　1. 電廠發(fā)電機(jī)異常振動造成的危害分析
　　發(fā)電機(jī)在正常的運(yùn)行狀態(tài)下，本身存在一定程度的振動，這種振動具有一定的周期和規(guī)律，它是汽輪發(fā)電機(jī)組在正常運(yùn)行工作下產(chǎn)生的一種正?，F(xiàn)象。由于該振動的振動幅度較小，且具有一定的規(guī)律，因此對機(jī)器的運(yùn)行產(chǎn)生的影響在允許范圍內(nèi)，不會對機(jī)器產(chǎn)生危害。發(fā)電機(jī)組的異常振動對機(jī)器的影響則是有害的，它的振動幅度遠(yuǎn)遠(yuǎn)**出了發(fā)電機(jī)組的承受范圍。
　　電廠發(fā)電機(jī)異常振動造成的危害主要有以下幾個方面：
　　**，機(jī)組連接處的部件由于振動異常，造成連接松動，常見的主要現(xiàn)象為地腳螺絲發(fā)生松動或斷裂；
　　*二，振動異常導(dǎo)致基座的二次澆灌體發(fā)生松動，致使基礎(chǔ)處出現(xiàn)裂縫；
　　*三，通流部分的封軸裝置由于異常振動產(chǎn)生相互摩擦，磨損嚴(yán)重甚至造成設(shè)備主軸彎曲；
　　*四，滑銷在異常振動下磨損，嚴(yán)重時這種磨損會影響到發(fā)電機(jī)組正常的熱膨脹能力，進(jìn)而對機(jī)組的安全造成一定的隱患，引發(fā)較為嚴(yán)重的事故；
　　*五，異常振動會使汽輪發(fā)電機(jī)組的葉片產(chǎn)生一定的應(yīng)力，當(dāng)應(yīng)力過高時會造成葉片折斷的嚴(yán)重事故；
　　*六，發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子護(hù)環(huán)在異常振動下松弛并發(fā)生一定的磨損，嚴(yán)重時會造成芯環(huán)破損和線路的絕緣磨損現(xiàn)象，致使設(shè)備發(fā)生接地和短路。
　　另外危機(jī)保安器的異常報警以及發(fā)電機(jī)組的異常磨損等也都是由于發(fā)電機(jī)的異常振動造成的。
　　從上面發(fā)電機(jī)異常振動對發(fā)電機(jī)組造成的危害可以看出，異常振動是一種嚴(yán)重的機(jī)器故障，對設(shè)備的安全運(yùn)行產(chǎn)生較大的威脅。為了可以保證發(fā)電機(jī)組的正常運(yùn)行，工作人員應(yīng)當(dāng)在發(fā)現(xiàn)機(jī)組異常振動的**時間，準(zhǔn)確*的找出造成機(jī)組異常振動的原因，并采取相應(yīng)的措施消除振動，決不能允許機(jī)組在異常振動的情況下繼續(xù)運(yùn)行。
　　2. 電廠發(fā)電機(jī)發(fā)生異常振動的原因分析
　　電廠的汽輪發(fā)電機(jī)組的異常振動是一種較為常見且復(fù)雜的運(yùn)行故障，這種異常振動受到很多因素的影響，任何一個跟機(jī)體本身有關(guān)的設(shè)備或介質(zhì)都可能是造成機(jī)組異常振動的原因，例如油溫、油質(zhì)、疏水等因素都可能是造成機(jī)組異常振動的原因。其中氣流激振、摩擦振動以及轉(zhuǎn)熱子變形是造成電機(jī)的汽輪發(fā)電機(jī)組異常振動的主要原因。
　　2.1氣流激振造成振動異常及故障排除措施
　　當(dāng)發(fā)電機(jī)組的振動異常是由于氣流激振引起的情況下，機(jī)器的運(yùn)行會出現(xiàn)兩個主要的特征，首先，機(jī)器振動較為敏感，尤其是受運(yùn)行參數(shù)的影響較為明顯，且增大具有突發(fā)性的特點；其次，設(shè)備運(yùn)行中出現(xiàn)較大量值的低頻分量。這兩個主要特征是判斷發(fā)電機(jī)組異常振動是否由于氣流激振引起的主要標(biāo)準(zhǔn)，造成這兩個主要現(xiàn)象的原因是汽輪發(fā)電機(jī)組的葉片受到不平衡的氣體流沖擊，產(chǎn)生一定程度的氣流激振，另外，大型機(jī)組的末級較長，在汽輪發(fā)電機(jī)組的葉片膨脹末端氣流會產(chǎn)生流道紊亂的現(xiàn)象也是造成汽流激振的原因之一。
　　對汽流激振引起的汽輪機(jī)組振動異常進(jìn)行故障分析，首先需要對較長時間內(nèi)機(jī)組每次發(fā)生異常振動的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄，并同時記錄發(fā)電機(jī)組在滿負(fù)荷條件下的運(yùn)行數(shù)據(jù)，然后根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)做出曲線圖，并對曲線圖的走勢及變化趨勢進(jìn)行分析。并通過以下兩個途徑來確定汽輪發(fā)電機(jī)組在汽流激振發(fā)生時的工作狀態(tài)，**，改變升降負(fù)荷的速率，使給水量從5噸每小時逐漸變化到50噸每小時，并觀察給水量變化時曲線的變化情況；*二，調(diào)整汽輪發(fā)電機(jī)組在不同負(fù)荷下高壓調(diào)速汽門的特性，使其可以達(dá)到消除汽流激振的效果。消除汽流激振的有效途徑主要就是降低升降負(fù)荷的變化速率和改變負(fù)荷范圍。
　　2.2摩擦振動造成機(jī)組異常振動及故障排除方法
　　摩擦振動主要有三個明顯的特征，**，在波形中出現(xiàn)少量的分頻、高頻以及倍頻分量，在一些波形中有時還會發(fā)生“削**”的現(xiàn)象，造成這一現(xiàn)象的原因是轉(zhuǎn)子熱彎曲產(chǎn)生一種不平衡力，雖然此時振動信號中反映出的主頻仍然是設(shè)備工作的頻率，但由于受到振動摩擦產(chǎn)生的非線性因素和沖擊的影響，使得振動信號產(chǎn)生異常；*二，當(dāng)設(shè)備中產(chǎn)生摩擦?xí)r，振動的幅度和相位都會受其影響發(fā)生波動，且摩擦引起的波動持續(xù)時間比較長，當(dāng)摩擦比較嚴(yán)重時，振動的幅值和相位將不再發(fā)生變化，而振幅則會增大很多；*三，摩擦振動會使得降速過臨界時的振動相比正常情況下的升速會較大，機(jī)器停止工作后，可以測得轉(zhuǎn)子靜止時，大軸的晃度會明顯大于原始值。汽輪發(fā)電機(jī)組的轉(zhuǎn)子在振動摩擦作用下，會產(chǎn)生渦動或抖動現(xiàn)象，嚴(yán)重時還會造成轉(zhuǎn)子的熱彎曲，對設(shè)備的正常運(yùn)行產(chǎn)生非常大的影響。摩擦振動時轉(zhuǎn)子徑向截面的圓周上各點所受到的摩擦力大小不同，受到摩擦力較大的部位溫度會遠(yuǎn)遠(yuǎn)**受摩擦力小的部位，致使轉(zhuǎn)子的圓周各點溫度不均勻，局部溫度過高造成轉(zhuǎn)子發(fā)生熱彎曲現(xiàn)象，熱彎曲會使轉(zhuǎn)子內(nèi)部產(chǎn)生溫度應(yīng)力較加加強(qiáng)了轉(zhuǎn)子的異常振動。
　　2.3轉(zhuǎn)子熱變形引起發(fā)電機(jī)組異常振動及處理辦法
　　轉(zhuǎn)子熱變形發(fā)生的明顯特征表現(xiàn)為一倍頻的振幅明顯增加，造成轉(zhuǎn)子熱變形的影響因素主要包括兩個方面，即轉(zhuǎn)子的溫度和蒸汽參數(shù)。轉(zhuǎn)子熱變形常發(fā)生在發(fā)電機(jī)組定速后的帶負(fù)荷工作階段，在這一過程中轉(zhuǎn)子的溫度會隨著運(yùn)行時間的增加而逐漸升高，材質(zhì)的內(nèi)應(yīng)力會隨著溫度的升高內(nèi)部應(yīng)力得到釋放，從而造成轉(zhuǎn)子發(fā)生變形，致使一倍頻的振幅增加。轉(zhuǎn)子熱變形會造成機(jī)組異常振動，這種變形故障可以分為兩種，即臨時性彎曲變形和*性彎曲變形，造成這兩種故障的原因是相同的，都是由于產(chǎn)生了與質(zhì)量偏心類似的激振力。
　　2.4電廠汽輪發(fā)電機(jī)組振動異常的故障查詢步驟分析
　　在生產(chǎn)活動中經(jīng)常遇到的振動異常主要包括瓦蓋振和軸振兩種，造成這種異常振動的原因是多方面的。因此在進(jìn)行故障原因查詢時，要根據(jù)上述三種故障發(fā)生時頻率波形的變化特點，重點根據(jù)頻率的變化情況來進(jìn)行原因?qū)ふ?。同時觀察振動相位的變化情況以及相鄰軸承的相位間的相互關(guān)系，另外，振動過程中機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)時的轉(zhuǎn)速、溫度、負(fù)荷等因素也應(yīng)作為判斷的重點依據(jù)。例如，電機(jī)的汽輪發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)子質(zhì)量存在偏心時，當(dāng)轉(zhuǎn)速升高時，設(shè)備的振動頻率會隨著轉(zhuǎn)速的加快而升高，轉(zhuǎn)速越快，振動越大。要準(zhǔn)確的排查出故障原因，還需要電廠工作人員對設(shè)備的振動特性以及日常的維修檢測做好認(rèn)真的記錄和分析。
　　3. 結(jié)束語
　　電廠發(fā)電機(jī)組的異常振動是設(shè)備運(yùn)行過程中較為常見的故障之一，經(jīng)過以上分析可以看出致使發(fā)電機(jī)組產(chǎn)生異常振動的原因是多方面的。發(fā)電機(jī)的異常振動是一種較為復(fù)雜的故障，設(shè)備的安裝、使用情況、負(fù)荷大小等都可以成為電機(jī)振動異常的影響因素。因此，要保證發(fā)電機(jī)組可以正常安全的運(yùn)行，不僅需要理論的支持，還需要電廠工作人員不斷的積累經(jīng)驗。


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