基于CRAS系统的发电机定子绕组端部模态试验研究

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1、广西电力2008年第5期基于CRAS系统的发电机定子绕组端部模态试验研究StudyonModalTestofGeneratorStatorEndWindingBasedonCRAS陈恒CHENHeng(广西电力试验研究院有限公司，广西南宁530023)(auangxiElectricPowerTestandResearchInstituteCo．，Ltd．，Nanning530023，China)摘要：为预防发电机定子绕组端部因谐振或其他原因造成的绑绳、支架固定螺栓和槽内紧固件松动以及线棒绝缘磨损的现象发生，需准确测量定子绕组端部的振动

2、量，预测发电机在实际工作状态下的振动幅度，应用CRAS动态分析系统对发电机模态进行分析，评价发电机绕组端部整体结构动态特性，并以实例介绍了这种方法的应用，效果良好。关键词：发电机；模态；CRAS系统；频率；定子绕组Abstract：Inordertoavoidthek~seningoflope，fixingboltofsupport，fastenerinslot，andtheabrasion0fstatorbarinsulationcausedbytheresonanceofgeneratorstatorendwindingorothe

3、rreasons，thevibrationvalueofgeneratorstatorendwindingmustbeme&suredpred~lytopredictthevibrationmagnitudeofgeneratorunderactualworkingcondition．Inthispaper，CRASdynamicanalysissystemisappliedtoanalyzegeneratormodeandevaluatethedynamiccharacteristicofgeneratorendwindingstru

4、cture．Themethodisintroducedbyactualexampleswhichshowthatthemethodiseffective．Keywords：generator；mode；CR&Rsystem；frequency；statorwinding中图分类号：TM303．3文件标码：A文章编号：1671—8380{2008)05—0010—050引言益频繁。因此准确测量定子绕组端部的振动特性，预测发电机在实际工作状态下的振动特性，及早采随着我国火电机组的装机容量日益扩大，发电机单机容量已由原来的300MW发展到60

5、0MW、取防范措施尤为重要。应用S(CoderandRan．doraAccessSwitch)动态分析系统对发电机模态进1000MW，对于发电机定子端部动态特性的设计、改进以及试验研究已经具备一定的规模，尤其是利行分析，评价发电机绕组端部整体结构动态特性，是近年来发展起来的一种行之有效的方法。用各种新式的测试手段对发电机绕组端部进行固有频率及模态试验分析的方法越来越成熟⋯。发电机lCRAS动态分析系统测试原理定子绕组端部是发电机安全运行的最为薄弱的部模态是机械结构的固有振动特性。每个模态具位，发电机定子端部绕组渐开线部分的不规则形状有特

6、定的固有频率、阻尼比和模态振型l1]。通过模决定它不可能象槽中线棒那样牢靠固定，由于制造态分析，掌握结构在某一频率范围内各阶主要模态工艺等问题，许多垫块与线棒间只是点接触，不能形的特性，就可预计结构在此阶段内的实际振动响应。成刚体结构。运行中形成两种频率的振动效应，一模态试验就是通过测量各部位的固有频率，再用计种是转频效应，振动频率与转速有关；另一种是由转算机模态软件以数学方法确定整体的固有频率和不子磁场在定子铁心和定子绕组线棒上引起的倍频同频率下的振动形态。模态分析分为4个基本阶(100Hz)振动，受N-倍工频径向交变力的作用，与段：

7、①动态数据的采集；②建立结构数学模型；③电流的二次方成正比。定子绕组端部谐振或其他原参数识别；④振型动画。因造成绑绳、支架固定螺栓和槽内紧固件松动及线发电机绕组端部是一个复杂的质量和刚度均为棒绝缘磨损的现象时有发生，使得发电机的事故日分布参数的结构，通过适当的简化可将其等效成一收稿日期：2008～03—07：修回日期：2008—05—11第一作者简介：陈恒(1977一)，工程师，从事汽轮机的试验研究及调试工作。2008年第5期广西电力个集中参数的N自由度系统，其数学模型是N维如果在结构某一固定点i拾振，而依次激励所的二阶常微分方程组，矩

8、阵如下[]：有的点，即可得到传递函数矩阵的一行；同样，如果[(m)]{()}+[(c)]{(￡)}+[(志)]{()}={．厂(￡)}(1)在结构某一固定点拾振，而依次在所有的点激振，式中：——位移；即可得