一例50MW机组启动期间轴系振动故障的分析及处理

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1、第28卷第2期ISSN1006-01702008年6月FUJIANDIANLIYUDIANGONGCN35-1174/TM一例50MW机组启动期间轴系振动故障的分析及处理AnalysisandTreatmentfortheFaultofShaftVibrationofa50MWUnitduringtheStartup陈涛（福建省电力试验研究院，福建福州350007）摘要：某火电厂一台50MW汽轮发电机组在A级检修后的启动期间，轴系振动异常增大、无法正常升速和并网运行，故障诊断结果是发电机和励磁机转子存在不平衡。通过多次高速动平衡，解决了机

2、组在过临界和空负荷运行时振动异常增大问题，使机组按时并网，带满负荷运行。关键词：轴系振动；频谱分析；基频分量；高速动平衡Abstract:A50MWturbinegeneratorunit,whichhadjustundertookrateAoverhaul,cannotstartupandsynchronizesmoothlybecauseoftheshaftvibrationfault.Theresultofdiagnosisistheunbalanceofgeneratorandexciterrotor.Afterseveralhi

3、ghspeeddynamicbalancing,theshaftvibrationfaultduringunitpassingresonancespeedandatnoloadrunninghadbeensolved,theunitsynchronizedandrunatratepowerintime.KeyWords:shaftvibration;spectrumanalysis;frequencycomponent；highspeeddynamicbalancing中图分类号：TK248+.1文献标识码：B文章编号：1006-0170

4、（2008）02-0050-04该机组轴系共有6个轴承座，轴系布置如图11引言所示。汽轮机转子由#1、#2轴瓦支承，发电机转子由某50MW汽轮发电机组，汽轮机型号为N51-#3、#4轴瓦支承，励磁机转子由#5、#6轴瓦支承。轴系50-3，发电机型号为QFQ-50-2，采用氢冷却，由转的设计临界转速为1770r/min。子两端向密封瓦注入密封油对发电机进行密封。该在A级检修后的开机启动期间，发电机前、后机组在A级检修后的开机启动期间，发电机前、后轴承在过临界转速时，轴瓦振动急剧上升，高达150轴承在过临界转速时，轴瓦振动急剧上升，且在空负μ

5、m；在空负荷运行时，#3、#4、#6轴瓦振动均超标，尤荷运行时多处轴瓦振动超标，影响机组安全运行。福其是#3、#4轴瓦，振幅分别高达111μm和101μm，建省电力试验研究院对该机启动期间的轴系振动进严重超标。行监测、分析和诊断，找出原因，通过多次高速动平2.2分析及诊断衡解决了问题，现予以总结，以资交流。采用本特利公司生产的208P振动数据采集器及速度传感器对各轴承座进行振动测量，利用Adre2启动过程振动现象、分析及诊断forWindows数据分析软件对监测数据进行处理和2.1现象分析。图150MW汽轮发电机组轴系布置图-50-当机组

6、转速升速至1460r/min时，因#3轴瓦振程度的碰摩痕迹，轴瓦瓦套的绝缘垫半径偏小，轴系动高达150μm而紧急打闸停机。#3轴瓦启动波特中心左右偏差和上下左右开口偏差均超标。电厂对图见图2。从图2可以看出，机组转速从1200r/min此一一进行了处理，由于尚未排除转子的碰摩原因，升至1460r/min期间，#3轴瓦振幅加速增大，其相在复装时取下了汽侧密封瓦。位在转速达1400r/min后快速变化。结合启动历史对轴系中心进行复找，更换轴瓦瓦套的绝缘垫数据，断定发电机转子的一阶临界转速约为1500r/并修刮轴瓦。再次启动机组，虽然转速顺利升

7、速至min。分析频谱图（图3）可知，振动以基频分量为主，3000r/min，但启动期间轴系振动依然超标，#3、#4轴含少量2x、3x分量，振动性质为普通强迫振动。根据瓦及#6轴瓦的波特图见图4。文献［1］，发电机密封油系统的密封瓦与转轴之间注有密封油，且密封环具有一定的浮动性，如果密封瓦与转轴发生碰摩，则摩擦程度相对较轻，振动信号主要以基频分量为主，其他分量较少。由于该机组检修前可正常启停，因此不排除#3轴瓦振动急剧攀升是由发电机转子与密封瓦碰摩所致。由摩擦引起振动的研究机理［2］可知，在临界转速前发生动静碰摩引发振动升高是非常危险的。摩

8、擦发生后，摩擦力和热弯曲均随时间的增长而增大，此时摩擦产生的热弯曲与原始平衡同相，使得振动不断加剧。为排查原因，经与电厂讨论，决定对#3、#4轴瓦及其密封瓦进行揭瓦检查，并检查轴系中心。解体检