汽輪發(fā)電機組振動監(jiān)測特點

汽輪發(fā)電機組是電力工業(yè)生產(chǎn)的關(guān)鍵設(shè)備，一旦發(fā)生故障尤其是一些災(zāi)難性故障將給電力系統(tǒng)、國民經(jīng)濟和人民生活都帶來巨大的經(jīng)濟損失。大型化和高參數(shù)汽輪發(fā)電機組的投運，對機組設(shè)備的運行的可靠性提出了更高的要求，然而，大機組不僅使機組本身還使與之相關(guān)的設(shè)備承受更大的應(yīng)力，工作環(huán)境惡化，故障率大大增加。大型汽輪發(fā)電機組不僅本身價格昂貴，而且因故障引起的非計劃停機還會造成嚴重的二次損失和**的社會效應(yīng)。因此，如何及早發(fā)現(xiàn)設(shè)備異常，減少直至避免災(zāi)難性事故的發(fā)生，是國內(nèi)外研究和生產(chǎn)單位高度重視并投入大量的人力和物力，從事研究和開發(fā)這類重要設(shè)備的振動監(jiān)測與故障診斷技術(shù)，取得了顯著的效果。

汽輪發(fā)電機組為大型旋轉(zhuǎn)機械，工作時會產(chǎn)生振動。機組的異常振動將嚴重影響機組的**運行，因此機組振動大小成為衡量機組運行水平的一個重要而關(guān)鍵的控制指標(biāo)。同時，由于機組發(fā)生異?；蚬收蠒r，振動將會發(fā)生變化，而且一般表現(xiàn)為振動增加，使得從機組振動信號中獲取診斷信息成為可能。研究分析和實測表明，不同類型、性質(zhì)、原因和部位產(chǎn)生的故障所激發(fā)的機組振動具有不同的特征，表現(xiàn)為振動的頻率、幅值、相位、波形形狀、能量分布狀況等的不同，使得能夠從機組振動信號中識別故障，是一種既快又準(zhǔn)、既方便又有把握的手段和方法。但是，機組振動與故障之間的關(guān)系是極其復(fù)雜的，因此，利用機組振動信號進行故障診斷也是十分復(fù)雜的。特別是當(dāng)數(shù)種故障在不同部位不同程度地同時發(fā)生時，將使機組振動特征表現(xiàn)得更為異常錯綜復(fù)雜，增加了故障診斷的難度。

汽輪發(fā)電機組振動監(jiān)測特點

• 汽輪發(fā)電機組振動主要有強迫振動和自激振動兩大類。

  
  

• 引起強迫振動的主要原因有轉(zhuǎn)子質(zhì)量不平衡、轉(zhuǎn)子不對中、軸彎曲、轉(zhuǎn)子軸裂紋、裝配件或基礎(chǔ)松動及轉(zhuǎn)子與定子摩擦等。

  
  

• 引起自激振動的主要原因有油膜渦動、油膜振蕩、汽流激振、頂隙激振等。

  
  

• 汽輪發(fā)電機組振動主要有強迫振動和自激振動兩大類。引起強迫振動的主要原因有轉(zhuǎn)子質(zhì)量不平衡、轉(zhuǎn)子不對中、軸彎曲、轉(zhuǎn)子軸裂紋、裝配件或基礎(chǔ)松動及轉(zhuǎn)子與定子摩擦等。引起自激振動的主要原因有油膜渦動、油膜振蕩、汽流激振、頂隙激振等。

  
  

• 汽輪發(fā)電機組振動也可以按振動部件(軸承、轉(zhuǎn)子、汽缸和管道)、故障源(轉(zhuǎn)子不平衡、機組中心不正、軸瓦不穩(wěn)定、機械松動等)和頻譜特征來進行劃分。機組振動按頻譜特征分為兩大類11個小類，如圖1所示。機組振動的主要征兆、原因與振動的主要頻率、主要方向和位置、升速和降速時振幅隨轉(zhuǎn)速的變化等特征的關(guān)系如下：

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• 振動的主要頻率：0-40%工頻、40-50%工頻、50-100%工頻、1×工頻、2×工頻、高階工頻、1/2×工頻、1/4×工頻、低階工頻、奇數(shù)頻率、極高頻率，共11檔。

  
  

• 主要振動方向：垂直、水平、軸向，共3項。

  
  

• 主要振動位置：軸、軸承、殼體、基礎(chǔ)、管道、聯(lián)軸節(jié)，共6項。

  
  

• 升速時振幅隨轉(zhuǎn)速的變化關(guān)系：振幅不變、隨轉(zhuǎn)速增加、隨轉(zhuǎn)速下降、出現(xiàn)峰值、突然上升、突然下降，共6項。

  
  

• 降速時振幅隨轉(zhuǎn)速的變化關(guān)系：振幅不變、隨轉(zhuǎn)速增加、隨轉(zhuǎn)速下降、突然上升、突然下降，共5項。