[摘 要] 针对法国阿尔斯通公司330MW机组发电机振动问题进行分析,将振动处理的经过进行论述,找出造成振动的主要原因,供分析同类型问题时做为
参考。
[关键词] 发电机 振动 处
1 #2发电机振动产生经过
蒙达公司#2发电机组系北重-阿尔斯通公司生产的T255-460型,该机组采用自激式旋转二极管无刷励磁系统,冷却方式为水-氢-氢。#2发电机组于2003年3月份进行了投产后的首次标准性大修,修前未发现机组有任何异常状况。在4月30日机组启动并网后各运行参数正常。第二天巡视发现励磁机端盖垂直振动值达0.14mm。已经严重超出了振动监督的合格范围,随即停机进行了检查处理。以下详细介绍处理经过及原因分析。
2 前两次处理经过及原因分析
2.1 2003年5月1日停机后,根据出现振动的部位分析,主要集中在励磁机本体处。而且励磁机的电枢是悬挂在发电机转子端部,造成振动的可能性极大。励磁机解体后检查未发现安装有异常情况,重新校核联轴节的螺栓力矩为1470N.m,励磁机电枢外圆端部摆度测试值如表1
表1 励磁机电枢外圆端部摆度数值
对应点 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
数值(mm) |
0.01 |
0.03 |
0 |
-0.04 |
-0.06 |
-0.03 |
-0.03 |
-0.01 |
两对称点的代数差均小于0.08mm(标准),说明该点的安装质量符合要求。励磁机装复后冲车至3000r/min,励磁机端盖垂直振动值达0.22mm。根据振动情况可以看出励磁机检查未出效果。随后邀请西安热工研究所专家来厂协助诊断,为了尽快消除振动,对励磁机电枢端部平衡块进行了配重试验,通过3次增减电枢端部平衡块,使得振动消除发电机#7、#8瓦处的轴振和瓦振明显降低,于2003年5月14日,并网带负荷运行,启动后振动测试数据如表2
表2 首次带负荷的振动测试值
名称 |
负荷
MW |
#7瓦 |
#8瓦 |
端盖 |
⊥ |
= |
⊥ |
= |
⊥ |
= |
瓦振
μm |
120 |
14 |
20 |
23 |
37 |
60 |
47 |
280 |
0 |
15 |
18 |
7 |
7 |
32 |
轴振
μm |
120 |
31 |
29 |
#2机组启动后,经有关专家和蒙达公司专业人员共同分析,一致认为造成发电机振动的主要原因为
1)发电机和励磁机内部存在碰磨,集中表现在励磁机电枢部位;
2)汽轮发电机组存在膨胀不均匀和热变形。
2.2 #2机大修后从5月14日启动后运行至7月份,发电机振动未发现异常情况。当进入夏季高温时,发电机的冷、热氢温度提高大约15℃,此时发电机
的振动发生了明显的变化,2003年10月14日测试振动的结果如表3
表3 机组运行5个月后的振动测试值 ,
负荷
MW |
轴振(μm ) |
瓦振(μm) |
#7 |
#8 |
#7 |
#8 |
330 |
65.5 |
54.3 |
68.2 |
112 |
对运行中振动跟踪结果进行分析,得出以下结论
1) 发电机内氢气温度对励磁机振动的影响特别敏感,振动大小随着氢气温度的变化而变化
2)机组无功负荷的变化,对励磁机振动的影响也较大。#2机组的无功负荷一般只保持在30Mvar左右,无功负荷升高后励磁机的振动明显增大。
运行一段时间后,励磁机的外部振动再次达到0.11mm左右。根据现场的实际情况,于2004年3月16日停机小修,再次对励磁机振动进行处理。励磁机揭盖检查后在其端部增加平衡块75g,发电机#7、#8振动分别降至0.012mm至0.016mm,通过配重后调整氢气温度和无功负荷,运行不久以后励磁机部位的振动值又上升到了0.13mm,发电机组在振动超标的情况下维持运行。
3 #2机组B级检修中对励磁机振动的分析及处理
3.1振动影响着整个汽轮发电机的安全可靠运行,而且超过允许值的振动将带来许多危害,大致可以分析为以下几个方面:
1)引起动、静部分磨擦,并且加速这些部件的磨损,产生偏磨。
2)使某些部件产生过大的动应力、导致疲劳损坏,其中以轴瓦钨金碎裂及烧损轴瓦居多。
3)使汽封、油封间隙加大而降低机组热效率。
4)引起某些坚固件的断裂和松脱,如轴承座地脚螺栓断裂、松动。
5)使定子铁芯叠片或定子绕组绝缘损坏引起短路
根据水电部对3000r/min的汽轮发电机的轴承振动幅值的规定如表4:按这一标准规定判断,#2励磁机的振动处在不合格的范围内,这将对发电机组的运行造成极其严重的危害,所以,必须停机进行振动处理。