火电厂630MW发电机振动原因分析

龙宇

大唐贵州发耳发电有限公司 贵州 六盘水 553017

1 发电机组设计制造因素

在火电厂的630MW发电机正常运转的状态之下，对于其中发电机转子进行相关的受力分析，如果其中的质量中心点以及转子的转轴中心，不处于同一个位置，那么转子就会有一个力矩的作用力，使得其中的转子能够产生离心偏向力。那么，在发电机的稳定性相关设计当中，使得整体机组发生振动情况的因素，在很大程度当中，是由于转轴当中离心力产生的激振力导致的。与此同时，一旦当中的离心力的幅值超过所设定的某一个阈值之后，就会使得发电机的转轴振动异常的情况难以避免。所以，在发电机的转子在装配的过程当中，转子的整体不平衡量，需要维持在某一个标准的乏味当中。并且，在每一级叶片的装配过程当中，都需要对于叶片的动平衡性能进行校对。但是，对于转子而言，整体的低速动态平衡模型来说，其中的试验工作应当在整体发电机都装配完成之后，在后续进行完成。因此，同理来说，对于高速的动态平衡模型的试验工作也是如此。

在整体的发电设备制作过程当中，能够导致发电机当中的转子偏心距变大的原因，可能有两点，分别是生产线装配水平薄弱以及工业机床制造精度相对较低等等。在发电厂发生故障的时候，如果能够对于初始的设计当中进行不足之处进行提前检查，对于后续尽快恢复整体的生产运作过程具有积极的作用，能够节省很多的检修时间。因此，对于转子的轴承来说，在初始的设计当中具有不足之处的发动机，需要进行故障点的记录工作以及故障点的备案工作，这对于后续的维修和保养具有十分重要的作用[1-3]。

2 设备安装和检修因素

在火电的正常运行过程当中，检修操作以及安装操作都是十分重要、不可或缺的两项工作。然而，操作不当也是发电机机组轴承，会引发异常振动的一个十分重要的作用。在发电机机组的检修以及设备的安装操作当中，整体的规范对于后续设备的日常运作具有十分重要的作用。因此，本章节主要对于设备的检修以及安装操作的重点问题以及因素进行详细的介绍。这里，对于轴承的机械特性、机组中心、滑销系统、以及动静间隙部分进行详细的研究和分析。

2.1 轴承的机械特性

一般来说，轴承的机械特性主要包含以下三点，分别是轴瓦所受的紧力、顶隙以及连接的刚度。其中，轴承的连接情况主要决定的是轴承的刚度，一旦轴承制造过程当中，其刚度最终呈现不足的情况，在受到激振力的作用之下，当受力相当的情况当中，会使得相对较高的轴承导致振动现象。因此，所有的连接螺栓在运行运转之前，都需要牢牢拧紧。但是在一些相关因素的影响和干扰情况当中，主要考验的仍然是轴承本身的稳定性能，如果发电机机组的整体性能较差，就会导致整体的机组十分容易发生异常振动现象。

2.2 机组中心

对于电磁的激振现象或者是整体发电机机组的内部的动静部件当中的碰撞以及摩擦现象，都可能由于源于动静部件的同心度，与机组的正常数值具有较大的偏离导致的。当相关的工作人员对于断面以及圆周的中心数据，进行许多十分精准的设置。但是在完成相关部件的连接之后，依旧会存轴系的不同心，也会使不平整等因素的导致结果。主要的因素存在于不同部件当中的不同心的现象。与此同时，发电机的机组振动现象，还有可能是来自于旋转运动过程当中的转子，这是由于具有激振力的原因。

2.3 滑销系统

一旦工作人员，对于发电机机组进行安装操作以及检修操作的时候，滑销系统没有正常工作，致使发电机不能正常运作需要认真慎重地进行对待、它主要的原因，在于整体发电机系统的卡涩，使得整体机组进行向外扩张的时候受到了一定程度的制约。所以，在机组内部的动静部件当中，一旦产生了碰撞或者是摩擦，会使得发电机机组受到更深程度上的破坏。

2.4 动静间隙

无论是发电机内部的效率、还是整体机组的效率，都和其内部的动静部件之间的动静间隙具有一定的联系，动静间隙太大会导致整体的发电机的效率降低，动静间隙太小会导致整体的定子和转子之间进行碰撞和摩擦，此时发电机机组的振动指标会不合格。所以，在实际的正常运转过程当中，对于其中的动静间隙的合理设置具有十分重要的实际意义[4-8]。

3 运行方面

3.1 机组膨胀

在整体机组当中，对于滑销系统来说，能够对于机组的膨胀自由度进行抑制。如若没有滑销系统，则会导致整体的运行出现一定程度上的问题，例如会发生异常振动的现象。比如说，在发电机进行逐渐启动的过程当中，完成暖机操作会使得整体的负荷逐渐增加。一旦暖机不充分或者是转子的升速过快，会使得每一个组成部分的受热膨胀程度各有不同。出现这一现象就会使得发电机造成一定程度上的机械损伤，从而使得整体的设备使用寿命有多降低。另一种情况来看，动静碰撞或者动静摩擦是导致机组振动异常的常见因素，可能会导致发电机开机出现一些故障。

3.2 润滑油温

一旦轴颈当中的稳定性越高，就会使得整体机组的异常振动干扰因素能力越强，也会使得转子的稳定性，对于表面润滑油油膜的状态受到影响。与此同时，油膜的形成的主要作用有以下两个方面，首先是轴承乌金，其次是润滑油的自身温度。因此，具有合理规范的油温范围，对于油膜后续的形成具有十分重要的实际作用。

3.3 转子热变形

在很多故障的情况当中，随着开机之后，转子的温度会随着上升，随着转子内部的应力变大，会导致转子的形状发生改变，进而会造成一倍频振动从相位以及从幅值上两个方面的改变。转子不仅是短时性的形变，而且是永久性的形变，都会使得转子质量偏心，因此也就会使得整体的设备发生故障，进而造成50Hz的轴向振动。并且，在某一个转速下，转子振动的幅度会使得其具有小幅度的降低现象，也就是说从整体的波形图来看，具有一个凹型的变化情况。这也就是离心力、与弹力相位不同步的原因，从而也带来了整体振幅上的减小的表现，从这里也就能够看出来不平衡转子动力的特性区别。当整体的弹力小于离心力的时候，在凹点出现的时候，整体的转速比之临界的转速要低。反之，整体的现象在发生的时候，转速会大于整体的临界转速。对于这种情况下造成的设备故障，仅仅只要使用好的转子对于变形的转子进行替换，就能够对于异常振动进行有效的消除。

3.4 发电机转子电流

发电机的机组振动变化，与转子的电流具有十分重要的实际关系。但是因为转子上有电阻，所以当中流有电流的时候，将流过的电能转换成内能。这时，转子的温度升高，并且发生了一定程度上的形变。这种形变使得质量分布不平衡，从而使得产生的力矩发生了一定程度上的变化，进而也使得发电机的振动发生了变化。但是，当转子发生短路故障的时候，这个时候转子上流过的电流变大的时候，这也会使得转子上产生了更多的内能，更多的热量，进而使得转子上发生了较大的形变作用，这里也和后续发生的膨胀形变也具有不同之处，并且使得后续的动态质量发生失衡情况[9-12]。

4 结束语

由于在火电厂的汽轮机在正常的运行过程当中，异常振动是难以回避的故障问题之一。但是对于火电发电厂的发电机进行检查以及拆解，并不是检测和解决问题的有效排查手段。因此，在对于发电机进行故障的排查过程时，首先，应当从故障发生的特征进行研究和分析，进而确定故障发生的故障点，并且依据发电机之前的各种维修记录进行分析，对于故障点附近的组件维修和运行情况进行详细的了解。也正是由于对于部件而言，如果处于刚维修的状况，一般来说，发生故障的概率要远远低于其他的组成部件。在火电厂的正常生产运营当中，对630MW发电机的振动原因进行分析和研究也显得十分重要。但是由于发电机的振动故障以及其他因素的产生均有可能发生，所以不能准确的确定故障发生的原因。因此，对于电力检修的相关部门来说，提供具有理论基础以及故障分析的依据，也显得十分重要，只有对于故障发生的原因进行详细、准确的分析，才能准确的进行对症维修。因此，在对于之前的维修记录进行查阅的时候，如果发现故障点是处于刚刚维修过的状况或者处于刚刚保养过的状况，应当对于之前的维修判断进行进一步的检查，以及故障点的确认，这是在维修的过程中应该极为注意的。这不仅需要维修的相关工作人员积累过多年的深厚经验，而且需要公司的管理人员对于维修人员的技能培养进行加强。这些对于公司的工作人员的职业素养以及工作效率的提高都具有十分重要的实际意义。