异常振动分析识别汽轮发电机组转子裂纹故障

转子裂纹可能导致汽轮发电机组发生断轴毁机事故并造成重大损失,在机组运行中及时发现转子裂纹对于保障机组的安全稳定运行具有重要现实意义。在归纳总结裂纹转子振动特性研究结果的基础上,结合现场振动故障诊断经验,提出较为实用的异常振动分析识别裂纹转子的方法,并且通过对2台600 MW等级机组异常振动的分析和诊断,介绍了发电机转子和低压转子裂纹的发现过程。由于判断准确,及时停机检查,发现了裂纹,从而避免了机组继续运行可能发生的灾难性事故。     

汽轮发电机组裂纹转子振动特性及其诊断

在总结裂纹转子振动特性研究结果的归纳基础上,结合2台600MW等级机组异常振动分析和低压转子裂纹诊断过程,总结出实际机组裂纹转子的典型振动特征,其主要包括,振幅不断爬升,且大多呈不稳定同步振动,当裂纹足够深时才表现出明显的2倍频振动;加重响应线性度差,影响系数和滞后角与正常转子相比差异较大;振动随机组负荷增加而增大,但负荷降低时,振动却不能恢复到原始值等。建议在进行振动故障诊断时,若怀疑转轴上出现裂纹问题,则必须立即停机进行探伤检查,及时发现存在的早期裂纹,以防机组发生断轴毁机事故。     

伯德曲线在某300MW汽轮机高中压转子裂纹故障诊断中的应用

某300 MW机组运行中汽轮机高中压转子振动不断爬升,且与主蒸汽压力升高和主蒸汽温度降低密切相关。通过启停机过程异常伯德曲线的分析以及振动与主蒸汽压力升高、温度降低高度敏感的特征,诊断高中压转子振动不断爬升的根本原因是转子出现了较严重的横向裂纹。揭缸检查发现,高中压转子调节级后应力释放槽位置存在长度覆盖超过3/4圆周周长、最深194 mm的横向裂纹,证实了诊断结论的正确性。深度调峰、灵活性运行方式会影响汽轮机转子的疲劳寿命,严重时会导致产生转子裂纹。建议加强对振动特征异常表现,特别是启停机过程异常伯德曲线的分析,及早发现存在裂纹,采取相应处理措施。     

发现转子裂纹的共振法

延长热电站动力机组检修间隔和总寿命亟待解决的是合理地检测汽轮机转子横向裂纹的发展状况。电力工业中用于转子裂纹的淘汰诊断法能在运行中发现约占转轴横截面20％～50％的相当深的横向裂纹。为了提高诊断的可靠性可将上述方法结合第二种方法——即在停机但汽缸不揭盖的条件下发现面积不超过转轴截面50％的浅度裂纹。即在机组不揭盖的条件下用共振法发现转子裂纹。固有频率与裂纹照片位置转角之间的关系是这个方法的主要诊断特征并详细介绍了试验结果与计算评价。     

通过振动监测诊断发电机转子裂纹

直接确定裂纹的方法仅能够在停机条件下检测。振动监测在运行状态下进行,对诊断裂纹尤为重要。介绍通过振动监测对一台发电机转子裂纹进行诊断的事例。该发电机主要振动特征为：转子的振动和晃度经常增大,需要经常进行平衡,而且平衡的方向接近；并网后振动随负荷增大,增大表现有时为渐变的,有时为突变的；到一定阶段后,振动失去再现性,即便进行平衡调整也不起作用。依据裂纹转子振动的机理,判断转子可能存在裂纹,经检查发现表面裂纹的长度已经超过圆周的80%。由于判断准确检查及时,避免了一场重大事故的发生。     

50MW汽轮发电机组振动故障分析和处理

石嘴山发电厂50MW汽轮发电机因电网污闪事故造成机组轴承振动超标,经过试验分析和诊断,确认造成该机组振动超标的主要原因是轴系存在原始不平衡和热态下（机组带负荷状态）发电机转子存在热弯曲,经采取有效措施,彻底消除了机组振动。     

50MW汽轮发电机组振动故障分析和处理

石嘴山发电厂５０ＭＷ汽轮发电机因电网污闪事故造成机组轴承振动招标,经过试验 诊断,确认造成该机组振动超标的主要原因是轴系存在原始不平衡和热态下,发电机转子存在热弯曲,经采取有效措施,彻底消除了机组振动。     

转子外伸端不平衡对汽轮发电机振动的影响

近年来在省内发现不少发电机转子外伸端质量不平衡而导致机组产生振动的案例,且有些机组发电机转子的振动对其外伸端的质量不平衡特别敏感.分析发现,主跨转子外伸端的质量不平衡产生的振动类似于主跨转子三阶不平衡引起的振动特性.阐述了此类振动的诊断方法,并举实例予以说明.     

600 MW亚临界机组转子热弯曲的振动特征分析

针对某台600 MW亚临界汽轮发电机组高中压转子的振动缓慢爬升的异常现象,通过分析该机组带负荷运行和启停机过程的振动特征,确定高中压转子存在偏向一侧的均匀热变形,形成和原始不平衡质量同方向的偏心.产生转子热变形的原因可能是转子存在材质不均匀,而非造成临时热变形的局部受热不均.在这种转子状态下,停机过程必须采取一些现场特殊措施,否则可能由于振动过大,造成停机过程中出现机组设备的损坏.     

铁岭发电厂1号发电机振动故障诊断和处理

对铁岭电厂1号发电机在高负荷工况下存在突发性振动问题进行测试分析,认为振动原因是发电机转子线圈热态膨胀受阻产生的非对称轴向力引起的发电机转子热不平衡所致.经采取措施处理后机组振动故障得到彻底解决.     

珠海发电厂发电机转子振动异常问题诊断

对珠海发电厂2号发电机8号、9号瓦的轴振幅值出现异常增大的问题进行了研究,通过对2号发电机转子轴振与励磁电流、有功功率及无功功率等相关参数的测试,初步判断是发电机励磁电流变化时转子因局部发生临时热弯曲而产生了热不平衡,并分析了导致热弯曲的原因;在机组停机时有针对性地进行了转子重复脉冲试验、静态交流阻抗试验、极平衡试验、两极线圈之间的电压分布试验等,最终确定发电机转子存在匝间短路问题。     

国产600 MW汽轮发电机组振动问题分析及治理

国产600 MW汽轮发电机组在运行过程中普遍存在某些振动问题,如低压转子轴承座振动大、高负荷工况高中压转子轴承突发性振动、发电机转子不稳定振动和集电小轴稳定轴承振动大等,严重影响机组的安全、可靠运行.对国产600 MW机组的振动特征和振动原因进行分析,并总结了振动处理过程的有效措施.     

大型水轮发电机组转子动力学特性分析

机组的轴系稳定性和动力特性是机组安全运行的重要指标，不仅直接影响机组的运行品质，同时也影响机组的使用寿命。本文以万家寨水轮机组为例，应用转子动力学计算软件ARMD对机组轴系的临界转速进行分析计算，并预估了机组在不同工况下水力激励力作用下的上导、转子中心、水导和转轮中心等处的摆度响应。计算结果与机组轴系振动实测和模态实测结果进行了比较。比较客观地分析了机组轴系的运行稳定性。     

汽轮机大轴弯曲诊断及其防范措施探讨

对汽轮机大轴弯曲故障进行诊断并采取有效防弯措施是电力生产部门的一项基础性工作。如果大轴弯曲超标,不但会引起汽轮机的振动,严重时还会导致大轴损坏的重大事故。文章介绍了产生汽轮机大轴弯曲故障的特点,分析了两种原因引起大轴发生永久性弯曲的机理,包括转子振动和汽缸进水以及转子中心孔进油引起大轴热弯曲的机理。文章同时对近年来汽轮机大轴弯曲故障的诊断技术、测量技术和直轴技术的主要研究成果与经验进行了总结与评述。通过对导致大轴弯曲各类原因的分析,对防止大轴弯曲的措施作了一些有益的探讨,研究结果可为机组的优化设计和现场运行提供指导性建议。     

双水内冷发电机组不稳定振动的诊断与处理

某电厂8号机组带负荷后振动过大,通过试验分析,查明振动原因是由于发电机转子冷却水管冷却不均匀、低压转子和励磁机转子质量不平衡,引起运行时发电机转子产生热弯曲以及4号、8号轴承振动超标。采取对发电机转子内冷水管反冲洗和调整轴系平衡等措施,机组振动得以消除。     

国产600MW汽轮发电机组轴系异常振动分析与处理

某国产600MW超临界汽轮发电机组轴系在运行中经常出现异常振动。这不仅迫使系统多次临时停机．而且存在较大安全隐患。本文采用电涡流位移传感器对该机组7号轴瓦的异常振动进行监测,通过波德图和频谱分析发现,引起系统异常振动的主要原因是发电机转子及低压缸发电机对轮质量不平衡。经过处理,7号轴瓦振动水平明显降低,系统轴系振动恢复到正常范围。     

高中压合缸转子过临界振动问题研究及处理

陕西国华锦界能源有限责任公司1号机组在投入运行后,1、2号轴振过临界振动逐渐增大,不得不采用动平衡方法予以消除。通过在高中压转子两端多次加重,每次加重后启机过临界时振动值较好,但运行一段时间至下次停机时过临界振动值再次增大且达到难以接受的程度。最后采用在高中压转子中间加重的平衡方法,使得机组过临界振动得以抑制。     

1000 MW汽轮发电机转子绕组匝间短路故障的诊断与分析

以某电厂1000 MW汽轮发电机在运行过程中发现转子轴振动异常为例,对转子绕组匝间短路故障进行了诊断与分析.对该转子进行了降速过程和盘车状态的交流阻抗及损耗试验,并进行了盘车状态的RSO试验.分析了试验数据诊断与动态下的判断互相矛盾的原因.阐明了转子在运行中振动幅度明显与负荷的变化呈正相关性,并由此导致匝间存在短路隐患.建议及时关注转子的振动幅值和负荷变化的关系,以便及时应对转子绕组匝间出现的短路故障.