超超临界机组发电机8瓦瓦振大治理

超超临界机组发电机8瓦瓦振大治理

李成文

（福建大唐国际宁德发电有限责任公司福建宁德355006）

摘要：某电厂#1汽轮发电机组为超超临界机组；自2014年6月份检修结束后，发电机高负荷8瓦瓦振一直超标；通过逐步排查，消除或减弱影响发电机振动因素：历经2年时间治理，发电机轴瓦振动达到优良水平。

关键词：振动；刚度；轴瓦

1、汽轮发电机概述

1号汽轮机组为某公司制造的超超临界、一次中间再热、三缸四排汽、单轴、双背压、凝汽式汽轮机，发电机组为阴极式、二极、三相同步汽轮发电机，采用水、氢、氢冷却方式；发电机采用单流环式油密封，发电机轴承冷却为强迫润滑；汽轮发电机组整个轴系由9个支持轴承支撑。其中高中压合缸，与低压缸设计6个支持轴承，发电机由7-8号轴瓦支撑，轴承座坐于发电机外部端盖；

2、振动现象描述；

该机组于2014年大修启动后，发电机8号轴瓦瓦振满负荷工况一直处于超报警值；且负荷低时，轴瓦振动较小；负荷升高时，瓦振升高；其他各瓦振动随负荷变动变化不大；8瓦随负荷振动数据如表1（2014年7月下旬数据）；

为排除转子质量不平衡因素，2014-2015年期间该公司聘请某电科院进行动平衡治理工作；经治理后振动有所好转，但满负荷仍存在超标现象，影响振动因素没有根除；

3、振动分析；

发电机组中影响发电机振动因素较为复杂，除普通的机械振动因素外；还需考虑电磁方面的因素；一般影响发电机振动因素有，转子存在匝间短路、发电机冷却系统不良、密封瓦工作不良、发电机轴承座支撑刚度不足、低发对轮连接不良、发电机定子存在脱空、发电机转子热弯曲等因素；

为排查影响发电机因素，该公司进行修前了变无功试验、变氢温、变油温、变有功试验及动静态匝间短路试验；

3.1发电机励磁电流试验

为确定发电机振动原因来源于电磁方面，还是机械方面，进行了发电机励磁电流试验，维持其他参数不变，改变励磁电流（或无功），先升无功，后降无功；发现随励磁电流变大，#8Y轴振、8瓦振均增长；8Y增长15um、8瓦瓦振增长26um；

3.2发电机氢温试验

为判断发电机转子和绕组是否存在不均匀冷却故障，进行了发电机氢温试验，维持有功负荷、励磁电流、密封油温度稳定，改变发电机转子冷却氢气温度35-45度，发现发电机#8瓦瓦振并无明显变化；

3.3密封油温试验

为判断发电机密封瓦工作状况是否良好，进行密封油温试验，维持主要运行参数基本不变，改变密封油的温度36-43度；在密封油试验整个时间段，振动的变化量不大；

3.4负荷试验

为判断发电机联轴器工作状况是否良好，进行变负荷试验，维持参数基本不变，改变负荷，并稳定30min后进行发电机振动测试。整个试验过程中，#7、8轴瓦振动的变化量不大，判断有功的变化与振动的关系不大；

3.5匝间短路试验；进行了发电机转子静态及动态匝间短路试验，未发现异常现象；

综合上述实验，表明发电机8瓦轴承振动受励磁电流的影响较大，且满负荷中，轴振的小幅变化就能带动瓦振的大幅变化；表明该工况下轴承座支撑刚度不足的；励磁电流（或无功）越大，线圈膨胀量就越大，如果部分线圈膨胀受到阻碍而产生整体膨胀不均匀，则会表现为轴振增大；由试验结果看发电机励磁因素对轴振增幅较小（15um），分析认为励磁因素对振动有次要影响；计划针对轴承座的支撑刚度进行详细检查治理；

4、检修治理过程；

4.1发电机基础检查；

由于轴承落于发电机外端盖中，因此发电机定子基座与台版垫片接触有无脱空，将会直接影响轴承座的支撑强度；该检修检查发电机定子各搭角接触良好，定子基座与台板垫片用3丝塞尺均塞不进；检查发电机的滑销系统无卡涩现象；

4.2发电机轴承状况检查；

该检修重点对7号及8号轴承的安装状况进行检查，检查修前轴承安装是否达到制造厂的安装标准；主要检查轴承下部轴瓦与瓦座接触是否良好，红丹试点是否在75%以上；上部球面间隙是否达到制造厂设计要求；轴瓦与轴颈的接触是否满足设计要求；具体的检修前后安装数据如下；经过检查发现轴瓦的下部接触较差，进行了修刮；上部轴瓦与瓦枕的球面间隙异常偏大，进行检修处理；

检修前后数据对比

5、结论；

通过逐个分析排除影响发电机振动的主要因素，发现发电机8瓦处的轴瓦球面间隙超标严重，经处理调整达到设计标准；机组启动后，发电机满负荷振动良好，最大不超过40um，振动数据如下表3；虽仍受励磁电流变动影响，但由于基数小，满负荷振动仍然良好。

参考文献：

[1]杨建刚，旋转机械振动分析与工程应用[M]，北京：中国电力出版社，2008.

[2]张学延.汽轮发电机组振动诊断[M].北京：中国电力出版社，2008.

[3]施维新.汽轮发电机组振动及故障[M].2版.北京：中国电力出版社，2008

[4]寇胜利.汽轮发电机组的振动及现场平衡[M].北京：中国电力出版社，2007

作者简介：

李成文（1985-），男，福建宁德人，研究生学历，工程师，2010年毕业于北京交通大学，现从事电厂设备管理工作，联系方式：18605932197.