135MW发电机共箱母线箱壳振动分析与减振处理

郑东瑜　唐群伟

摘 要： 对发电机共箱母线箱壳振动测量与结构特征分析，现场采用发电机外壳加固和共箱母线箱壳改造的措施，有效地抑制了发电机外壳和共箱母线箱壳的过大振动。

关键词： 发电机；共箱母线；壳振动

无锡蓝天燃机热电有限公司安装了南汽2×135MW燃气轮发电机组，其中一台投产后不久，发电机共箱母线箱壳和发电机两侧风道区域有明显振感，经检测，查出振源是由于发电机两侧风道区域喘振传导至共箱母线箱壳导致。对箱体的底部加装一组支撑架、对风道区域焊加强筋，振动有所好转，但是仍比另一台发电机共箱母线箱壳振动强烈。至2017年初，风道区域最大振动886um，共箱母线箱壳最大振动达到683um，共箱母线箱壳多处出现开裂现象。成为一个迫切需要解决的设备难题。

1、设备概况

该机组型号：QFR-135-2，空冷燃气轮发电机，视在功率158.8MVA，電压13.8KV，电流6645A，定子绕组Y接线方式，由南京汽轮电机有限公司制造。

共箱母线型号：ENR-FXG-13.8 KV：额定电压13.8KV，额定电流10000A，全连自冷，由江苏华强电力设备有限公司制造。

共箱母线箱有两段，分别通过法兰连接在发电机本体和出线箱、发电机本体和中性点箱之间。详见图1

2、测量分析

2017年01～03月，结合机组运行和启停，使用测振仪采集了发电机空载、满负荷、空转等多种工况下的发电机与共箱母线箱壳振动信号数据20组，振动采样点详见图2，图3、图4。

（1）发电机的轴瓦、定子端盖、发电机本体中部等处均正常。

（2）发电机定子外壳振动主要集中在发电机冷却风道区域，最大振动值886um。

（3）共箱母线箱壳采用2mm厚304不锈钢，和发电机外壳之间靠法兰和螺栓硬连接，共箱母线箱壳振动最大值683um，箱壳局部出现开裂现象。

（4）比较机组定速空转与带负荷的振动状态，发电机本体有显著的热变形，增加了外壳振动增加和共箱母线箱壳振动，给安全生产带来很大危害。

3、措施与方案

经过和南汽厂技术人员一起分析，发电机风道和共箱母线箱壳振动大的原因是：发电机风道处钢板受热不平衡影响、共箱母线箱壳结构薄弱是导致振动大的主要原因。现场的对策：一是采用加固发电机风道钢板强度，二是更换原破裂的共箱母线箱壳，与发电机本体之间做软连接，用10号槽钢制作骨架支撑共箱母线箱壳的总量。用降低振动扰动力的方法消除振动。

2017年03月26日，对发电机共箱母线箱壳进行了更换，发电机外壳加强、共箱母线箱壳支撑。

2017年03月27日，对发电机共箱母线箱壳和发电机本体间采用耐高温氟橡胶皮软连接。详情见图5

4、创新和亮点

在检查设备结构特性刚度和振动分析的基础上进行对症诊断，采用降低振源扰动力措施，尽管发电机仍存在热不平衡的振动特性，但是在共箱母线箱壳和发电机外壳间创新地应用耐高温氟橡胶作为软连接，有效阻隔了发电机外壳振动对共箱母线箱壳的传递。

电机空载与满负荷时共箱母线箱壳振动值不足86um，效果明显。

整个发电机系统结构的安全裕度均有提高，解决了长期困扰机组运行的一个疑难问题。