浅析汽轮发电机异常振动原因

全小龙

（中电建湖北电力建设有限公司，湖北 武汉 430038）

当前为了保证城市经济的发展和电力企业的发电的稳定性，在强化发电设备的稳定运行方面进行了大量的探索。例如在汽轮机组日常运行的工作中为了规避设备发生故障，采取了预防性措施和应对性措施结合起来加以维护。这是发电厂维护工作担负的重要内容，目的是保护稳定的发电供应。因此一旦出现事故隐患，就要立即寻找原因予以解决。

1 汽轮发电机工作原理

汽轮发电机异常振动在发电厂故障中属于较为常见的故障。对于这一原因，故障原因进行检查分析和论证，将发电厂的维护改造创新应用在汽轮机异常震动上，这对于发电系统的稳定运行具有非常重要的意义。围绕汽轮机异常产生的原因展开分析，并根据各类原因找到相应的预防对策汽轮发电机组中的汽轮机是一种可以将蒸汽）行机械动能转换的机械设备。在发电机组中，汽轮机属于重要设备组成之一，在运行中有时会被当做压缩机和驱动装置予以运用。按照汽轮机的功能原理进行分析，当蒸汽进入锅炉之后，最终转换到技能基础。其实蒸汽会按照一定次序从机组中的动叶中，同时解放蒸汽本身的热能加以转化，最终产生机械能在汽轮机的转子旋转的过程中产生，带动发电机转子旋转切割磁力，使电能源源不断地产生。

2 汽轮机主要结构

汽轮机包括了叶轮主轴、叶片等部分。通常包含了转动部分和静止部分2 个部分。静止部分包括了轴承隔板汽封，静叶的转动部分则包括连轴承叶轮主轴和运动叶片的在高温和高压条件下，以较高的转速进行工作，是汽轮机的主要工作模式。汽轮机的主要设备，配套包括了发电机锅炉凝气装置等，属于兼并型重型机械设备。在进行运行的时候，由于采用高压和高温进行运行，因此汽轮机的功率比传统的往复式蒸汽机大。在计算机的运行中，安全性是第一要务。因为整体的高速流动具有连续性，单位面积产生的蒸汽流量非常大，在运行中一旦发生事故，就会导致蒸汽温度和压力的泄漏，尤其是大功率的汽轮机，热效率非常高，因此对于汽轮机的运行安全耐用性和可靠性的研究从未中断。伴随着当前科技水平不断提高，汽轮机在整体性能上已经显现出十分优良的状态。各大热电厂都在汽轮机的安全维护上下大力气进行重点工作。

3 汽轮发电机常见故障分析

在汽轮发电机系统中，由于系统本身的工作原理，在内外因素的影响下，有时会产生一系列的故障。例如设备的运行时间，每个关键部分都会影响模块的正常运行。几种异常振动是普遍存在的现象。由于汽轮机的模块部分包含了油质模块等，各个环节都要受到气压和气温的影响，因此不同的功能设备在介质的作用下，可能会影响模块的运行。通过对汽轮机汽流激振特点的分析发现，当基础处在一定负荷的时候，尤其是经过一个长的运行时间，如不加以合理维护，则就会导致汽轮机在气温气压的作用下出现一定的数据变化。例如随着生效复合的优化，在曲线的变化过程中，汽轮机组经过了范围的分析和应用，通过对机组异常震动情况的分析，得到了转子热表型特征，通过对特征的分析，发现有利于转子功能模块的控制，在温度和蒸汽的影响下出现了参数的变化，影响了各个模块的有效运行。转子发生了热变形，导致频率震动，次数开始增大，内部的材质内应力发生转变之后，一系列的热变形。在受到弯曲变形的影响之后产生了机组的冷态启动模块的改变，从而产生一系列的转子热变形情况。工作过程不同，但是最终导致的异常振动现象是相同的。进行弯曲弹力的控制，满足离心力的工作需要，在保证控制前提下，实现转动的减少，进行不同相互作用的抵消，保证优化。这需要将材质加以控制，保证转轴不会发生变化，从而一系列的措施导致发生振动，异常现象开始出现，转子失去了有效平衡性，在转轴弯曲的控制下，无法保证专注，振幅不会发生减少转速，也不能防止公平震动的出现。

通过摩擦特点的试验，对于转子热弯曲情况进行分析，结论是发生振动与振动信号的主频密切相关的，是受到非线性和冲击模块的影响，导致高频分量发生。振幅在发生摩擦的时候急剧增大，导致波动特性的振幅和相位出现。如果摩擦严重时，波动的持续时间还会更长。同时停机后即便是撞击静止测量，大幅度的晃度也会比原始运行状态明显更大，震动较正常速度时还要高。对于汽轮机在正常运行中出现震动的情况，必须找到其原因，对于蒸汽真空轴承，气温的温度的参数进行测试和揭示。

在汽轮机内部发生声音的时候，立即进行倾听，就能注意到润滑油温和油压等发生了异常，此时如果发现有摩擦伤，立即停机检查，如振动较大，则通过降低负荷和转速的方法，直到能恢复正常，保持转速和负荷运行一段时间后，进行负荷的增大和提速。如果依然无法保持震动，可以立即进行原因的查明，并进行停机的大范围检查，找到原因后才能重新启动。各个汽轮机在正常运行过程中，出现非常长振动，应采取降低负荷的方法，判断震动和异响是否是其他原因造成。

在机组本身无异常的情况下，如果振动过于强烈，且伴随有金属摩擦声，必须采取破坏真空紧急停机的方式，针对热变形的故障进行处理，更换新的转折，以减低机组异常振动。当振动力产生之后，几乎不会出现异常振动，此时对汽轮机组进行维护，并且注意是否存在不和谐的机械摩擦声，确保问题被及时发现，避免因为摩擦引起的机组故障继续加大。

4 案例分析

某大型炼油企业中以汽轮机作为发电为原动力，为了维护装置稳定操作，减少故障率，进行了汽轮机振动等原因，以及故障的解决，发现汽轮机振动的发生与装置操作和运行是有关系的。常见故障包含了汽轮机组的异常震动，这是由于受到多方面的影响，油质、油温和本体的设备运行等发生介质异常，就会引发异常振动。针对这一情况，在300MW 汽轮发电机振动的问题上进行具体分析，经过专家组和技术人员的集中考证，找到了造成振动的原因。首先维修组针对地方汽轮机振动，进行了标准性大修。经过停机检修之后发现汽轮机的转子悬挂在转子端物的，这极易造成震动。将汽轮机解体之后发现螺栓例句和励磁机电数Y 原单部百度测试表的数值与安装质量要求不符。

为了尽快消除振动，对电子平衡块进行了重新的实验，通过3 次增减短平衡块的方法，使得振动明显降低。同时并网带负荷运行之后，启动了带负荷的振动测试值，发现最终导致汽轮机振动的原因集中在点数部分。另外还发现了气沉积存在热变形和膨胀不均匀的情况。每当进入夏季高温的时候，汽轮机的温度出现了明显提高，导致了汽轮机振动发生明显变化。对于振动进行跟踪结果的分析，发现汽轮机无空负荷的变化对于汽轮机振动影响较大。

经过一段运行之后，汽轮机的外部振动会再次出现，通过配套调试后，调整温度和无功负荷运行，振动值出现了标准降低的情况，维持此种运行。对汽轮机发动机的安全可靠运动，在超过允许值的范围内进行了改善。例如对容易引起动静摩擦的部分进行偏磨，对于容易产生过大的动应力的地方，以及容易产生疲劳损坏的地方，加大气封和油封间的间隙的处理。对于紧固件的松脱和锻炼，例如地脚螺栓的松动和锻炼进行加固，使用定子铁芯垫片和定子绕组绝缘，将短路情况进行回避。

按照汽轮机发动机的轴承振动数值，在不合理的范围内进行防止振动处理。经过检修发现汽轮机的轴颈处有划痕，计算机的高中压转子或汽缸前后轴封有磨损，而汽轮机在转子连接的剪切销钉上，经过检修，发现中心高低差，未达到标准要求。联合有关人员进行了相关的测试，转组匝间短路故障录波，经过检查，没有发现相应的项目和故障。由于轴承下部局部受损，因此在转子连接的间隙进行了重新制作和更换，将定子绕组端部模型实验进行了实施。

通过测试发现各项数值保持合格。发电机定子调整垫片，使用多个铁皮垫子进行叠加。发电机由阶梯上布置，改为不锈钢垫片布置，对发电机汽轮机低压转子进行中心的调整。关键点在于转折点端部。由于励磁电机故障对发电机的振动影响较大，因此安装过程中严格要求安装电数后转动传子，使用外圆跳动偏差调整的方法，保证汽轮机底座边缘和智库能够配合好，避免发射机装片。同时判断是否属于电磁方面的原因，观察三相电线电流是否平衡。同时观察粒子电流对振动的影响，确定机械方面的原因，如果原因是由于机械方面的原因导致，用在汽轮机和发电机轴承部分故障排除的方法加以解决。

5 结语

经过机组检修和安装后，严格按照质量标准和工艺进行调整，在合格的范围内，尽量避免因为错误安装和失误调试导致质量问题发生，以保证汽轮机在合理的维护中保持稳定运行。