电厂电机异常振动的诊断及处理分析

李西平 李西军

摘要：电厂电机在正常的运行过程当中也会产生振动，但是这种振动比较有规律，属于正常现象。而异常振动造成的危害是比较大的，能够导致电机本身不同部位的连接松动，甚至发生断裂现象。除此之外，也会导致基础部分出现裂缝。更为严重的是导致装置异常摩擦，最终造成设备弯曲。存在一定的安全隐患。由此看来必须找到电厂电机异常振动的主要原因，做好及时的处理工作。

关键词：电厂电机；异常振动；具体原因；处理措施

1 电厂电机异常振动造成的危害分析

电机在正常的运行状态下，本身存在一定程度的振动，这种振动具有一定的周期和规律，它是汽轮发电机组在正常运行工作下产生的一种正常现象。由于该振动的振动幅度较小，且具有一定的规律，因此对机器的运行产生的影响在允许范围内，不会对机器产生危害。发电机组的异常振动对机器的影响则是有害的，它的振动幅度远远超出了电机的发电机组的承受范围。电厂电机异常振动造成的危害主要有以下几个方面：第一，机组连接处的部件由于振动异常，造成连接松动，常见的主要现象为地脚螺丝发生松动或断裂；第二，振动异常导致基座的二次浇灌体发生松动，致使基础处出现裂缝；第三，通流部分的封轴装置由于异常振动产生相互摩擦，磨损严重甚至造成设备主轴弯曲；第四，滑销在异常振动下磨损，严重时这种磨损会影响到发电机组正常的热膨胀能力，进而对机组的安全造成一定的隐患，引发更为严重的事故；第五，异常振动会使汽轮发电机组的叶片产生一定的应力，当应力过高时会造成叶片折断的严重事故；第六，发电机的转子护环在异常振动下松弛并发生一定的磨损，严重时会造成芯环破损和线路的绝缘磨损现象，致使设备发生接地和短路。另外危机保安器的异常报警以及发电机组的异常磨损等也都是由于电机的异常振动造成的。从上面电机异常振动对发电机组造成的危害可以看出，异常振动是一种严重的机器故障，对设备的安全运行产生极大的威胁。为了可以保证发电机组的正常运行，工作人员应当在发现机组异常振动的第一时间，准确迅速的找出造成机组异常振动的原因，并采取相应的措施消除振动，决不能允许机组在异常振动的情况下继续运行。

2电厂电机发生异常振动的原因分析及措施

2.1气流激振原因以及相应措施

在电厂当中，电机运行会发生异常振动的现象，其中一个主要的原因就是气流激振造成的。在这种情况之下，不同的机器设备运行会出现不同的特征。机器振动是非常敏感的，受到不同因素的影响，其中主要受到运行参数的影响，有着突出的特点和规律。另外，机器设备在运行过程当中会出现许多的低频分量。因此可以判断电厂发电机组产生异常振动现象是由气流激振造成的。汽轮机在运行过程当中，叶片会受到气体流的冲击，这就导致汽轮机的叶片出现不平衡的状态，从而造成整体的异常振动。与此同时，大型机组的末级是非常长的，所以叶片膨胀末端也会受到气流的影响，因此会导致叶片产生紊乱现象，最终造成电厂电机异常振动问题的出现。针对这种原因引起的异常振动，应该做好数据的记录工作。按照一定的时间记录异常振动的数据参数，并且保证符合相关的条件和要求，记录电机组的运行数据，随后对这些数据进行整理和分析，研制出科学的曲线图。绘制曲线图之后，工作人员以及技术人员可以根据曲线图的变化趋势进行有效的分析和研究。能够正确的确定汽轮机电机组受到气流激振引起异常振动现象具体的工作状态。通过改变负荷的速率，并且改变给水量。具体的改变方式就是从以前的每个小时给水五吨变为每个小时给水 50吨，在改变给水量之后再次观察。主要也要收集数据绘制曲线图再次分析具体的变化趋势和状况。除此之外，也要调整汽轮发电机组的高压调速汽门，是其符合一定的特性，有效消除气流激振的作用。由此看来，降低升降负荷并且改变范围能够有效地解决异常振动问题。

2.2转子热变形原因及相应措施

引发电厂电机异常振动的另一个主要原因就是转子热变形，这种转子热变形发生过程当中有着突出的特征。会导致振幅有着较大程度的增加，另外造成转子热变形本身的原因也包括不同的方面。转子的温度变化以及蒸汽参数都会引起转子热变形现象的发生。与此同时，在电厂发电机组确定速度之后，进行负荷工作的过程当中非常容易发生转子热变形现象，并且在整个过程当中，转子的温度也会有着较大幅度的提高，随着时间的增长提高的幅度递增。转子材质的内应力也会受到温度变化的影响，因为转子温度逐渐升高，所以材质的内应力逐渐地得到释放，最终导致转子热变形，也会促进振幅的不断增加。最终引起电厂电机异常振动问题的频频发生。转子热变形故障，分为两种不同的形式，分别为临时性的变形以及永久性的变形。所以必须保证转子工作过程当中的温度，避免热变形现象的发生，就能够有效解决电机异常振动问题。

2.3摩擦振动原因以及相应措施

摩擦振动会引起电厂电机异常振动问题的发生。摩擦振动自身也有非常显著的特征，首先，摩擦振动过程当中，波形出现一些不同寻常的分量，其中包括分频分量以及高频分量和倍频分量，在波形当中也会出现削顶现象。造成这种问题的原因就是转子热弯曲而导致的。在振动信号当中所发出来的频率看似没有明显的变化，但是因为受到摩擦的影响作用，会受到一定的冲击，导致信号异常。其次，在电厂电机设备当中产生摩擦就会改变振动的幅度，另外出现不同频率的波动，与此同时，所引起的波动时间是非常长的。如果有着较大程度的摩擦，那么振动的幅度就不会发生变化，但是振幅就会明显增大。最后，摩擦振动也会导致降速以及声速变大，在停止工作之后，转子静止，大轴的晃度也会明显增大，与原始值相比较有着较大差异性。电厂电机异常振动主要是机组转子热变形而引起的，在摩擦的作用之下产生抖动现象。比较严重的情况会造成转子热弯曲，因此导致相关设备不能够正常的运行。振动摩擦受到摩擦力大小的影响，摩擦力越大，那么温度就会越高，相反，摩擦力越小，温度变化越不明显。这就导致局部的高温现象，从而导致转子发生热弯曲问题。一系列动作之后引发电厂电机异常振动问题的出现。

2.4汽轮发电机组故障处理内容

　　电厂电机运行过程当中，如果出现异常振动现象，必须全面地考虑问题找到引发异常振动的具体原因。故障排查工作非常必要，根据波形的变化特征，找到引发原因。与此同时，应该观察振动相位的状况，以及与其他轴承之间的关系。也要明确转子的转速以及温度等因素是否发生改变。如果转速不断地升高，振动频率也会升高。工作人员以及相关技术人员必须注重日常的检查和监督，做好记录工作非常重要。

结束语

电厂发电机组的异常振动是设备运行过程中较为常见的故障之一，经过以上分析可以看出致使发电机组产生异常振动的原因是多方面的。电机的异常振动是一种较为复杂的故障，设备的安装、使用情况、负荷大小等都可以成为电机振动异常的影响因素。因此，要保证发电机组可以正常安全的运行，不仅需要理论的支持，还需要电厂工作人员不断的积累经验。

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