汽輪發電機組振動監測特點
汽輪發電機組是電力工業生產的關鍵設備,一旦發生故障尤其是一些災難性故障將給電力係統、國民經濟和人民生活都帶來巨大的經濟損失。大型化和高參數汽輪發電機組的投運,對機組設備的運行的可靠性提出了更高的要求,然而,大機組不僅使機組本身還使與之相關的設備承受更大的應力,工作環境惡化,故障率大大增加。大型汽輪發電機組不僅本身價格昂貴,而且因故障引起的非計劃停機還會造成嚴重的二次損失和**的社會效應。因此,如何及早發現設備異常,減少直至避免災難性事故的發生,是國內外研究和生產單位高度重視並投入大量的人力和物力,從事研究和開發這類重要設備的振動監測與故障診斷技術,取得了顯著的效果。
汽輪發電機組為大型旋轉機械,工作時會產生振動。機組的異常振動將嚴重影響機組的**運行,因此機組振動大小成為衡量機組運行水平的一個重要而關鍵的控製指標。同時,由於機組發生異常或故障時,振動將會發生變化,而且一般表現為振動增加,使得從機組振動信號中獲取診斷信息成為可能。研究分析和實測表明,不同類型、性質、原因和部位產生的故障所激發的機組振動具有不同的特征,表現為振動的頻率、幅值、相位、波形形狀、能量分布狀況等的不同,使得能夠從機組振動信號中識別故障,是一種既快又準、既方便又有把握的手段和方法。但是,機組振動與故障之間的關係是極其複雜的,因此,利用機組振動信號進行故障診斷也是十分複雜的。特別是當數種故障在不同部位不同程度地同時發生時,將使機組振動特征表現得更為異常錯綜複雜,增加了故障診斷的難度。
汽輪發電機組振動監測特點
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汽輪發電機組振動主要有強迫振動和自激振動兩大類。
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引起強迫振動的主要原因有轉子質量不平衡、轉子不對中、軸彎曲、轉子軸裂紋、裝配件或基礎鬆動及轉子與定子摩擦等。
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引起自激振動的主要原因有油膜渦動、油膜振蕩、汽流激振、頂隙激振等。
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汽輪發電機組振動主要有強迫振動和自激振動兩大類。引起強迫振動的主要原因有轉子質量不平衡、轉子不對中、軸彎曲、轉子軸裂紋、裝配件或基礎鬆動及轉子與定子摩擦等。引起自激振動的主要原因有油膜渦動、油膜振蕩、汽流激振、頂隙激振等。
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汽輪發電機組振動也可以按振動部件(軸承、轉子、汽缸和管道)、故障源(轉子不平衡、機組中心不正、軸瓦不穩定、機械鬆動等)和頻譜特征來進行劃分。機組振動按頻譜特征分為兩大類11個小類,如圖1所示。機組振動的主要征兆、原因與振動的主要頻率、主要方向和位置、升速和降速時振幅隨轉速的變化等特征的關係如下:
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振動的主要頻率:0-40%工頻、40-50%工頻、50-100%工頻、1×工頻、2×工頻、高階工頻、1/2×工頻、1/4×工頻、低階工頻、奇數頻率、極高頻率,共11檔。
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主要振動方向:垂直、水平、軸向,共3項。
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主要振動位置:軸、軸承、殼體、基礎、管道、聯軸節,共6項。
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升速時振幅隨轉速的變化關係:振幅不變、隨轉速增加、隨轉速下降、出現峰值、突然上升、突然下降,共6項。
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降速時振幅隨轉速的變化關係:振幅不變、隨轉速增加、隨轉速下降、突然上升、突然下降,共5項。