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汽轮发电机组振动原因多征兆综合谚断 第六届汽轮机年会2∞T．07 汽轮发电机组振动原因多征兆综合诊断 320I 东北电力学院(长春1 2) 张交萍 叶荣学 32 吉林热电厂(吉林l021)韩炳文 2 0206) 华北电力大学动力系(北京1 李艳秋 [摘要】引起汽轮发电机组振动的原因很多，每一种原因均有多种征兆， 单就某一征兆而言，各种振动起因可能有相同或相似之处，但从多种特征来 看又不尽相同，因此可以根据多种征兆诊断振动故障．本文介绍了利用多征 兆诊断振动故障的方法，并通过几个实例说明了综合诊断的可行性和实用 性，为准确诊断振动故障提供了有效的工具． [关键词]汽轮发电机组 振动模糊识别 综合诊断 前言 引起汽轮发电机组振动的原因很多，如转子初始不平衡、转子临时热弯曲、永久 弯曲、动静碰磨、轴承损坏、电气故障等均会造成机组的振动。以往在诊断振动故障 时主要依据振动信号的频率特征和相位特征，由于在这些特征方面又有相似之处，很 难准确判断其起因。近年来，随着对振动信号的分析手段的进步和完善，可以从中提 取出多种反映振动起因的特征．如轴心轨迹、轴心位置、波德图、瀑布图，如果综合 上述多种特征进行诊断，就可以比较准确地判断出引起振动的原因。本文通过几个实 例来说明应用多征兆综合诊断振动故障的方法。 1．常见振动故障的特征及其提取方法 汽轮发电机组的常见振动故障有不平衡、转子弯曲、不对中、油膜涡动或振荡、 动静摩擦、机械零件松动、支承系统刚性变化、气隙振荡、转子横向裂纹、轴承损坏 和电气激励等。识别这些故障常用的特征有时域波形、频谱特征、相位、轴心轨迹、 波德图、瀑布图及轴心位置。其中波德图描述了工频振幅和相位随转速的变化规律， 据此可以得到转子的临界转速等特征参数；而瀑布图描述了振动随转速变化的关系。 各种故障的振动特征如表l所示”1。 1．1频率特征 频率特征是振动故障诊断中最重要的特征之一．也是模糊识别等诊断方法的基 作者简介：张艾萍，1968年生．讲师，现从事设备状态监测、故障诊断和经济性诊断等研究工作． 一6I一 墨苎墨皇塑塑塾星里兰堡!!墨盒堡堕 苎查星垡坚堡室!竺!：!! 础。对于频率特征的提取，当前的手段已经非常成熟，通过FFT变换即可得到振动的 频谱(幅值谱或功率谱等)。FFT变换的数学模型f2j为： l 一，!苎 k=O，1，2，…，(N／2一1) 砩=毒{儿+e”‰} n=熹》e1蔫州，z…圳肛¨一o，Ⅵ…㈨zⅢ 铲熹苫妒一蔫㈣，z…Ⅲ伢¨一o，Ⅵ…㈨z训 r+I． 其中N为采样点数，Y，=苫2，．z，=x2 {x，)-．振动信号的离散时间序列，坼～振动频谱 该算法的计算次数为一般傅立叶变换(DFT)的1／2000。 1．2相位特征 相位特征在振动故障振动和进行动平衡时都是非常有用的，一般的做法是将振 动信号进行滤波(用跟踪带通滤波器或切比雪夫带通滤波算法)，然后再和键相信号 进行对比得到相位。 1．3轴心轨迹 利用相互垂直安装的两个轴振传感器的信号进行合成即可得到轴心轨迹。 1 4波德图 将起机过程中不同转速下的工频幅值和相位绘制到同一张图上即可得到波德 图。 1．5瀑布图 将起机过程中不同转速下的频谱绘制到同一张图上即可得到瀑布图。 2．多征兆振动诊断方法