振动故障机理及案例分析.ppt

转子在工作转速下发生碰磨 故障应对：对于新建机组或大修后的机组，在加负荷过程中应该小心操作，加减负荷速率不能太快，同时应严格监视和控制各项运行参数。在加负荷过程中如果出现振动显著增大的情况，应及时减负荷。待转子振动降低且平稳后再进行加负荷操作。 部件飞脱 故障机理： 转子在运行时，部件突然飞脱，产生较大的不平衡力，转子振动突然增大。 部件飞脱后，有可能伴随产生碰磨故障。一般情况下，振动突变后，转子振动维持在较高水平。 部件飞脱 故障特征： 机组在运行中轴承振动突然增大。 转子振动不再回复到以前的状态。 在机组惰走过临界时，振动显著增大。 部件飞脱 案例：800MW机组汽轮机叶片飞脱 该机组在并网运行，且保持较为稳定负荷的情况下，高中压转子振动突然增大，增长趋势呈阶跃形态。随后振动始终保持在一个较高的水平。在机组停机过程中，高压转子临界转速下振动值过大，已经超过了跳机值。 部件飞脱 机组停机经过长时间盘车后，曾经尝试启动两次，都因为靠近临界转速时振动过大而失败，随后的揭缸检查发现高压转子某一级有两个相邻的叶片从根部断裂脱落。 转子裂纹 故障机理： 目前裂纹转子的动力特性尚处于研究阶段。 转子产生裂纹后，径向刚度不对称，会产生显著的二倍频振动。 转子裂纹 振动现象： 机组运行时轴承振动持续增大，这个过程可能会持续一个月，开始时增长比较缓慢，越往后增长越快。 轴承振动中出现显著的二倍频分量。 如果裂纹产生于转子跨内，则在临界转速下振动会非常大。 转子裂纹 案列：600MW机组小轴裂纹 振动故障机理及案例 东北电力科学研究院 常强 2009年8月 转子质量不平衡 机理：转子残余质量不平衡过大，产生较大离心激振力，转子——轴承系统振动响应较大。 对于挠性转子来说，低阶不平衡响应对高转速下的振动响应影响较小 不平衡故障可以通过动平衡试验消除 转子质量不平衡 故障特征： 振动频率成分以工频振动为主 在固定转速下，振幅和相位比较稳定 振动随转速变化比较明显，其他工况的变动对振动影响不大。 转子质量不平衡 案例一：轴流式送机现场动平衡 转子质量不平衡 转子质量不平衡 转子质量不平衡 表1 B送风机动平衡数据 轮毂侧轴承水平振动(μm) 电机侧轴承水平振动(μm) 通频 工频 通频 工频 平衡前第一次启动 328 286∠278° 152 119∠273° 平衡前第二次启动 306 271∠283° 测点故障 平衡后 32.5 28.2∠164° 26.7 20.1∠172° 转子质量不平衡 案例2：200MW机组现场动平衡 转子质量不平衡 2009年1月，机组在运行过程中发生发电机转子漏水事故，随即停机检修。 检修后转子应返回制造厂进行高速动平衡，考虑到工期及费用的因素，决定采用现场低速动平衡，机组启动后再进行现场高速动平衡。 转子质量不平衡 转子使用ENTEK　B140型移动式软支撑动平衡机进行现场低速动平衡。 平衡精度达到国标GB9239-88 G2.5级 平衡中转子上配重调整量达5kg。 转子质量不平衡 转子质量不平衡 转子质量不平衡 振动分析： 发电机转子一、二阶模态振动响应都比较明显。 工作转速下振动受二阶模态影响较为明显，发电机两个轴承振动相位接近相反。 事故前汽轮机低压转子振动较好，说明低压转子的平衡没有问题。 转子质量不平衡 平衡方案： 在发电机转子上添加一组650g的反对称重量。 转子质量不平衡 转子质量不平衡 该案例总结： 挠性转子采用刚性平衡法平衡后，可以大幅减小其不平衡量，使转子在临界转速下振动不致过大。 刚性联轴器连接的各转子振动相互影响较大。 动静碰磨 故障机理： 转子局部高速碰磨后迅速发热，使转子发生热弯曲，产生很大的不平衡力，转子振动随之迅速上升。 由于动静碰磨是一种复杂的非线性过程，因此会产生一些复杂的振动现象。 动静碰磨 故障特征： 转子在升速过程中接近一阶临界转速时振动迅速增大，停机过程中振动明显大于升速过程。 通常发生在一阶临界转速之下的碰磨较为严重，危害也较大。在有些情况下，发生在高转速下的碰磨也会严重影响振动。 动静碰磨 案例一：150MW机组调试启动过程中发生碰磨故障 动静碰磨 动静碰磨 机组启动前轴晃度指示约为10μm，停机投入盘车后，轴晃度指示约为80μm，经过数小时的盘车，又恢复到10μm 。 经过数次启动后，再次启动时注意监视和调整汽缸金属温度。机组终于顺利定速。 动静碰磨 案例二：600MW机组发电机碰磨 振动现象： 机组第一次启动。在升速至400r/min进行定速检查的时候，发电机的轴振和瓦振持续增大，最后因轴振达到保护值（250μm）而跳机，惰走过程中轴振最大达到380μm。 。 动静碰磨 在盘车检查时，发现5瓦外侧裸露轴段有一处灼烧痕迹，用手摸可以明显感觉到发热。在此