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第一节汽轮发电机组振动的危害

汽轮发电机组的振动是关系到发电厂安全经济运行的技术热点之一，特别在新机组试运

或机组检修后第一次启动时，振动问题也是影响机组能否成功启动的关键。虽说经过日新月

异的变化，新技术曾出不穷，而近几年来，国内外因振动大引起而导致汽轮发电机组轴断裂

恶性事故曾有发生，造成了巨大的经济损失和不良影响。因此，设法减少旋转机械的不良振

动是工程上非常重要的研究课题。

由于机组产生异常振动的原因是多方面的，情况复杂，涉及到设计制造、安装、检修和

运行各方面，所以，无论是检修人员还是运行人员都应该具备振动的基本知识。

汽轮发电机组发生过大振动的危害，主要表现在对设备和人身两方面。对设备的危害主

要表现在以下：

1、动静部分发生摩擦。由于机组单机容量的增大和效率要求的提高，汽轮机通流部分的间

隙，特别是径向间隙一般都比较小，在较大的振动下，极易造成动静部分摩擦，由此不

但直接造成动静部件的损坏，而且当汽封间隙大后，增大了转子轴向推力，引起推力轴

瓦温度升高，甚至会发生推力轴瓦损坏事故。如果摩擦直接发生在转轴处，将会造成转

子的热弯曲，使轴和轴承振动进一步增大，形成恶性循环，由此常常引起转轴的永久弯

曲。

2、加速某些部件的磨损和产生偏磨。因振动而产生不均匀磨损的部件，主要有轴颈，蜗母

轮、活动式联轴节，发电机转子滑环、励磁机的整流子等。对静止部件来说，主要是加

速滑销系统的磨损。发电机滑环和励磁机的整流子椭圆度过大，将使电刷冒火。滑销系

统磨损后，会使机组膨胀失常。

3、动静部分的疲劳损坏。由于振动，使某些部件产生过大的动应力，因而导致疲劳损坏，

并切由此造成事故进一步扩大，这种疲劳损坏虽然要有一个时间过程，但是随着部件上

应力的增大，时间过程可以大为缩短。所以有些机组尽管只是在起停过程中发生了几次

大震动，但也能使某一部件发生疲劳损坏。在现场，由于振动而使零件发生疲劳损坏

的，以轴瓦乌金破碎较多。当破碎的乌金落入油楔间时，会把轴瓦五金碾坏或引起整个

轴瓦的烧毁。

4、某些紧固件的断裂和松脱。过大振动使轴承座地脚螺栓断裂和某些零件发生松动而脱

落，失去原有的功能，从而使机组发生事故。过大的振动使紧固件发生松动的另一种形

式是基础二次灌浆松裂，使轴承座动刚度降低，使轴承振动进一步增大。这种现象在现

场较为常见，有时还会引起基础和周围建筑物产生裂纹。

5、机组经济性降低。汽轮机汽封间隙的大小，与汽轮机热经济性有密切关系。而汽封间隙

能否保持较小数值，很大程度上决定于机组的振动情况。过大振动会使汽封间隙磨大，

使机组经济性降低。

6、直接或间接造成设备事故。当汽轮机发生过大振动时，危急遮断器或机组的其他保护仪

表的正常工作将直接受到影响，严重时会引起这些部件的误动作，直接造成事故停机。

发电机定子铁芯和端部线圈振动过大，会使铁芯过热损坏，使绕组与绕组间或绕组对地

短路。对水冷发电机转子，振动过大会引起水管断裂，冷却水泄漏事故。

振动对人身的危害也很严重。过大的机械振动和噪音，对运行人员的生理将产生不利的

影响。在0—100HZ范围内，过大的振动大多数情况下将引起工作人员显著的疲劳感觉，

降低工作效率，从而降低了预防、判断和处理事故的能力。从振动造成的主要危害出发，

不仅额定转速下的过大振动会产生这些危害，而且在启动和停机过程中所发生的过大振

动，也有类似的危害。在机组启动中，当临界转速下的振动很大时，采用加速的方法冲

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临界转速，固然可以使轴承振动得不到发散。但在停机的过程中，就难以避免在临界转

速下发生过大的振动。因此，对于临界转速下振动较大的机组，从改善转子平衡状态着

手来消除振动应当是更合理的技术措施。为了避免振动过大引起事故发生，国家电力公

司于2000年9月28日发布的《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求》对汽轮发

电机组振动提出了具体的反事故措施，规定发生下列情况之一应立即打闸停机：

1、机组启动过程中，在中速暖机之前，轴承振动超过0.03mm时;

2、通过临界转速时,轴承振动超过0.1mm时(严禁强行通过临界转速或降速暖机);

3、机组运行中要求轴承振动不超过0.03mm,否则,应