***产75MW汽轮发电机组是60MW机组的改进,采用双转子和四轴承支撑结构,发电机前后瓦分别采用落地式轴承座,并采用无刷励磁。该类型机组只生产了四台,其中两台机组出现了异常振动故障。虽经厂***多次处理。未能找到原因所在,严重影响了机组正常运行。应电厂邀请,对两台机组进行了测试。发现两台机组故障现象相同。现将其中一台机组振动测量数据和分析过程总结出来,供同类机组故障治理参考。
机组振动情况
表1给出了机组升速过程中的振动数据。该机组升速过程中,过I临界时振动不大,定速后机组三个方向上的振动速度有效值都很小(3’轴承轴向振动除外),振动位移值达到***水平。
定速后转子加励磁,从0升到10500V后,发电机前后轴承振动加剧(表2、表3)。振动故障主要表现在。随转子电压升***,轴向振动明显增大。频谱分析表明,振动的增大主要是由于100Hz分量的增大所引起的,工频振动分量基本没有改变。机组加励磁电压到额定值后,进行带负荷试验。此阶段内,机组振动基本不变。
振动原因分析
(1)机组定速后工频分量很小,说明转子平衡良好。
(2)转子加励磁电压后,轴向振动增大主要是100Hz所引起的,其他方向上振动增大虽没有轴向明显,但频率也是100Hz。厂***对机组中心、轴瓦间隙、紧力以及定转子磁力中心等进行了多次复查,未见好转。说明振动不是由于这些原因所引起的。
(3)对机组台板和轴承座连接刚度进行了测量,发现相邻部件振动差异小于5斗m,说明机组连接刚度很好,也不存在二次灌浆不好缺陷。
(4)定子外壳振动很小,手摸几乎没感觉,所以也排除了定子传递振动的可能性。
(5)对3、4号轴承座进行了激振,表4给出了固有频率测试数据。3。轴承座轴向固有频率约为102.5Hz,和100Hz很接近。
综合以上分析可以得出,发电机转子加励磁电压后,由于电磁力频率和轴承座固有频率相重合,微小电磁力作用到轴承座上后,都会激起大幅度振动。这是轴承座(特别3。轴承座)轴向振动较大,而其他方向振动较小的根本原因。
解决措施
为了解决上述问题,可以采取以下措施:①调整轴承座固有频率。②减小大小齿方向的刚度差。③加固轴承座避开共振区。由于现场条件有限,通过附加重量的方法改变轴承座固有频率很困难,第二种方法在现场也不可行。综合考虑后,采用了加固轴承座的方法来提***轴承座同有频率。一年多的运行表明.效果良好。第二台机组采用了同样方法,也取得了很好效果,3号轴承轴向振动小于20um。