摘要：电力产业作为我国社会经济发展过程中的支柱型产业，保证汽轮发电机的正常稳定工作是电厂运营发展的基础保障，通过对我国某电厂汽轮机发电机组的带负荷工作过程中，产生的振动故障问题进行了有效的分析和处理，通过更换发电机转子之后，产生的振动上升问题得到解决，最大程度上提升了发电机轴系工作的优良状态。
关键词：汽轮发电机；振动；故障诊断；处理分析
通过对我国某发电厂汽轮机组的有效分析之后，其中存在转子相对振幅值产生变化问题，并且在达到报警只问题之后，在电厂中运用小修停机来对发电机的转子和低压转子进行了科学的调整，在完全开机工作之后得出了发电机的机组振幅值的负荷会不断提升，并且其中转子当中的轴振幅值的大小达到了196um，同时轴承座的振幅值达到了75um，严重超过了标准的工作参数标准。通过对该发电厂的发电机工作状态分析，通过电流、冷却风温、超载符合和外特性工作实验的有效分析和诊断之后，从中有效的排除了发电机的汽轮中心调整所产生的可能性，确定出了发电机转子在振动过程中产生热敏性，进而判断出了发电机内部故障产生的摩擦原因。在有效结合了发电机实际工作状态之后，从中消除了振动故障的基本问题，最终采用的是对发电机的转子进行热平衡的处理方法，将定速、负荷状态下的发电机转子振动的控制保持在正常的范围内。
1.机组振动概况分析
通过对发电厂1号机组的工作状态进行分析之后，其中该机组在2014年的5月开始，全面进入到了整体调整和调动实验阶段，并且振动幅度保持在70um上下。在定速初期的发展时间内，发电机转子产生的振动问题，主要是因为7X的轴振动爬升的速率比较快，通常情况下以半小时时间的轴振动频率，上升到120um左右。在并网之后的低负荷区间范围内，其中7X的轴振动的问题还在不断的提升，但是在提升的整体效率上有所缓慢，并且在高负荷的区间范围内，尤其是从400MW继续向上提升负荷，同时7X的轴振动上升的速度不断提升，最高赋值可以超过250um，并且达到了跳机值。对发电机停止工作之后，其中发电机的转子超过了临界值的转动速度，并且在上升速度上得到了非常明显的提升。
2.振动故障分析和处理方法
2.1相关振动试验
在对该机组的振动故障实施初步分析的时候，其中振动问题和负荷有着一定的关联，也就是负荷过程中的发电机振动频率不断的提升。为了有效的查找出其中的故障原因，在实际的调试过程中还需要对发电机的机组进行电流穿插，或者是变冷却氢温以及变密闭瓦油温实验等，分别介绍了各个实验范围内发电机振动变化趋势。在进行变励磁实验的过程中，保证发电机的符合在330MW之间，同时将励磁电流从2650A慢慢提升到3050A，并且7X轴的振动幅度从110um慢慢提升到125um左右，振动增长的整体趋势非常明显，为了充分避免振动过程中产生的发散问题，没有将励磁电流继续进行增大，一直保持这种状态到实验完全结束。
在实际的实验过程中，在7月19日的实验调整过程中，相当于进行了一次变励磁电流电压过程。在发电机组处于满负荷的工作状态的时候，实验准备将发电机的励磁电流从3960A上升到4440A，在此过程中7X的轴振动从190um慢慢提升到了接近250um，该实验无法正常的进行下去。然后降低了励磁电流之后，振动值也在不断的降低，同时又采用的降低负荷的方式到300WM以下，在振动程度方面虽然存在下降的趋势，但是在整体的降低幅度上还是比较的缓慢，在实验过程中产生的振动也不是非常的明显。
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2.2变冷却氢温和变密封油温实验
在变励磁电流实验完成之后，对其实施便冷却氢温实验，在实验过程中氢冷器温度从38℃提升到了48℃，7X轴振动从130um提升到了145um，其中8号的轴振动的变化程度不是非常大。在实验完全停止之后，恢复到了氢温的原始值，但是其中的振动值却不断的降低，不能一直保持在原本的数值上。变密封油温实验上，在调试工作中加以完成，并且在实验产生振动的过程中，基本上保持相对的稳定性，通过实验结果改变油温实验，对发电机产生的振动基本上没有特别的影响。
在进行动平衡配重的实验过程中，因为工期方面比较近，在现场尝试性的对发电机的轴系进行了一次动力平衡配重工作，主要是向对发电子转子的振动变化进行诊断。在进行了动力平衡之后，在空载和低负荷的区间上产生的效果比较明显，将振动的程度降低到合格的水平，但是在产生大负荷之后，仍然还是会出现比较明显的变化，振动情况依然处于超标的状态。除此之外，在后来的发电机相关厂家提供出了的发电机转子在出厂之前的标准实验之后，在该转子的冷却平衡状态下还是比较稳定的，但是在热平衡状态上相对较差，同时在配重方面也没有取得实质性的效果，这就说明了该实验问题的根源问题不在于平衡机械上。
3.振动故障的处理方法
通过对上述的问题分析之后可以看出，在发电机振动过程中会产生以下几个方面的特点：第一，是发电机处于空载过程中，发电机的转子的整体振动频率较低，随着时间不断的延长之后，发电机的负荷在也不断的提升，同时发电机的振动幅度和7号轴振动正在不断的提升；第二，发电机内部转子产生振动提升，主要是因为转子当中产生的励磁电流有着一定的关系，随着励磁电流的不断增大，转子在发电机内部的振动频率也在不断的提升，在完全增大之后，降低了电流和负荷的总量，并且在振动之后也很难恢复到之前的低位状态；第三，发电机振动的幅值不断增长的过程中，在振动的相位上产生的变化也比较明显，最终稳定在了角度区域相同的点位上。
综合以上的发电机工作特点之后，其中发电机的转子存在过热产生形变的情况造成了一定不稳定性的振动问题。有效结合了本机在振动变化过程中产生的原因，对振动变化的趋势进行了分析，从中可以有效的排除了冷却系统中产生的问题缺陷、线圈膨胀受阻和产生相互磨损等方面的问题，针对振动变化和励磁电流存在的对应关系，在判断发电机的转子热弯曲的根本原因，在于发电机的内部转子线圈上存在短路的问题，并且在该故障转子受热之后，较大的励磁电流与电压的作用下，产生的实验结果得到了有效的验证。通过实验分析可以看出，只有在最大负荷超过了400MW以上的时候，在发电机的第7个和第8个线圈动态气隙波形存在不合格的问题，充分考虑到了发电机产生短路问题的处理技术不完善，同时在处理的环境条件上要求比较高，厂家要求返厂进行维修，因为现场工作的整体工期比较紧张，在和出厂家进行了有效协调之后，需要更换新的发电机转子。
4.结束语
通过本文对汽轮发电机的振动故障处理分析之后可以看出，通过振动实验以及变冷却氢温和变密封油温实验的分析，汽轮发电机在工作过程中的振动问题，主要是因为转子局部受热产生形变形成的，在更换转子之后该问题得到了有效解决。
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论文作者:吕慧聪
论文发表刊物:《电力设备》2018年第18期
论文发表时间:2018/10/18
标签：发电机论文; 转子论文; 过程中论文; 电流论文; 负荷论文; 机组论文; 工作论文; 《电力设备》2018年第18期论文;