摘要：某发电厂640MW发电机自试运以来，一直存在发电机两侧轴承振幅周期性波动的问题。通过相关试验及振动特征分析查明了振动原因，在采取针对性措施后收到明显的效果。本文将简述查找振动源的过程，分析阐述振动产生的机理和主要原因，为其他机组查找此类振动原因提供参考。
关键词：周期性波动；振动；摩擦；诊断；处理
Abstract：The generator of Alstom Beizhong 640MW supercritical steam turbine generator set adopts sealing oil ring system with triple oil flow，this kind of sealing tile has good performance.However，during commissioning and trial operation period，oil inlet accident occurred three times in total.After several times inspection and overhaul by technical personnel of manufacturer and our company，the seal oil system problem has been solved basically，this paper offers a reference to other power plants for finding the causes of generators inlet oil.
Keywords：sealing oil ring structure with triple oil flow；sealing oil system；generator；inlet oil
0前言
某发电厂2#号汽轮发电机组，汽轮机型号DKY4-4N41B，为超临界、一次中间再热、单轴、四缸四排汽、凝汽式汽轮机，发电机型号50WT23E-138。机组轴系由高压转子、中压转子、LP1低压转子、LP2低压转子、发电机转子及励磁短轴组成。轴系支承在7个轴承上，轴系结构如图1所示。
图1轴系结构图
1机组定速后振动情况机组进入商务运行以来，5#、6#轴振呈周期性波动，振幅先缓慢爬升增大到一定幅值后缓慢下降，下降到一定幅值后又开始爬升，振幅成正弦波形式变化。伴随振幅的周期性变化，振动的相位也同时360o旋转变化。
图7振动、负荷曲线图（红线为负荷、黄线为6#瓦振动、绿线为5#瓦振动）
利用机组振动在线采集分析系统对振动数据进行收集分析，振动特点如下：
（1）5#、6#支撑瓦轴振存在振动周期性变化，周期性振动变化幅度以6#支撑瓦轴振最大，5#支撑瓦轴振次之。6#轴振波动时最小振幅为90um，随后振动缓慢爬升，大约25min后振幅增大到180un，随后机组振动开始下降，降低到90um后振动又开始爬升，如此周期性变化。
（2）频谱分析表明振动成分主要是工频，工频约占通频的90％，有少量的2倍频约占通频的5％。其他倍频含量较小。
（3）振幅发生周期性变化的同时相位也发生连续的变化，约1h相位变化360o。
（4）进行了机组的负荷、真空、轴封温度变化试验，试验表明振动变化与机组参数变化无关。
2振动诊断
5#、6#轴振均成周期性变化，其中以6#轴振波动幅度最大，从位置上看振动故障源发生在发电机转子或励磁短轴上。频谱分析表明振动成分主要为工频，符合普通强迫振动的频率特征，排除其它类型振动的可能。通过检测5#、6#、7#瓦轴承座同一轴向位置连接部件振动，差值均小于5um，表明轴瓦连接刚度正常，可以排除轴瓦支承动刚度低造成振动。由于机组靠背轮采用止口紧密连接，止口配合间隙为0.02mm，螺栓采用带坡度膨胀套筒结构，完全可以保证靠背轮机组中心对中和联轴器与螺栓配合紧密。并且机组冷态启动3000r／min时各瓦振动优良，说明轴系连接同心度和平直度偏差正常、转子原始不平衡量不大。水冲击振动具有突发性特点。所以排除以上原因后判断为动静摩擦引起振动。
图6联轴器与螺栓配合紧密示意图
发生动静碰摩时，转动部件和静止部件在相互摩擦作用下会产生相当高的热量，使转子产生热变形，引起质量不平衡，它与转子原有不平衡质量合成后的新的不平衡质量要逆转一个角度。高点滞后于不平衡质量点的角度固定不变，不平衡质量的逆转使得高点也要同时逆转，这样就造成了碰摩过程中振动相位的连续变化。
3振动源查找及处理
在现场查找动静摩擦部位时，发现励磁机碳刷由于长期摩擦出现磨损量不一致现象，碳刷采用弹簧施加预紧力，出现转子受力不均和不均匀传热现象，决定进行碳刷更换并要求新碳刷材质更加柔软。在碳刷更换后，6#支撑瓦轴振周期性波动现象消失振动减少并稳定在70 um。
4结论
（1）工作转速下的轻微摩擦是引起振动周期性波动的原因之一。
（2）此发电机碳刷过硬，在长时间运行后碳刷磨损量不一致，导致转子受力不均匀的同时传热不均匀，同时发电机转子对磨擦发热处不平衡较为敏感是5#、6#轴承振动幅值和相位周期性变化的原因。
参考文献：
[1]牟法海.吴春林.卢盛阳.王文营.高翔 300MW汽轮发电机组不稳定振动故障的诊断与处理[期刊论文]-电站系统工程2010，26（4）
[2]施维新；石静波 汽轮发电机组振动及事故 2008
作者简介：
曾亚鹏（1983- ），男，大学，国家电投江西贵溪发电公司，汽机专业工程师，主要从事电站汽轮机的检修与维护管理。电话：13870173390，邮箱：421242897@qq.com。
白云（1982- ），男，硕士，汽机专业工程师，主要从事电站汽机的检修与维护管理。
论文作者:曾亚鹏1,白云2
论文发表刊物:《电力设备》2017年第16期
论文发表时间:2017/10/18
标签：周期性论文; 转子论文; 机组论文; 碳刷论文; 振幅论文; 发电机论文; 相位论文; 《电力设备》2017年第16期论文;