摘要:电已经成为我们生活中必不可少的元素｡发电机组是电力工业中最为关键的设备之一，如今社会中技术较为成熟､应用较为广泛的是水轮发电机组｡汽轮发电机组在运行工作过程中，经常会出现振动超标的现象，这给发电机组的正常运用带来了极大的安全隐患｡鉴于此，本文就汽轮发电机组振动原因展开探讨，以期为相关工作起到参考作用｡
关键词:汽轮发电机组；振动；原因分析
1、汽轮发电机的概念
汽轮发电机作为机械能转化电能的重要机械设备之一，其构成主要是由定子､转子､端盖､轴承等部件组成｡工作原理主要是利用汽轮机的巨大动能，将转子固定在高速旋转装置中，然后进行切割使其产生的机械运动可以转化为电能，然后再经过端子引出重新回到连接的线路过程中，这样就会产生极强的电流｡但是在汽轮发电机在整个机械运动过程中难免会因外界因素而使其出现各种问题，影响机械振动的频率，一旦发生机械振动故障的现象，则会对整个汽轮机的机械作业产生影响，严重的将威胁到操作者的人身安全，所以汽轮发电机在运行过程中要对其机械设备的振动现象进行严格的审查，防止危害的发生｡
2、转子不对中原因和影响分析
2.1、联轴器不对中原因分析
2.1.1、平行不对中原因
(1)联轴器的设计和运行状态差别很大，对工作状态下热膨胀量计算不准确，轴系在冷态对中，但在高温状态下出现了平行偏移，造成轴心线､齿套和联轴器端面不垂直或齿套螺栓孔圆心线与轴中心不同心｡(2)轴系在冷态状况的对中数据不准确，使轴系在运行过程中出现不对中｡
2.1.2、平行不对中处理
2.1.2.1、联轴器安装误差值进行检查
当两半联轴器螺栓孔节圆不同心､联轴器端面瓢偏､螺栓紧力不对称时，当拧紧螺栓后，导致轴系不同心和不平直｡以汽轮机转子和发电机转子之间的联轴器为例进行分析，在进行同心度检查时，首先拧紧联轴器螺栓，拆掉3瓦的下半瓦块，在3瓦轴颈处架一百分表，盘动转子，晃摆值在0.02mm以内为合格｡进行平直度检查时，拆掉4瓦下半瓦块，在4瓦轴颈水平方向架一百分表，晃度值在0.10-O.15mm合格。
2.1.2.2平行不对中现场处理
联轴器找中心使各转子的中心线在光滑曲线上，联轴器找中前先测量轴颈的晃度值､瓢偏度｡轴心线和联轴器中心重合，转子中心线和联轴器端面垂直｡
图1联轴器找中心装置
（1）联轴器找中心
首先将两半联轴器按标记对准，装好百分表表架和胀紧套筒，百分表端部不能松动；检测联轴器端面张口时，两个百分表相对180“安装｡圆周百分表和一平面百分表安装在同一架子上，测杆端部指向轴心｡联轴器圆周方向分成4等份，盘动转子，每盘动900读数一次，将读数一记录下来，四次读数结束后，将转子恢复到原始位置，比较读数和原始位置的偏差，保证偏差值小于0.02mm。
（2）联轴器中心调整
粗调是改变下轴承体调整垫块内的垫片厚度，然后细调改变轴瓦调整垫块内的垫片厚度｡而联轴器中心圆周偏差的调整根据中心测量和转子结构数据计算出拟调中心的偏移量，改变联轴器两端轴承内垫片的厚度，使中心达到标准｡
2.2、偏角不对中原因
2.2.1、设计制造原因
(1)联轴器的设计和运行状态差别很大，对工作状态下热膨胀量计算不准确，轴系在冷态对中可是在高温运行状态下出现偏差｡(2)轴系在冷态状况下的对中数据不准确，也会使得轴系在运行过程中出现不对中｡(3)介质的压力､真空度的变化对机组的影响计算不准确｡凝汽器水位和真空度的变化对低压缸汽缸影响很大，容易导致低压缸变形，低压轴承往往坐落在低压缸上，低压缸变形引发轴承标高变化，使得轴系出现不对中
2.2.2、偏角不对中处理
当两半联轴器螺栓孔节圆不同心､联轴器端面瓢偏､螺栓紧力不对称时，当拧紧螺栓后，导致轴系不同心和不平直｡对于300MW汽轮发电机组要求联轴器法兰外圆和轴颈的不同心及端面瓢偏均小于0.02mm。
联轴器端面瓢偏和不同心是引起不对中的主要原因，所以，处理联轴器不对中故障的主要就是联轴器找中心问题，对中好坏直接影响机组的安全运转｡转子静止时由于自重会产生静挠度，引起联轴器端面产生上张口，转子中心也会发生一定的变化｡联轴器找中心就是使各转子的中心线在同一条光滑曲线上，且各个轴承所承受负荷满足要求｡只有相邻轴颈的扬度相等，端面平行，才能使机组在运行时动静间隙在合格的范围，联轴器找中前先测量轴颈的晃度值､瓢偏度｡转子轴心线和联轴器中心重合，转子中心线和联轴器端面垂直｡
2.3、轴承不对中影响
轴承不对中使各轴承负荷分配变化以及轴承动特性变化，影响转子一轴承系统的稳定性｡
(1)支承负荷的改变使轴系临界转速发生变化，诱发机组发生结构共振｡(2)轴系振型发生改变，使转子不平衡敏感度增强｡(3)出现轴承不对中的两个轴承，载荷较大的轴承油膜呈现很大的非线性，在轴系其它不平衡因素的扰动下，可导致轴振动呈现各种谐波响应｡载荷较小的轴承油膜稳定性降低，产生低频涡动｡
2.3.1、轴承不对中处理
造成轴承不对中的主要原因是轴承中心标高偏差､滑销系统卡涩､基础不均匀下沉等，使得轴承座和机组膨胀不畅和轴承载荷重新分配，进而影响整个轴系的稳定性｡所以，在对轴承不对中故障进行处理时，针对故障原因，提出处理措施，保证滑销系统顺畅，转子与汽缸的同心度｡
2.3.1.1、转子和汽缸的同心度
汽轮机的找中心是保证汽轮机组在运行状态下能够有正确的相对位置｡如果偏差过大，运行过程中会出现电磁激振､动静碰摩及气流激振，若碰摩发生在转轴位置，转子将发生热弯曲而引起强迫振动｡保证转子和汽缸的同心度就是在冷态下使联轴器圆周差和平面夹角偏差达到最小｡在汽轮机从冷态启动过程中，由于机组垂直方向的热膨胀，转子受热后弯曲，凝汽器抽真空使轴承下降这些原因，各个部件的位置会有相对的改变｡
2.3.1.2、提高工艺水平和检修质量
检修时要严格检查并消除联轴器瓢偏､圆周偏差，铰孔不正等现象，增加轴瓦的自位能力，加固轴承座，防止后仰，对于中低压缸转子联轴器，解开中低对轮，重找转子中心，限制轴瓦处的轴颈晃度值。机组超负荷运行，将改变轴系转子的受力状态，使机组动静间隙发生改变，出现轴承座和轴颈的对中不良，所以，避免机组长时间处于超负荷运行状态｡
结束语:
本文主要分析了造成汽轮发电机失稳的三种故障，对不同故障进行了机理分析，并且结合具体案例进行了实验验证，得到故障原因后针对不同的故障进行了预防和处理，希望随着以后智能化技术的发展和深入，振动故障管理系统会有更大修正空间，并会更好的实现管理系统的价值｡
参考文献:
[1]张世海，梁伟，李录平，晋风华，邓彤天，刘雄彪.国产600MW汽轮发电机组基础地震响应特性分析[J].工程抗震与加固改造，2017，39(03):67-72.
[2]吴仲翔.330MW汽轮发电机组轴振动的故障原因及处理办法分析[J].中国战略新兴产业，2017，(20):136-137.
论文作者:温孟振1,魏君陶2,田汝坤3,邢双君4
论文发表刊物:《电力设备》2017年第32期
论文发表时间:2018/4/11
标签：联轴器论文; 转子论文; 机组论文; 轴承论文; 对中论文; 轴颈论文; 端面论文; 《电力设备》2017年第32期论文;