汽轮发电机组振动监测特点

汽轮发电机组是电力工业生产的关键设备，一旦发生故障尤其是一些灾难性故障将给电力系统、国民经济和人民生活都带来巨大的经济损失。大型化和高参数汽轮发电机组的投运，对机组设备的运行的可靠性提出了更高的要求，然而，大机组不仅使机组本身还使与之相关的设备承受更大的应力，工作环境恶化，故障率大大增加。大型汽轮发电机组不仅本身价格昂贵，而且因故障引起的非计划停机还会造成严重的二次损失和**的社会效应。因此，如何及早发现设备异常，减少直至避免灾难性事故的发生，是国内外研究和生产单位高度重视并投入大量的人力和物力，从事研究和开发这类重要设备的振动监测与故障诊断技术，取得了显著的效果。

汽轮发电机组为大型旋转机械，工作时会产生振动。机组的异常振动将严重影响机组的**运行，因此机组振动大小成为衡量机组运行水平的一个重要而关键的控制指标。同时，由于机组发生异常或故障时，振动将会发生变化，而且一般表现为振动增加，使得从机组振动信号中获取诊断信息成为可能。研究分析和实测表明，不同类型、性质、原因和部位产生的故障所激发的机组振动具有不同的特征，表现为振动的频率、幅值、相位、波形形状、能量分布状况等的不同，使得能够从机组振动信号中识别故障，是一种既快又准、既方便又有把握的手段和方法。但是，机组振动与故障之间的关系是极其复杂的，因此，利用机组振动信号进行故障诊断也是十分复杂的。特别是当数种故障在不同部位不同程度地同时发生时，将使机组振动特征表现得更为异常错综复杂，增加了故障诊断的难度。

汽轮发电机组振动监测特点

• 汽轮发电机组振动主要有强迫振动和自激振动两大类。

  
  

• 引起强迫振动的主要原因有转子质量不平衡、转子不对中、轴弯曲、转子轴裂纹、装配件或基础松动及转子与定子摩擦等。

  
  

• 引起自激振动的主要原因有油膜涡动、油膜振荡、汽流激振、顶隙激振等。

  
  

• 汽轮发电机组振动主要有强迫振动和自激振动两大类。引起强迫振动的主要原因有转子质量不平衡、转子不对中、轴弯曲、转子轴裂纹、装配件或基础松动及转子与定子摩擦等。引起自激振动的主要原因有油膜涡动、油膜振荡、汽流激振、顶隙激振等。

  
  

• 汽轮发电机组振动也可以按振动部件(轴承、转子、汽缸和管道)、故障源(转子不平衡、机组中心不正、轴瓦不稳定、机械松动等)和频谱特征来进行划分。机组振动按频谱特征分为两大类11个小类，如图1所示。机组振动的主要征兆、原因与振动的主要频率、主要方向和位置、升速和降速时振幅随转速的变化等特征的关系如下：

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• 振动的主要频率：0-40%工频、40-50%工频、50-99%工频、1×工频、2×工频、高阶工频、1/2×工频、1/4×工频、低阶工频、奇数频率、频率，共11档。

  
  

• 主要振动方向：垂直、水平、轴向，共3项。

  
  

• 主要振动位置：轴、轴承、壳体、基础、管道、联轴节，共6项。

  
  

• 升速时振幅随转速的变化关系：振幅不变、随转速增加、随转速下降、出现峰值、突然上升、突然下降，共6项。

  
  

• 降速时振幅随转速的变化关系：振幅不变、随转速增加、随转速下降、突然上升、突然下降，共5项。