汽轮发电机组不平衡故障诊断(二)
作者: 时间:2021-03-15 点击率:89
1.转子质量不平衡
原始质量不平衡指的是转子开始转动之前在转子上已经存在的不平衡。它们通常是在加工制造过程中产生的,或是在检修时更换转动部件造成的。
(1)故障机理分析
转子质量不平衡故障产生的机理是,转子的各横截面的质心连线与各截面的几何中心的连线不重合,从而使转子在旋转时,各截面离心力构成一个空间连续力系,转子的挠度曲线为一连续的三维曲线。这个空间离心力系和转子的挠度曲线是旋转的,其旋转的速度与转子的转速相同,从而使转子产生工频振动。
(2)故障特征分析
当转子有质量不平衡故障时,在不平衡力的作用下转子将产生振动,振动的主要特征有:
①转子的振动是一个与转速同频的强迫振动,振动幅值随转速按振动理论中的共振曲线规律变化,在临界转速处达到Max。因此,转子不平衡故障的突出表现为一倍频振动幅值大,同时出现较小的高次谐波,其频谱分布呈所谓的“橄树形”
②在一定的转速下,振动的幅值和相位基本上不随时间发生变化;
③轴心运行轨迹为圆形或椭圆形;
④动态下,轴线弯曲成空间曲线,并以转子转速绕静态轴心线旋转。
这种不平衡的特点除了上面介绍的振幅和相位的常规特征外,它的显著特征是“稳定”,这个稳定是指在一定的转速下振动特征稳定,振幅和相位受机组参数影响不大,与升速或带负荷的时间延续没有直接的关联,也不受启动方式的影响。具体所测的数据中,在同一转速,工况相差不大时,振幅波动约20%,相位在10°~20°范围内变化的工频振动均可以视为是稳定的。
对于新机组,原始不平衡在 第 一 次升速就会显现出来,在对转子进行任何处理之前的升降速振动数据中,特征重复性很好。
大修后的机组,如果较大修前工频振动变大,则表明大修中必然动过转子部件,如换叶片、拔护环等。反之,如果转子上的部件没有任何变动而出现了工频振动大的情况,则应仔细分析原因。