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60MW空冷汽輪發電機振動試驗及分析研究

技術應用 | 來源:本網 | 發布日期:2017-11-13 查看次數:626

核心提示:  3測點布置東方型60MW汽輪發電機是東方電機股份有限公司設計生產的國內單機容量較大的空冷汽輪發電機,其以方便、安全的冷卻方式而具有廣闊的市場前景。在該機設計階段,已作了大量的技術開發。在該機出廠前

  3測點布置東方型60MW汽輪發電機是東方電機股份有限公司設計生產的國內單機容量較大的空冷汽輪發電機,其以方便、安全的冷卻方式而具有廣闊的市場前景。在該機設計階段,已作了大量的技術開發。在該機出廠前夕進行了型式試驗,測試有關參數,進一步完善該機組的各項科研工作,對其振動進行客觀分析評價。本文著重介紹了定子端部繞組振動測試及數據分析處理的方法及研究結果。

  2試驗工況工況1:空轉工況2:空載1.3t/工況3:空載1.11/兩相穩態短路工況4:空載1.Of/三相穩態短路工況5:空載0.9f/兩相短路突加勵磁工況6:空載0.786J/工況8:兩相穩態短路工況9:兩相短路突加勵磁工況10:三相穩態短路在勵端端部繞組安裝8個加速度傳感器,其位置如所示,加速度傳感器通過環氧粘在端部繞組上,在鐵心底背中部安裝一個BENTLY速度傳感器,在機座、端蓋、軸瓦位置安裝BENTLY速度傳感器進行測試,在拖動電機軸頸處安裝一BENTLY位移傳感器測試轉速及鎖相信號。

  測試系統由傳感器、放大器和分析儀器來稿時間:2001年12月12曰組成。定子端部繞組振動利用加速度傳感器及與之匹配的阻抗變換器和電壓放大器測量,機座和軸承座振動由BN速度傳感器拾取,軸系轉速和鎖相信號由BN位移傳感器測試,所有測試信號匯入信號轉接箱,輸人分析儀器進行信號分析和數據處理,測試信號的譜分析由HP3560A完成,各點振動的幅值和相位測量由DVF-2完成。測試系統儀器連接見所示。

  5測試結果(測試數據略)。其中端部繞組振動加速度為單峰值,單位為g= 9.81mA2,機座和軸承座振動為單峰值。

 ?。y試數據略)。其中端部繞組振動加速度為有效值,單位為g=9.81m/s2,機座和軸承座振動為有效值,單位為jwn. 6數據處理6.1數據處理方法根據振動及數學理論,連續體振動加速度可化為如下形式:i=戈(0對行兩嫌值順嫌動嘛位移:6.2端部繞組振動趨勢分析和運行振型分析。

 ?。?)由上面10個工況的測試結果作出勵端端部繞組8個測點的100Hz振動趨勢見~10端部線棒3測點振動趨勢端部繞組4測點振動趨勢端部繞組5測點振動趨勢端部繞組6測點振動趨勢(2)由工況4勵端端部繞組的振動幅值及相位角作出勵端端部繞組的電磁振動運行振型,時間《為r/4、772、3774和71時,由下式:分別計算出勵端端部繞組8個測點的振動位移值,即可作出勵端端部繞組的電磁振動運行振型1. 0端部繞組8測點振動趨勢1端部繞組運行振型7分析討論以上測試數據表明:該臺60MW空冷汽輪發電機定子機座、定子鐵心、軸瓦和汽端端蓋在空轉、空載和短路工況下的振動很小,其頻率成分以轉頻和倍頻為主。在空轉運行工況勵端端蓋通頻振動為45,轉頻分量為28(11!,空載和短路工況下的振動較小,我們認為這主要與風道、端蓋與機座的把合緊度有關。

  勵端端部繞組在不同工況下振動狀況相差較大:空轉、兩相穩態短路和三相穩丨漆短路工況振動較小,其頻率成分主要為5'QHZ、100Hz和111~114HZ,空載工況下各測點振動較大,并且隨勵磁電壓的上升而上升,其頻率成分以*3倍和1*0倍額定勵磁電壓時,繞組3測點的轉頻振動分別達到219jun和104|xm,經過分析發現:由于3測點位于勵端3點鐘位置(見)靠近定子接線銅排,測試信號受到了定子接線銅排電壓影響所致,故該信號已失真,測試振動值已失去真實性。1.3倍和1.0倍額定勵磁電壓的最大倍頻振動(100Hz電磁振動)發生在2/5、*7、*8測點,1.3倍勵磁電壓時其振動值分別為27|jun、25(xm、23、24jwn,1.0倍額定勵磁電壓時其振動值分相對較小,均不大于4,由于振動頻率較高,其振動速度仍然較大,所以對其引起的振動及躁聲不可忽視,深人分析發現110~112Hz的振動可能是端部繞組的固有頻率引起的。

  勵端端部繞組在兩相短路突加勵磁(八=0.894倍額定電流,持續時間30s)工況的振動主要是倍頻振動,其最大振動值為18jun,該工況繞組同時出現頻率為75Hz和120Hz的低幅振動。

  汽輪發電機的機械振動和電磁振動均不大,電磁振動存在較明顯的、但不規則的圓運行振型,其振型節點位于3測點、4和5測點之間、6和7測點之間、7和8測點之間。

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