汽轮发电机定子振动原因分析及处理

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1、汽轮发电机定子振动原因分析及处理王杭青（浙江杭钢动力有限公司浙江杭州310022）[摘要]针对浙江杭钢动力有限公司热电一厂的二台南京汽轮电机集团公司15MW汽轮发电机定子振动偏大的问题进行分析，并将振动进行检修处理的过程进行论述，找出造成振动的主要原因。[关键词]发电机定子振动处理前言我单位采用南汽集团的隐极式三相同步发电机，发电机的额定转速为3000r/min，频率为50Hz，发电机采用封闭循环通风系统，并装有空—水冷却器来冷却空气，发电机的励磁由无刷励磁装置供给。发电机定子主要作用是在由转子形成的旋转磁场里切割磁场产生电压。定子铁芯是由经涂漆处理的0.5毫米扇形片迭压而成，

2、扇形片套于鸠尾支持筋上，全长分成若干段，形成若干辐向风道，铁芯用压圈压紧。定子线圈采用多股双玻璃丝包线制成半组式线圈，槽内直线部分采用360°编织换位以减少附加损耗，线圈对地绝缘采用连续包扎并经防晕处理模压成形。定子线圈绝缘等级为F级。线圈端部藉玻璃布板支架及涤玻绳扎紧固定于机座两端，其出线头安放在励磁机端，线圈间连接采用银焊。厂家规定定子允许温升为：绕组80℃，铁芯80℃。2003年投运至今总体运行平稳，但2014年12月先后发现两台机组定子振动偏大无法满负荷运行而分别进行抢修，损失大量发电负荷。必须总结点检和检修要点，防范同类故障发生，对其它机组很有借鉴意义。1发电机振动产

3、生经过浙江杭钢动力有限公司热电一厂#1、#2发电机组系南京汽轮电机集团公司生产的QFW-15-2A，6.3kV型，发电机的额定转速为3000r/min，频率为50Hz，发电机采用封闭循环通风系统，并装有空—水冷却器来冷却空气，发电机的旋转方向从汽轮机端看为顺时针方向。发电机的励磁由无刷励磁装置供给，无刷励磁装置由同轴的交流无刷励磁机、永磁副励磁机整流盘和DVR-2000A自动电压调节器组成。发电机组于2004年12月份进行了投产后一直正常，常规检修也未有任何异常状况。但在2014年12月3日机械技术员点检巡视中偶尔发现1#发电机定子振动手感异常并伴有异音，经振动仪检测水平振动速

4、度最高达10mm/S，已经超出了振动监督的合格范围，随即降负荷并同步进行了频谱测振，发现定子上部（汽侧）30~40厘米处有一条振动带，靠近端部振动大（振动有间隔出现大小值），最大振动速度为7.5mm/s，6倍频（18000）过大，数据见图。维检中心频谱检测后分析认为是定子线圈松动引起。2014年12月3日下午安排停机开端盖检查，发现发电机定子槽楔松动较多，槽口垫块移位、绑扎绳已断，转子线圈端部与护环间的月牙板松动，发电机定子端部垫块已经，转子线圈绝缘挡板松动，经厂家指导，配合处理，进行修复及动平衡调整。联系南汽集团的技术人员前来现场查看并制订维修保养方案。最终决定在现场检修，具

5、体施工日期2014年12月3日-12月7日。主要维修内容如下：1)发电机定子做整体检测试验，查出因垫块松动引起的损伤绕组并进行启槽修复工作；2)定子内膛和通风槽检查、清理；3)端部线棒上下层槽口垫块检查、调整、酌情更换，进行双层绑扎和固化；4)转子两端叶轮和护环扒出，端部与护环间的月牙板和垫块位置调整、紧固、固化；5)定子、转子进行预试；6)发电机转子高速在线动平衡；7)开机并网和正常运行后的相应测试。在开机、升压、并网、加负荷过程中对发电机定子进行振动测试，并网前原振动带上最大振动为2.5mm/S，并网后随着负荷的增加，定子振动随着增大，最大时达11mm/S，满负荷时随着定子

6、温度的升高（约76℃），原振动带振动下降，最大处为6.5mm/S。经过几天的运行观察，振动带振动最大点会移动，最大值为9.8mm/S。后经调整无功负荷作对比试验，当功率因素从0.92下降到0.88时（无功负荷增加），振动最大值稳定在5.8mm/S。1#发电机检修同时也发现2#发电机在运行中轴及定子振动幅值过大，经维检中心频谱检测和分析认为是转子不平衡造成，2014年12月17日0时30分安排停机检查，发现转子线圈端部下陷，垫块移位。厂家维修单位也进行了如下内容维修：1)发电机定子做整体检测试验，槽楔、垫块紧固及固化处理；2)检查、清理定子通风槽、通风道、内膛；3)发电机转子拆叶

7、轮、扒护环、所有挡块、引线、绕组等检查和定位；4)转子线圈绝缘处理、固定并做固化处理、喷绝缘漆、烘干后进行预试；5)转子线圈端部垫块位置调整、紧固、固化；6)转子相关试验，交流阻抗、直流电阻、耐压试验等；7)发电机转子高速在线动平衡；8)进行开机并网和正常运行后的相应测试。9)2台发电机并网运行后发现振动缺陷仍存在。此现象说明：①本次检修消除了发电机表面缺陷，未涉及到振动源，治标未治本。②振动幅值与定子温度（或定子电流）关系较大。与厂家协商后在做好设备的运行管控后进入观察运行。2目前管控措施