國產(chǎn)75MW汽輪發(fā)電機組是60MW機組的改進，采用雙轉(zhuǎn)子和四軸承支撐結(jié)構(gòu)，發(fā)電機前后瓦分別采用落地式軸承座，并采用無刷勵磁。該類型機組只生產(chǎn)了四臺，其中兩臺機組出現(xiàn)了異常振動故障。雖經(jīng)廠家多次處理。未能找到原因所在，嚴重影響了機組正常運行。應電廠邀請，對兩臺機組進行了測試。發(fā)現(xiàn)兩臺機組故障現(xiàn)象相同。現(xiàn)將其中一臺機組振動測量數(shù)據(jù)和分析過程總結(jié)出來，供同類機組故障治理參考。

1．機組振動情況

       表1給出了機組升速過程中的振動數(shù)據(jù)。該機組升速過程中，過I臨界時振動不大，定速后機組三個方向上的振動速度有效值都很小(3’軸承軸向振動除外)，振動位移值達到優(yōu)秀水平。

        定速后轉(zhuǎn)子加勵磁，從0升到10500V后，發(fā)電機前后軸承振動加劇(表2、表3)。振動故障主要表現(xiàn)在。隨轉(zhuǎn)子電壓升高，軸向振動明顯增大。頻譜分析表明，振動的增大主要是由于100Hz分量的增大所引起的，工頻振動分量基本沒有改變。機組加勵磁電壓到額定值后，進行帶負荷試驗。此階段內(nèi)，機組振動基本不變。

2．振動原因分析

       (1)機組定速后工頻分量很小，說明轉(zhuǎn)子平衡良好。

       (2)轉(zhuǎn)子加勵磁電壓后，軸向振動增大主要是100Hz所引起的，其他方向上振動增大雖沒有軸向明顯，但頻率也是100Hz。廠家對機組中心、軸瓦間隙、緊力以及定轉(zhuǎn)子磁力中心等進行了多次復查，未見好轉(zhuǎn)。說明振動不是由于這些原因所引起的。

       (3)對機組臺板和軸承座連接剛度進行了測量，發(fā)現(xiàn)相鄰部件振動差異小于5μm，說明機組連接剛度很好，也不存在二次灌漿不好缺陷。

      (4)定子外殼振動很小，手摸幾乎沒感覺，所以也排除了定子傳遞振動的可能性。

       (5)對3、4號軸承座進行了激振，表4給出了固有頻率測試數(shù)據(jù)。3。軸承座軸向固有頻率約為102．5Hz，和100Hz很接近。

         綜合以上分析可以得出，發(fā)電機轉(zhuǎn)子加勵磁電壓后，由于電磁力頻率和軸承座固有頻率相重合，微小電磁力作用到軸承座上后，都會激起大幅度振動。這是軸承座(特別3。軸承座)軸向振動較大，而其他方向振動較小的根本原因。

4．解決措施

        為了解決上述問題，可以采取以下措施：①調(diào)整軸承座固有頻率。②減小大小齒方向的剛度差。③加固軸承座避開共振區(qū)。由于現(xiàn)場條件有限，通過附加重量的方法改變軸承座固有頻率很困難，第二種方法在現(xiàn)場也不可行。綜合考慮后，采用了加固軸承座的方法來提高軸承座同有頻率。一年多的運行表明．效果良好。第二臺機組采用了同樣方法，也取得了很好效果，3號軸承軸向振動小于20um。

5.其它

    一般情況下，軸向振動是由于軸承座軸向剛度較低引起的，但過大的不平衡也會引起軸向振動。但本案例的軸向振動是由于軸向共振引起的。