摘要：详细分析了某电厂50 MW机组3号轴承振动的原因，并介绍了其振动处理过程以及处理过程中遇到的一些问题，指出机组的振动主要是由于质量不平衡、3 000 r/min存在共振以及发电机存在较大的热变形引起的。

　　关键词：50MW机组；振动；原因；处理

　　中图法分类号：TK268　

　　文献标识码：B　

　　文章编号：1003－6954(2004)02－0021－03

　　某电厂50 MW机组是由原东德贝曼-保西工厂于1962年生产的50 MW凝汽式汽轮发电机组，机组轴系结构简图见图1所示。

图1　50 MW机组轴系结构示意图

　　该机组于2002年进行大修，大修期间更换了发电机转子线圈，2002年7月底大修后开机由于3号轴承振动较大而使机组不能升速至3 000 r/min，当时对其进行了现场高速动平衡，动平衡结果为在带负荷观察期间3号轴承的振动在合格的范围内运行。在运行了约一个月之后，该机组于2002年9月初又出现了3号轴承振动较大以至于不能升速到3 000 r/min的情况，于是又对其进行了处理。进入2003年3月，由于电气方面的原因机组在3 000 r/min下空转了较长时间也未能并网，机组来回几次升降速后3号轴承振动出现较大的现象，以至Z后由于3号轴承的振动较大而使机组无法带负荷，于是又对3号轴承的振动进行了处理。

　　1　原始振动情况

　　大修后机组于2002年7月29日次开机，当机组升速至2 750 r/min时，3号轴承振动已达129 μm，考虑到是大修后次开机，机组可能存在摩擦和膨胀不畅，于是决定停机后重新暖机升速。第二次开机当转速升至2 750 r/min时，3号轴承振动更大达到了140 μm，第二次开机过程机组的原始振动见表1。

表1　机组原始振动

　　通过对两次开机过程3号轴承振动的瀑布图（见图2所示）分析，可以看出机组的振动属于普通强迫振动。

图2　开机过程3号轴承振动瀑布图

　　在排除了轴承座连接刚度方面的原因后，可以认为3号轴承振动过大的原因是由于发电机转子上存在质量不平衡引起的。通过对机组3号轴承和4号轴承振动的分析，发现机组存在比较明显的二阶振动；同时对3号轴承的振动波德图（见图3）分析，可以看出机组在接近3 000 r/min时轴承的振动存在一个急剧增加过程，故机组在接近3 000 r/min时存在共振现象。

图3　开机过程3号轴承振动波德图

　　由于3号轴承在3 000 r/min左右存在共振区域，即使转子本身的不平衡量不大，由于共振的放大作用，机组也可能产生较大的振动，在这种情况之下，轴承振动对转子的质量不平衡特别敏感，如果转子的不平衡量较大，则机组的振动可能会异常大，这就是3号轴承振动较大的根本原因。

　　2　振动处理过程

　　针对上面的情况，如果采取对症下药的方法，则应该改变发电机的二阶临界转速，使其远离发电机的工作转速，但这显然不是一件容易的事情。于是决定从减小发电机转子质量不平衡量方面入手。通过对机组原始振动的分析，可以看到3号轴承的振动比2号轴承和4号轴承的振动明显大得多，所以可以认为转子的质量不平衡主要来自于发电机靠3号轴承侧，所以决定在发电机转子上靠3号轴承侧的平衡槽内进行加重。现场高速动平衡试验过程2、3和4号轴承的振动数据见表2。机组次升速