ТИ-25―2型发电机组共振故障诊断与处理

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西安高压电器研究院TI/I-25-2型发电机组(前苏联上世纪50年代产)为大型发电机组，发电机额定容量31250kV·A，额定转速3000r/rain。主要用途是为高压电器产品做短路试验提供冲击电源，运行模式是由电网提供的电源，驱动交流电机旋转，通过联轴器带动发电机转子旋转发电，轴系构成如图 1。机组在2011年大修后进行全面测试 ，发现其测速电机(2kW交流电机)振动过大 ，垂直方向最大振幅为 2201xm，大大高于振动标准值(501，Lm)，使机组的安全运行存在严重隐患。

发电机图 1 机组结构示意图测速电机、二、振动测试与故障诊断为了查明振动过大的原因，对测速电机进行振动测试 ，测点布置见图2，测试结果见表1。由表 1可以看出，机组尾部测速电机垂直方向振动过大，且倍频分量 占通频振幅的 80%以上 ，说明机组受到了某种倍频(100Hz)激振力的影响，引起了垂直方向的共振 ，即激振力的频率与发电机及基础固有频率接近时振动合拍后被放大。究竟是什么原因引起了测速电机共振，进-步作如下分析与诊断。

1.引起机组倍频共振的原因分析(1)支撑 系统刚度不足，其 自身固有频率降低后接近倍频激振力的频率。从而引起共振。

支撑系统的固有频图2 测点布置示意表 1 测速电机振动值 I，Lm 测点 1 2方向 通频 倍频 通频 倍频垂直 80 65 200 175水平 30 30圃 i.Qlil!tl 2013 N口6率是该系统在外力作用后自身振动的频率，这种频率与该系统的连接状况及每个部件的刚度有关。-般说来，系统连接状况越好，每个部件刚度越大，其固有频率越高，反之其固有频率就越低。

(2)激振力过大且含有较多的倍频分量 ，有的机组存在其中某个缺陷，而有的机组同时存在以上两种缺陷，共振问题显得特别突出。按照由易到难的原则 ，首先测试了机组支撑部分的振动值(图2)，以确定系统刚度是否有问题，测试结果见表2。

由表 2数据可 表2 测速电机支撑部分振动值 m以看出：①基础振动过大(321xm)，说明测速电机存在 的倍频振力，引起了整个系统的振动。该机组正常情况下基础振动应在6-151xm。②连接部件之间的振动差别很小，即测点 1和测点2及测点3和测点4的振动值之差很小，最大为10pm。按照长期积累的经验数据，-般振动值差<20txm，用扳手紧固螺栓时发现很紧，即可认为该螺栓紧力不存在问题。③机组支架振动大(1101xm)且连接螺栓无紧力不足情况。这说明支架结构刚度很差 ，由图 2可以看出支架尾部悬臂过长，在电机振动冲击下，支架会产生弹性变形引起支架振动，当尾部固有频率接近倍频(100Hz)时，就容易发生共振 ，由于该机组系前苏联上世纪 50年代产品，当时对振动问题认识不够，导致了结构设计不合理。

2引 起振动的激振力来源及性质由振动的基本理论和长期的实践经验证明，现场运行的机组激振力倍频分量主要有下列因素引起。

(2)电磁激振，由不均匀电磁力引起(气隙不均匀时会产生)的振动。

针对以上可能原因，对机组进行检查和测试。首先外观检查了转子，无裂纹和其他缺陷，所以第-种原因可以排除；振动是在测速电机空载下测得的，空载时电机电磁力为0，第二种原因也可排除；问题在固定式联轴器对中上，为此用两个百分表反复测量，发现联轴器对中不良，径向偏差达2301xm(标准值<501.zm)。所以引起倍频振动的激振力可以断定是由于联轴器对中不良所致。

三、消除振动的措施及效果(1)首先用两块百分表认真调整了联轴器对中，调整后中心最大偏差为201xm。在其他因素不变的情况下，重新测量测速电