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DQZHAN技術訊：汽輪發電機組振動影響因素

汽輪發電機組振動影響因素

一、設計制造方面

汽輪發電機轉子是一個高速旋轉機械，如果轉子的質心與旋轉中心不重合則會因為轉子的不平衡而產生一個離心力，這個離心力對軸承產生一個激振力使之引起機組振動，如果這個離心力過大，則機組的振動就會異常。所以，汽輪發電機轉子在裝配時每裝配**葉片都應該對該級葉片進行動平衡試驗，整個轉子裝配完成后在出廠之前還應該對整個轉子進行低速和高速動平衡，以確保轉子的不平衡量在一個合格的范圍內。

在制造廠家，轉子不平衡量較大的原因主要由是機械加工精度不夠和裝配質量較差引起，所以必須提高加工精度，同時保證裝配質量，從而才能保證轉子的原始不平衡量不致于太大。另外，如果機組的設計不當也會引起機組的振動。例如，在設計階段軸承的選用是非常重要的，如果軸承選取不當，則會因為軸承穩定性太差而轉子極小的不平衡量也可能引起機組較大的振動，或者油膜形成不好而極易誘發油膜振動。

二、安裝和檢修方面

安裝和檢修對機組振動的影響非常大，根據對現場機組振動的經驗，現場很多機組的振動過大都是由于安裝和檢修不當引起的，或者說機組的振動很多時候都是可以通過安裝或檢修來解決的。針對現場情況重點介紹對機組振動有明顯影響的幾個方面：

1）軸承標高

不管是汽輪機還是發電機轉子，其兩端都是由軸承支撐的，如果兩端的軸承標高不在一個合理的范圍內，則兩端軸承的負荷分配就不合理。負荷較輕的一邊，軸瓦內的油膜形成不好或者根本不能建立油膜，如果這樣，極易誘發機組的自激振動包括油膜振動和汽流激振等；負荷較重的一邊，軸瓦烏金溫度肯定偏高，當軸瓦烏金溫度達到一定值時，很容易產生碾瓦現象，從而引發機組的振動。

因此在機組大修或者安裝期間，應該根據制造廠家的建議，再結合各廠的實際情況對機組軸承標高進行認真的調整。因為制造廠家提供的數據是根據機組冷態時的情況再綜合一般機組受熱后膨脹的情況得出的，由于各臺機組的實際情況不盡相同，因此受熱后的膨脹也不完全一樣，所以必須結合各廠的實際情況對機組軸承標高進行調整。

2）機組中心

嚴格講，機組中心應包括轉子與汽缸或靜子的同心度、支撐轉子各軸承的標高、軸系連接的同心度和平直度。關于軸承標高對機組振動的影響，前面已經講到。現重點介紹其他兩個方面。

如果轉子與汽缸或靜子的同心度偏差過大，則可能會引起汽流激振、電磁激振和動靜碰磨。若碰磨發生在轉軸處，則會使轉子發生熱彎曲而引起不穩定普通強迫振動。

當聯軸器法蘭外園與軸頸不同心、聯軸器法蘭止口或螺栓孔節園不同心、端面飄偏、連接螺絲緊力明顯不對稱時，不論圓周和端面如何正確，當把連接螺栓擰緊后，都會使連接軸系不同心和不平直，還會使轉子產生預載荷。當轉子處于旋轉狀態時，軸系同心度和平直度會直接產生振動的激振力，引起機組的振動。

3）軸承自身特性

軸承自身特性對機組振動的影響主要包括軸瓦緊力、頂隙和連接剛度等幾個方面。軸瓦緊力和頂隙主要影響軸承的穩定性，如果軸承的穩定性太差，在外界因素的影響下容易使機組振動超標。軸承的連接情況主要對軸承剛度產生影響，若軸承剛度不夠，在同樣大小的激振力下引起的振動較大，所以必須將軸承各連接螺栓擰緊，在現場。經常發現由于連接螺栓未擰緊而引起振動的現象。

4）滑銷系統

不論是汽輪機還是發電機，當機組帶負荷受熱后都要產生膨脹，而又不能讓其自由膨脹，滑銷系統就是用于引導機組膨脹的。當由于某種原因使滑銷系統卡澀時，機組的膨脹就會受到限制，當機組的膨脹受到限制時就會引起機組較大的振動，嚴重時以至于不能開機或者引起動靜碰磨，從而造成更大的破壞。由于膨脹受到限制而無法開機的現象在現場經常出現，因此在檢修和安裝期間應該對此引起高度重視。

5）動靜間隙

汽輪機轉子與汽缸和軸封之間以及發電機轉子與靜子之間都存在間隙。當汽輪機轉子與汽缸之間的間隙過大時，汽輪機內效率會降低；當汽輪機與軸封之間的間隙過大時可能引起蒸汽外漏或者空氣內漏，從而影響機組的效率和真空；當發電機轉子與靜子之間的間隙過大時同樣會影響發電機的效率。但是，它們之間的間隙又不能過小，否則將引起動靜碰磨，進一步會使機組的振動變化，以至于機組的振動超標。因此合理調整隔板汽封、端部汽封以及發電機轉子與靜子之間的間隙是非常重要的。

6）轉子結垢

在大修期間，一般都要對汽輪機葉片上的結垢進行清理，在進行除垢時應該保證除垢方法的正確性，同時要注意對整個轉子都要進行除垢，否則可能會在轉子上產生新的質量不平衡，這種現象曾經在有的電廠發生過。

7）轉子中心孔

現代汽輪機轉子大軸大都留有中心孔，在中心孔兩端用堵頭封堵，在檢修期間如果不慎讓異物（包括油、水等）進入中心孔，在轉子裝復回原后開機，機組肯定會出現振動異常的現象。

8）活動部件

檢修期間如果有活動部件進入汽輪機，大修后開機活動部件可能在汽流的沖擊下撞傷甚至損壞汽輪機葉片，從而造成嚴重的事故，并引發機組振動；如果發電機內存在活動部件，一方面可能一起發電機內部短路，另一方面可能引起機組振動的不穩定，這將會對機組振動的診斷帶來困難。

三、運行方面

機組的振動除了與制造安裝等因素有關外，還與機組的運行狀況存在很大的關系：

1）機組膨脹

機組的滑銷系統對機組振動的影響情況，而機組的膨脹是受其滑銷系統制約的。當滑銷系統本身不存在問題時，如果運行人員操作不當，機組也會出現膨脹不暢的問題。*明顯的例子是在開機過程中，當機組的暖機時間不夠或者升速加負荷過快，則機組各部分的膨脹就不一樣，這樣一方面會產生應力，減少機組的壽命；另一方面就會引起過大的差別膨脹，從而影響機組的開機過程。當機組的膨脹不充分時，極易引起機組的振動和動靜碰磨。

2）潤滑油溫

軸頸在軸瓦內的穩定性如何決定了機組誘發振動的可能性有多大，當穩定性太差時，外界因素的變化很容易引起機組振動的產生。而潤滑油在軸瓦內形成的油膜如何又是影響轉子穩定性的一個重要影響因素，油膜的形成除了與軸承烏金有關外，還有一個重要因素就是潤滑油油溫，潤滑油油溫應該在一個合理的范圍內，過高過低都對油膜的形成不利。

3）軸封溫度

每一軸封的溫度都不一樣，在運行規程所允許的范圍內調整軸封溫度會對機組的振動產生一定的影響。軸封溫度對機組振動的影響主要表現為溫度對軸承座標高的影響和溫度對端部汽封處動靜間隙的影響，這兩方面對機組振動的影響機理在前面已經述

及，在此不再重復。

4）機組真空和排汽缸溫度

機組真空和排汽缸溫度總是相輔相成的，其中一個因素的變化必然引起另一個因素的改變。對于軸承座坐落在排汽缸上的機組來說，排汽缸溫度的變化主要表現在對軸承座標高的影響上，所以會對機組的振動產生影響。

5）發電機轉子電流

當電流通過發電機轉子時會產生熱量，這部分熱量就要會使發電機轉子產生膨脹，當發電機本身存在一定量的質量不平衡時，由于膨脹會使該不平衡量產生的力矩發生改變，從而引起機組的振動變化；當發電機自身存在膨脹不均時，即使冷態情況下質量平衡較好，也會由于膨脹的不均勻性產生動態的質量不平衡，而這一質量不平衡在發電機轉子恢復到冷態時也會隨之消失。

另一方面，如果發電機轉子內部本身存在短路情況，當電流通過發電機轉子時會產生局部放熱過大的現象，此處的轉子由于受到較多的熱量堆積而使膨脹較大，這就與其他地方的膨脹產生差別，又會形成一動態的質量不平衡。

6）斷葉片

當汽輪機發生斷葉片時，轉子的質量分布明顯發生改變，因此機組的振動會發生明顯的變化，這種情況在現場有時可能不會被察覺，因為振動的變化既包括振動大小的變化也包括振動相位的變化，而現場大多數儀表只能監視振動大小的變化。為了盡量避免斷葉片的現象發生，除了在設計制造和安裝檢修期間采用適當的措施來保證外，運行中在增減機組負荷時應盡量平穩。

7）大機組的調門控制方式

根據資料和現場經驗，通過對振動機組大軸振動的頻譜分析發現，當振動發生時振動明顯存在半頻分量。根據分析及*后采用的措施來看，改變機組調門的控制方式可以控制的機組的振動。具體原因是：由于機組受熱后軸承的膨脹不一樣，結果造成軸承負荷不同，再加上軸承的穩定性不是太好，在外界因素的影響下機組很容易發生振動異常，如果將調門的控制方式由順序閥控制改為單閥控制，則可以避免順序閥控制時造成軸承的負荷不同，極易使轉子失穩造成機組的振動。

汽輪發電機組振動影響因素

一、設計制造方面

汽輪發電機轉子是一個高速旋轉機械，如果轉子的質心與旋轉中心不重合則會因為轉子的不平衡而產生一個離心力，這個離心力對軸承產生一個激振力使之引起機組振動，如果這個離心力過大，則機組的振動就會異常。所以，汽輪發電機轉子在裝配時每裝配**葉片都應該對該級葉片進行動平衡試驗，整個轉子裝配完成后在出廠之前還應該對整個轉子進行低速和高速動平衡，以確保轉子的不平衡量在一個合格的范圍內。

在制造廠家，轉子不平衡量較大的原因主要由是機械加工精度不夠和裝配質量較差引起，所以必須提高加工精度，同時保證裝配質量，從而才能保證轉子的原始不平衡量不致于太大。另外，如果機組的設計不當也會引起機組的振動。例如，在設計階段軸承的選用是非常重要的，如果軸承選取不當，則會因為軸承穩定性太差而轉子極小的不平衡量也可能引起機組較大的振動，或者油膜形成不好而極易誘發油膜振動。

二、安裝和檢修方面

安裝和檢修對機組振動的影響非常大，根據對現場機組振動的經驗，現場很多機組的振動過大都是由于安裝和檢修不當引起的，或者說機組的振動很多時候都是可以通過安裝或檢修來解決的。針對現場情況重點介紹對機組振動有明顯影響的幾個方面：

1）軸承標高

不管是汽輪機還是發電機轉子，其兩端都是由軸承支撐的，如果兩端的軸承標高不在一個合理的范圍內，則兩端軸承的負荷分配就不合理。負荷較輕的一邊，軸瓦內的油膜形成不好或者根本不能建立油膜，如果這樣，極易誘發機組的自激振動包括油膜振動和汽流激振等；負荷較重的一邊，軸瓦烏金溫度肯定偏高，當軸瓦烏金溫度達到一定值時，很容易產生碾瓦現象，從而引發機組的振動。

因此在機組大修或者安裝期間，應該根據制造廠家的建議，再結合各廠的實際情況對機組軸承標高進行認真的調整。因為制造廠家提供的數據是根據機組冷態時的情況再綜合一般機組受熱后膨脹的情況得出的，由于各臺機組的實際情況不盡相同，因此受熱后的膨脹也不完全一樣，所以必須結合各廠的實際情況對機組軸承標高進行調整。

2）機組中心

嚴格講，機組中心應包括轉子與汽缸或靜子的同心度、支撐轉子各軸承的標高、軸系連接的同心度和平直度。關于軸承標高對機組振動的影響，前面已經講到。現重點介紹其他兩個方面。

如果轉子與汽缸或靜子的同心度偏差過大，則可能會引起汽流激振、電磁激振和動靜碰磨。若碰磨發生在轉軸處，則會使轉子發生熱彎曲而引起不穩定普通強迫振動。

當聯軸器法蘭外園與軸頸不同心、聯軸器法蘭止口或螺栓孔節園不同心、端面飄偏、連接螺絲緊力明顯不對稱時，不論圓周和端面如何正確，當把連接螺栓擰緊后，都會使連接軸系不同心和不平直，還會使轉子產生預載荷。當轉子處于旋轉狀態時，軸系同心度和平直度會直接產生振動的激振力，引起機組的振動。

3）軸承自身特性

軸承自身特性對機組振動的影響主要包括軸瓦緊力、頂隙和連接剛度等幾個方面。軸瓦緊力和頂隙主要影響軸承的穩定性，如果軸承的穩定性太差，在外界因素的影響下容易使機組振動超標。軸承的連接情況主要對軸承剛度產生影響，若軸承剛度不夠，在同樣大小的激振力下引起的振動較大，所以必須將軸承各連接螺栓擰緊，在現場。經常發現由于連接螺栓未擰緊而引起振動的現象。

4）滑銷系統

不論是汽輪機還是發電機，當機組帶負荷受熱后都要產生膨脹，而又不能讓其自由膨脹，滑銷系統就是用于引導機組膨脹的。當由于某種原因使滑銷系統卡澀時，機組的膨脹就會受到限制，當機組的膨脹受到限制時就會引起機組較大的振動，嚴重時以至于不能開機或者引起動靜碰磨，從而造成更大的破壞。由于膨脹受到限制而無法開機的現象在現場經常出現，因此在檢修和安裝期間應該對此引起高度重視。

5）動靜間隙

汽輪機轉子與汽缸和軸封之間以及發電機轉子與靜子之間都存在間隙。當汽輪機轉子與汽缸之間的間隙過大時，汽輪機內效率會降低；當汽輪機與軸封之間的間隙過大時可能引起蒸汽外漏或者空氣內漏，從而影響機組的效率和真空；當發電機轉子與靜子之間的間隙過大時同樣會影響發電機的效率。但是，它們之間的間隙又不能過小，否則將引起動靜碰磨，進一步會使機組的振動變化，以至于機組的振動超標。因此合理調整隔板汽封、端部汽封以及發電機轉子與靜子之間的間隙是非常重要的。

6）轉子結垢

在大修期間，一般都要對汽輪機葉片上的結垢進行清理，在進行除垢時應該保證除垢方法的正確性，同時要注意對整個轉子都要進行除垢，否則可能會在轉子上產生新的質量不平衡，這種現象曾經在有的電廠發生過。

7）轉子中心孔

現代汽輪機轉子大軸大都留有中心孔，在中心孔兩端用堵頭封堵，在檢修期間如果不慎讓異物（包括油、水等）進入中心孔，在轉子裝復回原后開機，機組肯定會出現振動異常的現象。

8）活動部件

檢修期間如果有活動部件進入汽輪機，大修后開機活動部件可能在汽流的沖擊下撞傷甚至損壞汽輪機葉片，從而造成嚴重的事故，并引發機組振動；如果發電機內存在活動部件，一方面可能一起發電機內部短路，另一方面可能引起機組振動的不穩定，這將會對機組振動的診斷帶來困難。

三、運行方面

機組的振動除了與制造安裝等因素有關外，還與機組的運行狀況存在很大的關系：

1）機組膨脹

機組的滑銷系統對機組振動的影響情況，而機組的膨脹是受其滑銷系統制約的。當滑銷系統本身不存在問題時，如果運行人員操作不當，機組也會出現膨脹不暢的問題。*明顯的例子是在開機過程中，當機組的暖機時間不夠或者升速加負荷過快，則機組各部分的膨脹就不一樣，這樣一方面會產生應力，減少機組的壽命；另一方面就會引起過大的差別膨脹，從而影響機組的開機過程。當機組的膨脹不充分時，極易引起機組的振動和動靜碰磨。

2）潤滑油溫

軸頸在軸瓦內的穩定性如何決定了機組誘發振動的可能性有多大，當穩定性太差時，外界因素的變化很容易引起機組振動的產生。而潤滑油在軸瓦內形成的油膜如何又是影響轉子穩定性的一個重要影響因素，油膜的形成除了與軸承烏金有關外，還有一個重要因素就是潤滑油油溫，潤滑油油溫應該在一個合理的范圍內，過高過低都對油膜的形成不利。

3）軸封溫度

每一軸封的溫度都不一樣，在運行規程所允許的范圍內調整軸封溫度會對機組的振動產生一定的影響。軸封溫度對機組振動的影響主要表現為溫度對軸承座標高的影響和溫度對端部汽封處動靜間隙的影響，這兩方面對機組振動的影響機理在前面已經述

及，在此不再重復。

4）機組真空和排汽缸溫度

機組真空和排汽缸溫度總是相輔相成的，其中一個因素的變化必然引起另一個因素的改變。對于軸承座坐落在排汽缸上的機組來說，排汽缸溫度的變化主要表現在對軸承座標高的影響上，所以會對機組的振動產生影響。

5）發電機轉子電流

當電流通過發電機轉子時會產生熱量，這部分熱量就要會使發電機轉子產生膨脹，當發電機本身存在一定量的質量不平衡時，由于膨脹會使該不平衡量產生的力矩發生改變，從而引起機組的振動變化；當發電機自身存在膨脹不均時，即使冷態情況下質量平衡較好，也會由于膨脹的不均勻性產生動態的質量不平衡，而這一質量不平衡在發電機轉子恢復到冷態時也會隨之消失。

另一方面，如果發電機轉子內部本身存在短路情況，當電流通過發電機轉子時會產生局部放熱過大的現象，此處的轉子由于受到較多的熱量堆積而使膨脹較大，這就與其他地方的膨脹產生差別，又會形成一動態的質量不平衡。

6）斷葉片

當汽輪機發生斷葉片時，轉子的質量分布明顯發生改變，因此機組的振動會發生明顯的變化，這種情況在現場有時可能不會被察覺，因為振動的變化既包括振動大小的變化也包括振動相位的變化，而現場大多數儀表只能監視振動大小的變化。為了盡量避免斷葉片的現象發生，除了在設計制造和安裝檢修期間采用適當的措施來保證外，運行中在增減機組負荷時應盡量平穩。

7）大機組的調門控制方式

根據資料和現場經驗，通過對振動機組大軸振動的頻譜分析發現，當振動發生時振動明顯存在半頻分量。根據分析及*后采用的措施來看，改變機組調門的控制方式可以控制的機組的振動。具體原因是：由于機組受熱后軸承的膨脹不一樣，結果造成軸承負荷不同，再加上軸承的穩定性不是太好，在外界因素的影響下機組很容易發生振動異常，如果將調門的控制方式由順序閥控制改為單閥控制，則可以避免順序閥控制時造成軸承的負荷不同，極易使轉子失穩造成機組的振動。

汽輪發電機組振動影響因素

一、設計制造方面

汽輪發電機轉子是一個高速旋轉機械，如果轉子的質心與旋轉中心不重合則會因為轉子的不平衡而產生一個離心力，這個離心力對軸承產生一個激振力使之引起機組振動，如果這個離心力過大，則機組的振動就會異常。所以，汽輪發電機轉子在裝配時每裝配**葉片都應該對該級葉片進行動平衡試驗，整個轉子裝配完成后在出廠之前還應該對整個轉子進行低速和高速動平衡，以確保轉子的不平衡量在一個合格的范圍內。

在制造廠家，轉子不平衡量較大的原因主要由是機械加工精度不夠和裝配質量較差引起，所以必須提高加工精度，同時保證裝配質量，從而才能保證轉子的原始不平衡量不致于太大。另外，如果機組的設計不當也會引起機組的振動。例如，在設計階段軸承的選用是非常重要的，如果軸承選取不當，則會因為軸承穩定性太差而轉子極小的不平衡量也可能引起機組較大的振動，或者油膜形成不好而極易誘發油膜振動。

二、安裝和檢修方面

安裝和檢修對機組振動的影響非常大，根據對現場機組振動的經驗，現場很多機組的振動過大都是由于安裝和檢修不當引起的，或者說機組的振動很多時候都是可以通過安裝或檢修來解決的。針對現場情況重點介紹對機組振動有明顯影響的幾個方面：

1）軸承標高

不管是汽輪機還是發電機轉子，其兩端都是由軸承支撐的，如果兩端的軸承標高不在一個合理的范圍內，則兩端軸承的負荷分配就不合理。負荷較輕的一邊，軸瓦內的油膜形成不好或者根本不能建立油膜，如果這樣，極易誘發機組的自激振動包括油膜振動和汽流激振等；負荷較重的一邊，軸瓦烏金溫度肯定偏高，當軸瓦烏金溫度達到一定值時，很容易產生碾瓦現象，從而引發機組的振動。

因此在機組大修或者安裝期間，應該根據制造廠家的建議，再結合各廠的實際情況對機組軸承標高進行認真的調整。因為制造廠家提供的數據是根據機組冷態時的情況再綜合一般機組受熱后膨脹的情況得出的，由于各臺機組的實際情況不盡相同，因此受熱后的膨脹也不完全一樣，所以必須結合各廠的實際情況對機組軸承標高進行調整。

2）機組中心

嚴格講，機組中心應包括轉子與汽缸或靜子的同心度、支撐轉子各軸承的標高、軸系連接的同心度和平直度。關于軸承標高對機組振動的影響，前面已經講到。現重點介紹其他兩個方面。

如果轉子與汽缸或靜子的同心度偏差過大，則可能會引起汽流激振、電磁激振和動靜碰磨。若碰磨發生在轉軸處，則會使轉子發生熱彎曲而引起不穩定普通強迫振動。

當聯軸器法蘭外園與軸頸不同心、聯軸器法蘭止口或螺栓孔節園不同心、端面飄偏、連接螺絲緊力明顯不對稱時，不論圓周和端面如何正確，當把連接螺栓擰緊后，都會使連接軸系不同心和不平直，還會使轉子產生預載荷。當轉子處于旋轉狀態時，軸系同心度和平直度會直接產生振動的激振力，引起機組的振動。

3）軸承自身特性

軸承自身特性對機組振動的影響主要包括軸瓦緊力、頂隙和連接剛度等幾個方面。軸瓦緊力和頂隙主要影響軸承的穩定性，如果軸承的穩定性太差，在外界因素的影響下容易使機組振動超標。軸承的連接情況主要對軸承剛度產生影響，若軸承剛度不夠，在同樣大小的激振力下引起的振動較大，所以必須將軸承各連接螺栓擰緊，在現場。經常發現由于連接螺栓未擰緊而引起振動的現象。

4）滑銷系統

不論是汽輪機還是發電機，當機組帶負荷受熱后都要產生膨脹，而又不能讓其自由膨脹，滑銷系統就是用于引導機組膨脹的。當由于某種原因使滑銷系統卡澀時，機組的膨脹就會受到限制，當機組的膨脹受到限制時就會引起機組較大的振動，嚴重時以至于不能開機或者引起動靜碰磨，從而造成更大的破壞。由于膨脹受到限制而無法開機的現象在現場經常出現，因此在檢修和安裝期間應該對此引起高度重視。

5）動靜間隙

汽輪機轉子與汽缸和軸封之間以及發電機轉子與靜子之間都存在間隙。當汽輪機轉子與汽缸之間的間隙過大時，汽輪機內效率會降低；當汽輪機與軸封之間的間隙過大時可能引起蒸汽外漏或者空氣內漏，從而影響機組的效率和真空；當發電機轉子與靜子之間的間隙過大時同樣會影響發電機的效率。但是，它們之間的間隙又不能過小，否則將引起動靜碰磨，進一步會使機組的振動變化，以至于機組的振動超標。因此合理調整隔板汽封、端部汽封以及發電機轉子與靜子之間的間隙是非常重要的。

6）轉子結垢

在大修期間，一般都要對汽輪機葉片上的結垢進行清理，在進行除垢時應該保證除垢方法的正確性，同時要注意對整個轉子都要進行除垢，否則可能會在轉子上產生新的質量不平衡，這種現象曾經在有的電廠發生過。

7）轉子中心孔

現代汽輪機轉子大軸大都留有中心孔，在中心孔兩端用堵頭封堵，在檢修期間如果不慎讓異物（包括油、水等）進入中心孔，在轉子裝復回原后開機，機組肯定會出現振動異常的現象。

8）活動部件

檢修期間如果有活動部件進入汽輪機，大修后開機活動部件可能在汽流的沖擊下撞傷甚至損壞汽輪機葉片，從而造成嚴重的事故，并引發機組振動；如果發電機內存在活動部件，一方面可能一起發電機內部短路，另一方面可能引起機組振動的不穩定，這將會對機組振動的診斷帶來困難。

三、運行方面

機組的振動除了與制造安裝等因素有關外，還與機組的運行狀況存在很大的關系：

1）機組膨脹

機組的滑銷系統對機組振動的影響情況，而機組的膨脹是受其滑銷系統制約的。當滑銷系統本身不存在問題時，如果運行人員操作不當，機組也會出現膨脹不暢的問題。*明顯的例子是在開機過程中，當機組的暖機時間不夠或者升速加負荷過快，則機組各部分的膨脹就不一樣，這樣一方面會產生應力，減少機組的壽命；另一方面就會引起過大的差別膨脹，從而影響機組的開機過程。當機組的膨脹不充分時，極易引起機組的振動和動靜碰磨。

2）潤滑油溫

軸頸在軸瓦內的穩定性如何決定了機組誘發振動的可能性有多大，當穩定性太差時，外界因素的變化很容易引起機組振動的產生。而潤滑油在軸瓦內形成的油膜如何又是影響轉子穩定性的一個重要影響因素，油膜的形成除了與軸承烏金有關外，還有一個重要因素就是潤滑油油溫，潤滑油油溫應該在一個合理的范圍內，過高過低都對油膜的形成不利。

3）軸封溫度

每一軸封的溫度都不一樣，在運行規程所允許的范圍內調整軸封溫度會對機組的振動產生一定的影響。軸封溫度對機組振動的影響主要表現為溫度對軸承座標高的影響和溫度對端部汽封處動靜間隙的影響，這兩方面對機組振動的影響機理在前面已經述

及，在此不再重復。

4）機組真空和排汽缸溫度

機組真空和排汽缸溫度總是相輔相成的，其中一個因素的變化必然引起另一個因素的改變。對于軸承座坐落在排汽缸上的機組來說，排汽缸溫度的變化主要表現在對軸承座標高的影響上，所以會對機組的振動產生影響。

5）發電機轉子電流

當電流通過發電機轉子時會產生熱量，這部分熱量就要會使發電機轉子產生膨脹，當發電機本身存在一定量的質量不平衡時，由于膨脹會使該不平衡量產生的力矩發生改變，從而引起機組的振動變化；當發電機自身存在膨脹不均時，即使冷態情況下質量平衡較好，也會由于膨脹的不均勻性產生動態的質量不平衡，而這一質量不平衡在發電機轉子恢復到冷態時也會隨之消失。

另一方面，如果發電機轉子內部本身存在短路情況，當電流通過發電機轉子時會產生局部放熱過大的現象，此處的轉子由于受到較多的熱量堆積而使膨脹較大，這就與其他地方的膨脹產生差別，又會形成一動態的質量不平衡。

6）斷葉片

當汽輪機發生斷葉片時，轉子的質量分布明顯發生改變，因此機組的振動會發生明顯的變化，這種情況在現場有時可能不會被察覺，因為振動的變化既包括振動大小的變化也包括振動相位的變化，而現場大多數儀表只能監視振動大小的變化。為了盡量避免斷葉片的現象發生，除了在設計制造和安裝檢修期間采用適當的措施來保證外，運行中在增減機組負荷時應盡量平穩。

7）大機組的調門控制方式

根據資料和現場經驗，通過對振動機組大軸振動的頻譜分析發現，當振動發生時振動明顯存在半頻分量。根據分析及*后采用的措施來看，改變機組調門的控制方式可以控制的機組的振動。具體原因是：由于機組受熱后軸承的膨脹不一樣，結果造成軸承負荷不同，再加上軸承的穩定性不是太好，在外界因素的影響下機組很容易發生振動異常，如果將調門的控制方式由順序閥控制改為單閥控制，則可以避免順序閥控制時造成軸承的負荷不同，極易使轉子失穩造成機組的振動。

汽輪發電機組振動影響因素

一、設計制造方面

汽輪發電機轉子是一個高速旋轉機械，如果轉子的質心與旋轉中心不重合則會因為轉子的不平衡而產生一個離心力，這個離心力對軸承產生一個激振力使之引起機組振動，如果這個離心力過大，則機組的振動就會異常。所以，汽輪發電機轉子在裝配時每裝配**葉片都應該對該級葉片進行動平衡試驗，整個轉子裝配完成后在出廠之前還應該對整個轉子進行低速和高速動平衡，以確保轉子的不平衡量在一個合格的范圍內。

在制造廠家，轉子不平衡量較大的原因主要由是機械加工精度不夠和裝配質量較差引起，所以必須提高加工精度，同時保證裝配質量，從而才能保證轉子的原始不平衡量不致于太大。另外，如果機組的設計不當也會引起機組的振動。例如，在設計階段軸承的選用是非常重要的，如果軸承選取不當，則會因為軸承穩定性太差而轉子極小的不平衡量也可能引起機組較大的振動，或者油膜形成不好而極易誘發油膜振動。

二、安裝和檢修方面

安裝和檢修對機組振動的影響非常大，根據對現場機組振動的經驗，現場很多機組的振動過大都是由于安裝和檢修不當引起的，或者說機組的振動很多時候都是可以通過安裝或檢修來解決的。針對現場情況重點介紹對機組振動有明顯影響的幾個方面：

1）軸承標高

不管是汽輪機還是發電機轉子，其兩端都是由軸承支撐的，如果兩端的軸承標高不在一個合理的范圍內，則兩端軸承的負荷分配就不合理。負荷較輕的一邊，軸瓦內的油膜形成不好或者根本不能建立油膜，如果這樣，極易誘發機組的自激振動包括油膜振動和汽流激振等；負荷較重的一邊，軸瓦烏金溫度肯定偏高，當軸瓦烏金溫度達到一定值時，很容易產生碾瓦現象，從而引發機組的振動。

因此在機組大修或者安裝期間，應該根據制造廠家的建議，再結合各廠的實際情況對機組軸承標高進行認真的調整。因為制造廠家提供的數據是根據機組冷態時的情況再綜合一般機組受熱后膨脹的情況得出的，由于各臺機組的實際情況不盡相同，因此受熱后的膨脹也不完全一樣，所以必須結合各廠的實際情況對機組軸承標高進行調整。

2）機組中心

嚴格講，機組中心應包括轉子與汽缸或靜子的同心度、支撐轉子各軸承的標高、軸系連接的同心度和平直度。關于軸承標高對機組振動的影響，前面已經講到。現重點介紹其他兩個方面。

如果轉子與汽缸或靜子的同心度偏差過大，則可能會引起汽流激振、電磁激振和動靜碰磨。若碰磨發生在轉軸處，則會使轉子發生熱彎曲而引起不穩定普通強迫振動。

當聯軸器法蘭外園與軸頸不同心、聯軸器法蘭止口或螺栓孔節園不同心、端面飄偏、連接螺絲緊力明顯不對稱時，不論圓周和端面如何正確，當把連接螺栓擰緊后，都會使連接軸系不同心和不平直，還會使轉子產生預載荷。當轉子處于旋轉狀態時，軸系同心度和平直度會直接產生振動的激振力，引起機組的振動。

3）軸承自身特性

軸承自身特性對機組振動的影響主要包括軸瓦緊力、頂隙和連接剛度等幾個方面。軸瓦緊力和頂隙主要影響軸承的穩定性，如果軸承的穩定性太差，在外界因素的影響下容易使機組振動超標。軸承的連接情況主要對軸承剛度產生影響，若軸承剛度不夠，在同樣大小的激振力下引起的振動較大，所以必須將軸承各連接螺栓擰緊，在現場。經常發現由于連接螺栓未擰緊而引起振動的現象。

4）滑銷系統

不論是汽輪機還是發電機，當機組帶負荷受熱后都要產生膨脹，而又不能讓其自由膨脹，滑銷系統就是用于引導機組膨脹的。當由于某種原因使滑銷系統卡澀時，機組的膨脹就會受到限制，當機組的膨脹受到限制時就會引起機組較大的振動，嚴重時以至于不能開機或者引起動靜碰磨，從而造成更大的破壞。由于膨脹受到限制而無法開機的現象在現場經常出現，因此在檢修和安裝期間應該對此引起高度重視。

5）動靜間隙

汽輪機轉子與汽缸和軸封之間以及發電機轉子與靜子之間都存在間隙。當汽輪機轉子與汽缸之間的間隙過大時，汽輪機內效率會降低；當汽輪機與軸封之間的間隙過大時可能引起蒸汽外漏或者空氣內漏，從而影響機組的效率和真空；當發電機轉子與靜子之間的間隙過大時同樣會影響發電機的效率。但是，它們之間的間隙又不能過小，否則將引起動靜碰磨，進一步會使機組的振動變化，以至于機組的振動超標。因此合理調整隔板汽封、端部汽封以及發電機轉子與靜子之間的間隙是非常重要的。

6）轉子結垢

在大修期間，一般都要對汽輪機葉片上的結垢進行清理，在進行除垢時應該保證除垢方法的正確性，同時要注意對整個轉子都要進行除垢，否則可能會在轉子上產生新的質量不平衡，這種現象曾經在有的電廠發生過。

7）轉子中心孔

現代汽輪機轉子大軸大都留有中心孔，在中心孔兩端用堵頭封堵，在檢修期間如果不慎讓異物（包括油、水等）進入中心孔，在轉子裝復回原后開機，機組肯定會出現振動異常的現象。

8）活動部件

檢修期間如果有活動部件進入汽輪機，大修后開機活動部件可能在汽流的沖擊下撞傷甚至損壞汽輪機葉片，從而造成嚴重的事故，并引發機組振動；如果發電機內存在活動部件，一方面可能一起發電機內部短路，另一方面可能引起機組振動的不穩定，這將會對機組振動的診斷帶來困難。

三、運行方面

機組的振動除了與制造安裝等因素有關外，還與機組的運行狀況存在很大的關系：

1）機組膨脹

機組的滑銷系統對機組振動的影響情況，而機組的膨脹是受其滑銷系統制約的。當滑銷系統本身不存在問題時，如果運行人員操作不當，機組也會出現膨脹不暢的問題。*明顯的例子是在開機過程中，當機組的暖機時間不夠或者升速加負荷過快，則機組各部分的膨脹就不一樣，這樣一方面會產生應力，減少機組的壽命；另一方面就會引起過大的差別膨脹，從而影響機組的開機過程。當機組的膨脹不充分時，極易引起機組的振動和動靜碰磨。

2）潤滑油溫

軸頸在軸瓦內的穩定性如何決定了機組誘發振動的可能性有多大，當穩定性太差時，外界因素的變化很容易引起機組振動的產生。而潤滑油在軸瓦內形成的油膜如何又是影響轉子穩定性的一個重要影響因素，油膜的形成除了與軸承烏金有關外，還有一個重要因素就是潤滑油油溫，潤滑油油溫應該在一個合理的范圍內，過高過低都對油膜的形成不利。

3）軸封溫度

每一軸封的溫度都不一樣，在運行規程所允許的范圍內調整軸封溫度會對機組的振動產生一定的影響。軸封溫度對機組振動的影響主要表現為溫度對軸承座標高的影響和溫度對端部汽封處動靜間隙的影響，這兩方面對機組振動的影響機理在前面已經述

及，在此不再重復。

4）機組真空和排汽缸溫度

機組真空和排汽缸溫度總是相輔相成的，其中一個因素的變化必然引起另一個因素的改變。對于軸承座坐落在排汽缸上的機組來說，排汽缸溫度的變化主要表現在對軸承座標高的影響上，所以會對機組的振動產生影響。

5）發電機轉子電流

當電流通過發電機轉子時會產生熱量，這部分熱量就要會使發電機轉子產生膨脹，當發電機本身存在一定量的質量不平衡時，由于膨脹會使該不平衡量產生的力矩發生改變，從而引起機組的振動變化；當發電機自身存在膨脹不均時，即使冷態情況下質量平衡較好，也會由于膨脹的不均勻性產生動態的質量不平衡，而這一質量不平衡在發電機轉子恢復到冷態時也會隨之消失。

另一方面，如果發電機轉子內部本身存在短路情況，當電流通過發電機轉子時會產生局部放熱過大的現象，此處的轉子由于受到較多的熱量堆積而使膨脹較大，這就與其他地方的膨脹產生差別，又會形成一動態的質量不平衡。

6）斷葉片

當汽輪機發生斷葉片時，轉子的質量分布明顯發生改變，因此機組的振動會發生明顯的變化，這種情況在現場有時可能不會被察覺，因為振動的變化既包括振動大小的變化也包括振動相位的變化，而現場大多數儀表只能監視振動大小的變化。為了盡量避免斷葉片的現象發生，除了在設計制造和安裝檢修期間采用適當的措施來保證外，運行中在增減機組負荷時應盡量平穩。

7）大機組的調門控制方式

根據資料和現場經驗，通過對振動機組大軸振動的頻譜分析發現，當振動發生時振動明顯存在半頻分量。根據分析及*后采用的措施來看，改變機組調門的控制方式可以控制的機組的振動。具體原因是：由于機組受熱后軸承的膨脹不一樣，結果造成軸承負荷不同，再加上軸承的穩定性不是太好，在外界因素的影響下機組很容易發生振動異常，如果將調門的控制方式由順序閥控制改為單閥控制，則可以避免順序閥控制時造成軸承的負荷不同，極易使轉子失穩造成機組的振動。