（大唐陕西发电有限公司渭河热电厂陕西咸阳712085）
摘要：某电厂1号机组发电机在检修后，带负荷过程中，在机组长周期运行中，发电机轴振一直爬升，最终稳定在160μm附近。经过变氢温试验、变励磁电流试验、变有功负荷试验，得出动静摩擦是发电机振动持续爬升的主要原因。在检修处理后，发电机振动恢复到检修前振动水平。
关键词：发电机；不稳定振动；动静摩擦；处理
VibrationFaultandTreatmentof300MWTurbineGenerator
GEyue
DatangWeihethermoelectricpowerplant，Xianyang712085，ShaanxiProvince，China.
Abstract：InapowerplantUnit1generatoroverhaul，withtheloadprocess，theunitinthelongperiodofoperation，thegeneratorshaftvibrationhasbeenclimbing，thefinalstabilityinthevicinityof160μm.Afterthehydrogentemperaturetest，theexcitationcurrenttest，variableloadtest，cometothestaticfrictionisthemainreasonforthecontinuousriseofthegeneratorvibration.Afteroverhauling，thegeneratorvibratesbacktothevibrationlevelbeforeoverhauling.
Keywords：Generator；Unstablevibration；Staticanddynamicfriction；Treatment
0引言
某电厂1号机组发电机为哈尔滨电机厂有限公司生产的QFSN-300-2—20B型的300MW发电机，采用水—氢—氢冷却方式，励磁方式为自并励静止励磁系统，轴系布置如图1所示，高中压转子、低压转子、发电机转子各两个轴承，励磁小轴尾端无稳定轴承。该发电机自2017年4月检修后，带负荷过程6瓦振动超标，通过密封油温、励磁电流以及有功负荷变化试验，排除其他因素影响，得出引起6瓦振动超标原因为6瓦侧存在动静摩擦。经过检修处理，6瓦振动恢复到检修前振动水平。
⑴动静摩擦。对于发电机转子，由于密封瓦以及油挡间隙较小，可能引起密封瓦或油挡与发电机转子产生摩擦，引起局部热变形，导致转子产生热弯•曲，使转子平衡状况发生变化。该现象会引起发电机振动出现波动，并在长周期运行后，会稳定在一定数值[1]。
⑵匝间短路。在转子带负荷期间，由于电流热效应，会使线圈受热膨胀。如果存在匝间短路，会使线圈受热膨胀不均，产生热弯曲[2]。
⑶线圈膨胀受阻。转子线圈在受热过程中，由于膨胀受阻，导致转子产生热应力，引起转子热弯曲。对于该发电机转子，自投产以来，并未发现类似的故障现象，且本次检修未对发电机转子进行相关检修工作，故排除该故障的可能性。
⑷发电机通风孔不均匀堵塞。通风孔不均匀堵塞导致转子热量不均匀聚集，引起转子热弯曲。
2振动试验
根据上一节振动现象以及原因分析。为查明振动原因，进行如下试验。
2.1变氢温试验
负荷在205MW稳定一段时间后，氢温从45℃降低至40℃，维持30min后再上升至50℃，维持30min。期间有功负荷以及励磁电流保持稳定。6瓦振动保持不变。
2.2变励磁电流试验
有功负荷维持在200MW，励磁电流从1258A变化至2177A，然后降至1257A，无功功率从-70MVar变化至110MVar，稳定50min。观察6瓦振变化趋势。见表2.可以看出，随励磁电流变化，6瓦振动变化6μm。
轴瓦内部有直径2mm的金属块，导致轴颈与金属块一直处于摩擦状态。转子的转动过程，由转子自身转动和绕轴系旋转中心线的涡动两部分组成。无论是正向同步涡动还是反向同步涡动，转子表面一点相较转子表面其他点，始终与轴颈表面最近（如图3所示）。这样，转子在与轴颈处产生摩擦时，始终存在某一固定点，与轴颈处摩擦轴颈处发生动静摩擦，使轴颈处产生不均匀温度梯度，引起转子热弯曲，使转子产生同步失稳。该机组6瓦属于轴系末端轴承，对轴颈处干扰的响应敏感度较高[3][4]，但受外伸端转子影响，轴颈处的挠度的微小变化成级数被放大，导致轴颈处振动出现大幅变化。故6瓦处振动产生明显变化。
图3转子涡动图
在机组带负荷初期，摩擦处于初始阶段，随着运行时间增加，一直处于摩擦状态，摩擦力一直增加，导致机组6瓦振动持续上升。在长周期运行一定时间后，金属块与轴颈经过长期摩擦，表面趋于光滑，摩擦现象趋于稳定，热弯曲状态稳定于某一状态，使振动一直维持在某一较高水平。随着负荷变化，转子轴心位置相应变化，导致摩擦部位以及摩擦力大小发生变化，表现出振动随负荷变化较明显。就本案例而言，在机组带负荷运行1个月后，300MW工况下，振动维持在160μm左右，且随负荷变化，振动在130μm至160μm之间波动。
4结语
（1）发电机转子在热态下，由于动静摩擦现象，产生热弯曲，导致振动出现大幅变化。在长周期运行一定时间后，转子处于持续摩擦状态，振动持续上升，但一定时间后，摩擦现象产生的热量趋于稳定，转子产生热弯曲稳定在某一状态，振动会趋于稳定。
（2）对于轴系末端轴承，受外伸端转子影响，轴承处轻微扰动引起的振动响应较大。轴颈与金属块间的接触面较小摩擦产生的热变形较小，但受外伸端转子影响，轴颈处的挠度的微小变化会被放大，导致轴颈处振动出现大幅变化。
参考文献：
[1]施维新.汽轮发电机组振动及事故[M].中国电力出版社1998
[2]魏继龙，杜君文，刘俊汉等.600MW发电机转子不稳定振动分析及控制[J].中国电力，014，47（1）
[3]吴峥峰，陆颂元.同步振动失稳的莫顿效应及实例[J].汽轮机技术，2009，51（4）
[4]季平，徐自力，杨毅等.莫顿效应及对外伸端转子振的影响[J].振动与冲击，2012，31（5）
作者简介：
葛粤，1978年01月生，男，河南商丘人，汉族，大学本科，工程师，从事汽轮机技术研究及发电设备生产管理工作。