水轮发电机转子动不平衡分析与处理

赵邦银

新疆额河水电有限公司

【摘要】大中型水轮发电机的转子通常是在安装现场叠装,一般是按照相同重量对称悬挂磁极，现场通常又不具备做动平衡试验的条件，机组安装完毕投产后难免有动不平衡的情况。本文介绍了水轮发电机转子动不平衡的现象及分析，并介绍了配重处理的过程，值得借鉴。

【关键词】发电机转子动不平衡水平振动 垂直振动

一、机组概况

本公司“喀站”装机四台，机组总容量4*40MW，机组型号“SF40000-20/5500”，立轴悬垂型，额定转速“300r/min”，额定水头“86.3m”，额定流量“54.98m/s”,转动惯量GD

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“≥1776t.m”,轴承冷却方式为“油浸式自循环水冷却”。1-4号机组分别于2010年7月至9月相继投产，但4号机组投产后运行异常，与其它机组相比，有很大的低频轰鸣声，上机架水平振动偏大。

二、异常现象及危害 1.机组异常的轰鸣声

4号机组运行声音异常，如飞机飞行的轰鸣声伴随有嗡嗡的震颤，在水机室半封闭环境下，这种高能量的低频轰鸣声让人耳膜无法承受,高达120-130分贝，而正常机组在同样运行工况同一位臵为80-90分贝。

2.机组上导支架水平振动值偏大

4号机组除了声音异常大外，机组上导水平振动偏大，人站在上机架上明显感到晃动，水平振动实测值如下：

从上表中可以看出，机组上导除了水平振动偏大外，垂直振动、大轴摆度基本是满足要求的，水导的轴承支架水平、垂直振动、大轴摆度均满足要求。《水轮机发电机组安装技术规范》（GB/T 8564-2003）对水轮发电机组带导轴承支架的水平振动允许值如下表红色数值：

额定转速在250至375r/min之间的机组允许值为0.07mm，而实测值在机组空载状态（发电机全压不带负荷）为0.16mm，是最大允许值的两倍还多。

3.机组下导油盆盖迷宫环对大轴瓦裙有明显的“啃食”，检查图片如下：

4. 机组上导支架水平振动值偏大的危害

（1）容易使机组上机架连接部件松动，使转动部件与静止部件之间产生摩擦甚至扫膛而损坏。

（2）引起零部件或焊缝疲劳，形成并扩大裂缝甚至断裂。由于转子与定子气隙不匀，转子运行受力不均，可能引起大轴弯曲变形，而轴变形越大,振动也越严重。

三、原因分析与检查

分析机组上机架水平振动偏大，主要从水力、机械、电气三个方面的因素进行,分别对转子的叠加工艺、磁极重量、圆度，发电机气隙，导瓦间隙，导轴承摆度，导轴承机架的水平、垂直振动等数据进行了分析，初步确定4号水轮发电机组振动过大是由于发电机组偏心、推力瓦不平、镜板倾斜以及转子质量不平衡引起的机械方面振动。针对上述可能原因进行了如下检查内容。

1.发电机组中心检查

吊出发电机组的转子及转轮，对发电机的上、下机架，水轮机的座环进行中心检查。