关于过速时机组振动和摆度的评价技术交流
1、过速实验目的机组过速实验的目的,是检验机组过速保护动作定值(飞摆动作),考察机组过速变化是否正常,检查机械安装制造质量。
某电站1#经过2次过速实验,最高转速都大于455r/min,2次实验飞摆都动作了,测得定值为151.3%。主要目的已达到。过速后经检查转子和机架都没有出现问题,且完全恢复。说明机组机械安装和制造质量是有保障的。
2、机组过速时振动、摆度变大的原因分析
机组过速时振动摆度变大,主要有以下几方面原因:
1)转子的机械不平衡力与转速的平方成比例增加,过速到152%时,不平衡力至少会比额定转速时增加1.52*1.52=2.3倍;
2)转子设计的分离转速为1.3倍额定转速。转子在过速到超过130%以上转速时,会出现磁轭与转子支架的分离,转子出现偏心产生新的不平衡力。
3)升速过程中,由于导叶开度在变大,水力处于不稳定状态,水力干扰也会导致振动摆度增大
4)升速过程中,随着轴承径向力的增加,瓦间隙也会出现变化,这主要是由于瓦间隙调整中采用了支柱螺栓和垫片的结构,垫片会产生变形。根据3#和4#机组过速或后检查,双边瓦间隙由安装时的0.3--0.4mm扩大到0.5--0.6mm.
5)机组首次过速时,过速前还存在一定的不平衡量,平衡不充分,且上导和下导转频分量的相位相差180度,导致机械不平衡力较大。过速中上导瓦、下导瓦松脱,间隙变大,失去支承钢度,导致振摆放大。
6)过速前,重新进行了配重,改变了上导和下导转频分量的相位,使转子的不平衡量降低了。因而过速进行得顺利,且比3#和4#机过速的振动和摆度都要小
7)此次过速到456r/min时,机组在线测试系统测得的振动和摆度如图1所示。由于轴的摆度采用的相对振动测量方式,最大轴摆度大约=机架振动+瓦的双边间隙。此时上机架振动为350-430um,下机架振动为280um,瓦的双边间隙可能为500-600um,因此上导轴摆度应在850--1030um范围内,下导摆度应在780--880范围内。
3、关于过速时机组振动和摆度的评价
1)目前国际上没有关于机组过速时振动和摆渡的评价标准和准则。过速是一种瞬态过程,也是一种出现概率很小的事件出现几率为十万分之一。在中国积累的经验通常认为,机组过速后没有出现损伤,且可以被恢复,轴的最大摆度不超过1.2mm就是正常的。
2)国际标准ISO7919-5,只对机组在正常运行工况制定了轴摆度评价标准。对特殊运行工况,没有制定评价标准。对于额定转速为330r/min的机组,正常运行时,轴摆度峰-峰值不超过250um就是合格的。按此推算,过速时不平衡力增大2.3倍,并考虑1.5倍水力因素,得出轴摆度应大约限制在1.5*2.3*256=862um范围才是合理的。
3)1980年有一个iso标准提案(Rund提案),针对机组正常运行和过渡过程中轴振动允许值,提出了出现概率与振动极限的评价方案。但该项提案并没有成为标准。
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