关于过速时机组振动和摆度的评价技术交流

Claudia

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。