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【摘 要】 電厂增容是为了适应社会发展和用户的需求，而在原有基础上增加电力容量的改造工程。但是一些电厂在进行改造中出现了机组振动故障。通过分析故障原因，并利用动平衡的相关试验，找到了解决电磁力不均衡的方法。
【关键词】 保证创作量；写完多检查；保证创作量
随着社会经济的快速发展，人们在生产生活中对电容量的需求越来越大，电厂原有的电力容量已经不能满足。除了继续大力进行电厂建设外，对原有电厂实施技术改造，增加电力容量也是非常重要而紧迫的工作。但是在实际的电力增容改造中，由于没有进行标准化地操作，导致改造后机组在运行中出现了机架水平振动异常偏大的问题。而且这些问题在大多数的水电厂运行中都有不同程度的体现，尤其是设备落后、老化的电厂，就更加明显。本文以广东粤电枫树坝水电站#2机组，进行电容改造后出现的机组振动故障为例，进行故障分析并提出相应的解决办法。
一、引起机组振动故障的原因
一般而言，引起水力发电机组振动的因素包括机械、水利和电磁三个因素。而机械因素引起振动的原因有转子质量不均衡、导轴承本身的缺陷和机组轴线不正等因素；水利因素又分为转轮出流沿圆周分布不均匀引起的振动，迷宫转动部分不对称引起的间隙压力周期性变化导致的径向力等；电磁力因素包括定、转子空气间隙超标、转子磁极线圈匝间短路、转子阻尼环发生断裂等原因。这三种因素也是相互影响的，所以振动故障发生的原因就更加难以查找。
通过观察机组在空转速度提升、压力提升和承受各种负荷时发生的变化，以此了解机组在各种运行情况下的振动，然后确定要执行的动平衡实验方案，以此来清查机组振动故障的原因，并找到相应的解决办法。本次试验分别采用的是德国申克公司生产的VibroTest60型便携式振动测试仪器和美国DAQ公司生产的高速数据采集仪器。为了达到更好的实验效果，还分别给德国的振动测试仪配上一个光电键相传感器，以及两个AS065型低频加速度传感器，以此达到测量机架+X和+Y方向振动的试验。为美国的振动仪器配置了广州精信公司生产的电涡流位移传感器等，来测量剧组各部位的摆动和振动信息。经过便转速试验，得到了VibroTest60振动测试数据（如表1）以及DAQ系统的振动测试数据（如表2）。
表1 机组额定转速下的VibroTest60数据
注：VibroTest60仪器中指示的相位角是应该加配重的方位
表2 DAQ系统便转速试验的数据
注：通频、转频都是该峰峰值
由图可知，机组上导、法兰和水导摆度以及上机架水平振动的幅度是随着转速的加强而增大的，说明该机组质量不平衡非常明显。然而，根据额定转速下测试到的数据分析，机组上机架水平振动通频峰值最大达到了142.0um.但是它的转频只有通频值的一半。从频谱上分析，机组上导摆度和水导摆度中有两倍转频分量的存在，由此可见机组的轴瓦不同心或者机组轴线寻在曲折的情况。在机组各部位和上机架的水平振动信号例有一条频率带，所以这条频率带就是机组在额定转速下振动大的原因。
机组能够在空转无励的情况下运行，便说明其不受电磁力的影响，并且机械因素产生的振动频率有转化成转频的倍频，所以也不在影响范围之内，因而就只有水力的因素可能会产生影响。经过试验发现当混流式水轮机的运行状态不在工程设计之内时，就会产生脱硫漩涡带，而且偏离越远脱硫越严重，增加了水压力脉动和机组振动，直至使设备的构件破坏。所以机组在空转情况下出现的频率带就是在低水头运行中引发振动的频率范围。
二、通过动平衡试验解决机组振动故障
（一）加重试验的作用
加重试验的分为两步进行：第一步是试加重试验。一般采用幅相影响系数办法。先试着将重量加到31.25千克，位置调整为转子轮臂上#7方向的上侧螺丝孔，这样对应的相位角是95度。慢慢加重后机组开机进行空转，这是机组振动下降但是摆度上升。第二步是在第一步的基础上，得出最终的配重方案是在#7轴正对的转子轮臂上加配重到76.55千克，对应的相位角是140度。在开机调整为额定转速，这时机组上机架水平振动转频下降非常明显，上导摆度的转频分量也相应的下降，但是由于水力因素的作用，上机架水平振动和上导摆度的同频峰值没有被减弱。
（二）变励磁试验的作用
经过空载情况下的平衡试验得知，机组上机架水平振动的通频峰值，是随励磁电流的增加而增大的，但是相位角此时却没什么变化；当上导摆度通频峰值以及转频峰值变化不大时，相位角却发生了明显的改变。因机组存在电磁力不平衡问题，可用过动平衡试验缓解不平衡电磁力的影响，同时不需要加重试验直接采用空转情况下的影响系数即可。通过试验计算而知，在#5、#6轴对应的轮臂上分别配重66.65、45.50千克，合成的配重是95千克，相位角是65度。所以，动平衡试验有效地缓解了电磁不平衡的影响，在空载情况下使上机架水平振动幅度大大降低，通频峰值也有所下降，上导摆度变化也不明显，以此有效减少机组振动故障的产生。
三、结束语
电厂增容是为了更好的适应现代社会的发展需求，但是出现的机组振动事故却影响了电厂工作的正常运行。本文通过对枫树坝#2机组进行仔细分析，找到了增容改造后机组振动故障的原因，并利用动平衡试验有效地平衡了机械和电磁不平衡力的影响。
参考文献：
[1]姚泽，黄青松，徐广文，阚伟民.枫树坝电厂增容改造后机组振动故障处理[J].水电能源科学，2010（2）.
[2]郭力平.沙田电站1#发电机组增容技术改造[J].硅谷，2013（19）.
[3]张士军，王建义，费修渔，陈列.湖南镇电站机组减振增容技术改造实践和效果[J].小水电，2011（4）.
[4]袁世豪.湛江发电厂主变压器增容改造[D].华南理工大学，2013年.
[5]何伟，许红军，张成军.发电机增容改造发生的问题及消除措施[J].电气应用，2010（2）.
【关键词】 保证创作量；写完多检查；保证创作量
随着社会经济的快速发展，人们在生产生活中对电容量的需求越来越大，电厂原有的电力容量已经不能满足。除了继续大力进行电厂建设外，对原有电厂实施技术改造，增加电力容量也是非常重要而紧迫的工作。但是在实际的电力增容改造中，由于没有进行标准化地操作，导致改造后机组在运行中出现了机架水平振动异常偏大的问题。而且这些问题在大多数的水电厂运行中都有不同程度的体现，尤其是设备落后、老化的电厂，就更加明显。本文以广东粤电枫树坝水电站#2机组，进行电容改造后出现的机组振动故障为例，进行故障分析并提出相应的解决办法。
一、引起机组振动故障的原因
一般而言，引起水力发电机组振动的因素包括机械、水利和电磁三个因素。而机械因素引起振动的原因有转子质量不均衡、导轴承本身的缺陷和机组轴线不正等因素；水利因素又分为转轮出流沿圆周分布不均匀引起的振动，迷宫转动部分不对称引起的间隙压力周期性变化导致的径向力等；电磁力因素包括定、转子空气间隙超标、转子磁极线圈匝间短路、转子阻尼环发生断裂等原因。这三种因素也是相互影响的，所以振动故障发生的原因就更加难以查找。
通过观察机组在空转速度提升、压力提升和承受各种负荷时发生的变化，以此了解机组在各种运行情况下的振动，然后确定要执行的动平衡实验方案，以此来清查机组振动故障的原因，并找到相应的解决办法。本次试验分别采用的是德国申克公司生产的VibroTest60型便携式振动测试仪器和美国DAQ公司生产的高速数据采集仪器。为了达到更好的实验效果，还分别给德国的振动测试仪配上一个光电键相传感器，以及两个AS065型低频加速度传感器，以此达到测量机架+X和+Y方向振动的试验。为美国的振动仪器配置了广州精信公司生产的电涡流位移传感器等，来测量剧组各部位的摆动和振动信息。经过便转速试验，得到了VibroTest60振动测试数据（如表1）以及DAQ系统的振动测试数据（如表2）。
表1 机组额定转速下的VibroTest60数据
注：VibroTest60仪器中指示的相位角是应该加配重的方位
表2 DAQ系统便转速试验的数据
注：通频、转频都是该峰峰值
由图可知，机组上导、法兰和水导摆度以及上机架水平振动的幅度是随着转速的加强而增大的，说明该机组质量不平衡非常明显。然而，根据额定转速下测试到的数据分析，机组上机架水平振动通频峰值最大达到了142.0um.但是它的转频只有通频值的一半。从频谱上分析，机组上导摆度和水导摆度中有两倍转频分量的存在，由此可见机组的轴瓦不同心或者机组轴线寻在曲折的情况。在机组各部位和上机架的水平振动信号例有一条频率带，所以这条频率带就是机组在额定转速下振动大的原因。
机组能够在空转无励的情况下运行，便说明其不受电磁力的影响，并且机械因素产生的振动频率有转化成转频的倍频，所以也不在影响范围之内，因而就只有水力的因素可能会产生影响。经过试验发现当混流式水轮机的运行状态不在工程设计之内时，就会产生脱硫漩涡带，而且偏离越远脱硫越严重，增加了水压力脉动和机组振动，直至使设备的构件破坏。所以机组在空转情况下出现的频率带就是在低水头运行中引发振动的频率范围。
二、通过动平衡试验解决机组振动故障
（一）加重试验的作用
加重试验的分为两步进行：第一步是试加重试验。一般采用幅相影响系数办法。先试着将重量加到31.25千克，位置调整为转子轮臂上#7方向的上侧螺丝孔，这样对应的相位角是95度。慢慢加重后机组开机进行空转，这是机组振动下降但是摆度上升。第二步是在第一步的基础上，得出最终的配重方案是在#7轴正对的转子轮臂上加配重到76.55千克，对应的相位角是140度。在开机调整为额定转速，这时机组上机架水平振动转频下降非常明显，上导摆度的转频分量也相应的下降，但是由于水力因素的作用，上机架水平振动和上导摆度的同频峰值没有被减弱。
（二）变励磁试验的作用
经过空载情况下的平衡试验得知，机组上机架水平振动的通频峰值，是随励磁电流的增加而增大的，但是相位角此时却没什么变化；当上导摆度通频峰值以及转频峰值变化不大时，相位角却发生了明显的改变。因机组存在电磁力不平衡问题，可用过动平衡试验缓解不平衡电磁力的影响，同时不需要加重试验直接采用空转情况下的影响系数即可。通过试验计算而知，在#5、#6轴对应的轮臂上分别配重66.65、45.50千克，合成的配重是95千克，相位角是65度。所以，动平衡试验有效地缓解了电磁不平衡的影响，在空载情况下使上机架水平振动幅度大大降低，通频峰值也有所下降，上导摆度变化也不明显，以此有效减少机组振动故障的产生。
三、结束语
电厂增容是为了更好的适应现代社会的发展需求，但是出现的机组振动事故却影响了电厂工作的正常运行。本文通过对枫树坝#2机组进行仔细分析，找到了增容改造后机组振动故障的原因，并利用动平衡试验有效地平衡了机械和电磁不平衡力的影响。
参考文献：
[1]姚泽，黄青松，徐广文，阚伟民.枫树坝电厂增容改造后机组振动故障处理[J].水电能源科学，2010（2）.
[2]郭力平.沙田电站1#发电机组增容技术改造[J].硅谷，2013（19）.
[3]张士军，王建义，费修渔，陈列.湖南镇电站机组减振增容技术改造实践和效果[J].小水电，2011（4）.
[4]袁世豪.湛江发电厂主变压器增容改造[D].华南理工大学，2013年.
[5]何伟，许红军，张成军.发电机增容改造发生的问题及消除措施[J].电气应用，2010（2）.