汽轮发电机组振动监测

汽轮机轴系监测系统概述汽轮机轴系监测系统作为热工保护内容的一部分，是实现汽轮机组运行自动化的机组运行自动化的基础，是保证汽轮机组安全经济运行的必备装置。

汽轮机轴系监视保护项目主要包括：汽轮机振动的监测、转子轴向位移监测、转速监测、缸胀及胀差监测、偏心监测等。

由于各个汽轮机机组的形式、结构以及组成不尽相同，因而不同形式的汽轮机所配置的监视和保护装置，其项目和要求也不尽相同。

汽轮机轴系监测（TSI）系统基本参数（一）、动态运行（振动）参数1.振幅振幅是表示机组振动严重程度的一个重要指标，它可以用位移、速度或加速度表示。

根据振幅的监测，可以判断“机器是否平稳运转”。

以前对机组振动的检测，只能测得机壳振幅，虽然机壳振幅能表明某些机械故障，但由于机械结构、安装、运行条件以及机壳的位置等，转轴与机壳之间存在着阻抗，所以机壳的振动并不能直接反映转轴的振动情况，因为机壳振动不足以作为机械保护的合适参数，但是机壳振动通常作为定期监测的参数，能及早发现叶片共振等高频振动的故障现象。

由于接近式传感器能够直接测量转轴的振动状态，所以能够提供机组振动保护的重要参数，把接近式电涡流传感器永久的安装在轴承架上，便能随时观测到转轴相对于轴承座的振幅。

振动幅值一般以峰—峰密耳位移值或峰—峰微米位移值表示。

一台运行正常的机组的振幅值都是稳定在一个允许的限定值。

一般来说，振幅值的任何变化都表明机械状态有了改变。

机组的振幅无论增加或减少，操作和维修人员均应对机组作进一步调查分析。

2.频率汽轮发电机组等旋转机械的振动频率(每分钟周期数)，一般用机械转速的倍数来表示，因为机械振动频率多以机械转速的整数倍和分数倍形式出现的。

这是表示振动频率的一种简单的方法，只把振动频率表示为转速的一倍、二倍或1/2倍等，而不用把振动频率分别表示为每分钟周期数或赫兹。

在汽缸测量中，振幅和频率是可供测量和分析的惟一主要参数，所以频率分析在汽缸振幅测量中是很重要的。

发电公司旋转设备振动技术管理实施细则第一章总则第一条为加强发电公司（以下简称公司）旋转设备振动技术管理工作，以保证设备安全、稳定、经济运行，提高旋转设备综合管理水平，实行专业化管理，根据《发电厂技术监控规程》，结合我公司实际情况，制定本实施细则。

第二条旋转设备振动管理工作的目的：确保旋转设备工作在良好的振动状况下，减少设备的损耗，避免发生设备损坏事故，提高公司的经济效益。

第三条旋转设备振动管理工作内容：执行振动国家标准及反事故措施的相关规定，监测旋转设备的运行状况，对异常振动开展诊断分析，及时发现和消除设备缺陷，不断提高旋转设备运行的安全可靠性。

第四条本细则适用于我公司汽轮发电机组、主要附属转动机械如:给水泵、凝结水泵、间冷循环水泵和引风机、一次风机、二次风机、流化风机、浆液循环泵、氧化风机、空压机、碎煤机、管带机等的振动监测和异常分析，其它转动机械可参照执行。

第二章旋转设备振动技术管理标准第五条参照标准（一）《机械振动在非旋转部件上测量评价机器的振动》（二）《旋转机械转轴径向振动的测量和评定》（三）《隐极同步发电机技术要求》第六条轴承（转轴）振动执行如下标准(一)转轴振动标准表(二)轴承振动标准（峰峰值pp)（三）轴承振动标准（有效值rms)（四）不同转速旋转设备振动参考值注：1.具体机组的振动限值应根据机组设计、长期运行特点确定后，由厂总工程师批准后执行。

2.按两个互成90°的传感器的大值考核。

3.新投产机组的轴振水平应在(A)以内；B—机器可以长期运行；C—机器尚可短期运行，但必须采取补救措施；D—停机，不允许运行。

4.其他重要旋转设备转轴振动标准应将设备制造厂家标准或合同值列入运行规程作为考核依据。

第三章振动管理机构与职责第七条我公司旋转设备振动管理成立总工程师，振动技术监控专责、相关部门专业或班组的专业技术人员组成的三级技术监控网，做好日常的旋转设备振动技术管理工作。

其中：第一级为总工程师，第二级为振动技术监控专责、第三级为相关部门的专业技术人员。

常用振动状态监测标准（机动设备处设备监测诊断中心提供参考）我公司所使用的转动设备的制造厂，主要分布在中国、美国、英国、德国、日本、瑞士、意大利等国家，因此针对制造厂国别不同采用的振动监测标准类别较多，因此在技术谈判时有关人员尽量合理选择主流标准，因此目前大型旋转机械转子的相对轴振动程度判别，主要应用美国石油学会的API标准。

多数机泵轴承座部位的绝对振动测量，参考标准比较多，但各国和我国及各部所制定的转动机械绝对振动测量标准，基本都是参照ISO国际标准制定的，因此我们重点介绍美国石油学会的API振动标准和ISO国际振动标准。

另外对于低转速设备、压力管线也介绍些实用的标准供参考。

由于知识产权和资料来源等问题，我们这里有些标准仅提供目录，最常用的标准这里只提供标准中的关于振动幅值判定的数值、表格或计算公式。

1、机泵轴承座部位的绝对振动标准1.1 用于在机泵轴承座部位，采用压电式加速度传感器，电动式速度传感器等，测量绝对振动速度值的判别标准：ISO2372-(GB6075) （国际标准）相当于我国的国家标准：GB6075-85，标准中10HZ~1000HZ指的是所应用的仪器基本频响范围和机器振动的频率范围，对于转速低于10转/秒的设备如果采用本标准，需要考虑低频范围的补偿问题，进行低频补偿需要测振仪器和传感器系统的频响特性曲线。

对于测量转速低于600转/分的机器，最好使用低频特性好的仪器，并配合低频传感器。

使用该标准时，也要注意合理地选择监测点，见本篇的第二章的节2.1.2振动诊断技术的实施过程测点选择相关内容。

表1-1 ISO2372标准振动评价分类表说明：第一类：指在正常工作条件下与整机连成一体的发动机和机器（15千瓦以下电动机产品是这类机器典型的例子）。

第二类：没有专用基础的中等尺寸规格的机器（输出功率为15~75千瓦的电动机产品是这类机器典型的例子），或是刚性固定在专用基础上的发动机和其它机器（功率300千瓦以下的）。

汽轮发电机组冲转升速时振动超限导致跳机问题分析与解决摘要：汽轮发电机组整套启动过程中可能发生振动值超量程的情况，本文对汽轮机冲转过程出现的状况进行了原因分析，结合造成振动高的各种潜在可能因素，提出切实有效的检查及处理方案，对以后类似问题的分析、解决具有相应参考意义。

关键字：汽轮发电机组，振动，原因分析，解决引言：机组整套启动时（尤其是首次启动），其振动值可能超出机组的保护跳闸值，经由揭瓦检查、发电机加平衡块等等方式方能使振动值合格。

汽轮发电机组振动数据是判断汽轮发电机运行情况的重要指标，会严重影响设备及人员的安全，而汽轮机异常振动又是常见故障中比较难确定故障原因的一种，本文根据所遇实际情况结合影响机组振动的各项因素进行分析阐释。

一、以杭丽热电项目机组振动值高处理过程为例彼时杭丽项目3号汽轮机组所涉及各分系统的调试工作已经结束，正处于机组整套调试阶段。

按照首次启动的要求进行详细准备工作后，机组开始启动并升速。

按照调试方案先升速至800r/min后，就地打闸，确认机组无摩擦等异常声音，然后重新开启速关阀，开启调门升速至800r/min，依照冷态暖机曲线暖机，且在低速暖机保持时间内，对机组运转情况进行仔细检查，仔细测听各轴瓦，汽封声音，发现并无明显异常。

但是注意到发电机一侧，也就是4瓦振动值偏高，大概在80μm左右，不过距报警值还有一段距离。

（汽轮机振动的报警值为80μm，跳机值为110μm。

发电机振动的报警值为120μm，跳机值为150μm。

）当暖机结束后准备按照升速曲线将机组由800r/min升速到2000r/min，但到1043r/min过程中发现机组振动值整体迅速升高，其中发电机4瓦瞬间到194.8μm，而汽轮机3瓦处振动也已经超出110μm跳机值。

其他两个瓦处振动也有明显的增大趋势。

而且第一次时1043r/min时已跳机，距杭州汽轮机股份有限公司所供非停顿区1300-1750r/min转速上还有一段距离。

300MW汽轮发电机组的振动分析与处理杨新华1，张丽娟1,2，陈冬冬2，王宝玉3（1.兰州理工大学电气工程与信息工程学院，兰州730050；2.山西昆明烟草有限责任公司，太原030012；3.甘肃电力科学研究院，兰州730050）[摘要]本文详细介绍了某300MW机组在起动及带负荷运行过程中产生振动异常的处理情况。

通过对整个机组进行开机全过程的振动监测，以及对振动数据的研究分析，确定了产生振动异常的主要原因是发电机转子质量不平衡。

经过数次现场高速动平衡处理，并对其他产生振动的原因采取相应的处理，有效消除了机组的异常振动，确保了机组的安全运行。

[关键词]汽轮发电机组；振动；动平衡；消振[中图分类号]TM311[文献标识码]B[文章编号]1000-3983(2010)02-0018-03Vibr ation Analysis and Disposition for300MW Turbine-Genera tor UnitYANG Xin-hua1,ZHANG Li-juan1,2,CHEN Dong-dong2,WANG Bao-yu3(1.College of Electrical and Information Engineering,Lanzhou University of T echnology,Lanzhou730050,China;2.Shanxi Kunming Tobacco Co.,L TD.,Taiyuan030012,China;3.Gansu Electric Power Research Institute,Lanzhou730050,China)Abstract:The paper gives a particular analysis on a300MW turbogenerator that the abatement process of the abnormal vibration on the turbine during the first start-up and running with load.According to the vibration monitoring during the turbines start-up on site,the analysis and study to the data of vibration monitoring was carried out.The reason of bearing's vibration is due to weight unbalance of generator rotor.After several high-speed dynamic balance on site and othe corresponding malfunction disposal,the vibration of the generator set was reduced effectively.Key wor ds:turbogenerator;vibration;dynamic balance;dismiss vibration前言甘肃某电厂3号机组工程设备采用哈尔滨汽轮机厂生产的N300-16.7/538/538型亚临界、一次中间再热、单轴、双缸、双排汽、凝汽式汽轮机及其辅助设备，配以哈尔滨电机厂生产的QFSN-300-2型发电机，采用静止励磁系统。

汽轮机振动分析与故障诊断摘要：汽轮发电机组是电力系统中的一个重要组成部分，它的结构和工作环境比较复杂，所以它的安全性要求比较高。

长期以来，汽轮机的故障率高，严重地影响了机组的正常运转。

随着科学技术的不断发展，智能化的计算机系统的广泛运用，为汽轮发电机组的振动故障自动分析提供了技术支撑。

关键词：汽轮机；发电机组；振动故障；故障检测1.汽轮机振动故障检测与诊断分析的目的目前，由于社会用电量的稳定需要和电力市场改革后对于机组稳定性要求更高，发电企业因设备故障导致的机组非计划停运而带来的经济损失是巨大的。

所以，他们必须制定一套能够保证设备正常运转的快速诊断程序。

相对于其他故障，运用先进的技术方法可以快速地对汽轮机的振动故障进行快速的判断和定位，为管理者和使用者提供了方便。

因此，在维护技术不断发展的今天，加速对汽轮机振动进行快速诊断和分析是非常必要的。

在机组运行中，最常见的故障就是汽轮机组的异常振动。

由于大机的叶片、叶轮等转动构件的受力超出了容许的设计范围，从而引起机组的损伤。

所以，设备的振动水平应控制在一定的容许值之内。

2.振动故障检测原理与分析技术的步骤2.1振动信号采集针对汽轮机故障，首先要在机组正常工作时，对其进行振动信号的检测。

振动信号是660 MW汽轮发电机组振动故障的主要载体，也是故障诊断的主要手段。

通过对振动信号的采集，可以从历史信息库中依据设备的工作特性，对故障发生的部位及原因进行客观、真实的分析。

2.2信息处理660 MW汽轮发电机组是一种大功率的机械设备，其工作时难免会产生大量的噪声，从而影响到检测系统对其检测结果的准确性。

为此，要对系统采集的噪声信号进行科学地降噪，排除异常的干扰，提取有效的信号进行分析。

2.3故障分析与诊断这是对机组振动故障进行分析的关键步骤，在此阶段，要对所搜集到的资料进行归纳、整理，并利用特征值判断出该装置的工作状态是否在合理的范围之内。

如果有什么不正常的地方，我们就得对资料库做进一步的分析。

一、概述汽轮发电机组是发电厂重要的发电设备之一，其振动水平直接关系着设备的安全可靠性和性能稳定性。

对大型汽轮发电机组振动水平的评介是非常重要的。

本文将对国内外关于大型汽轮发电机组振动的标准进行评介，以期为相关工程技术人员提供参考和借鉴。

二、国内大型汽轮发电机组振动标准评介1. 《汽轮机振动监测规范》（DL/T618-2007）该标准是由我国电力工程学会颁布的国家标准，主要对大型汽轮发电机组振动的监测和评价进行了规范。

它包括了振动监测的基本要求、测点的设置、监测仪器的选择和安装、振动数据的处理和分析等方面的内容。

该标准在国内汽轮发电机组振动监测领域具有一定的权威性，为汽轮发电机组振动评价提供了重要的技术参考。

2. 《汽轮机和汽轮发电机组振动评价标准》（GB/Txxx-2008）该标准是由国家质量监督检验检疫总局和我国国家标准化管理委员会颁布的国家标准，主要对汽轮发电机组振动水平的评价进行了规范。

它包括了振动测点的设置、振动数据的采集和处理、振动水平的评价等内容。

该标准在国内汽轮发电机组振动评价方面具有重要意义，为保障汽轮发电机组的安全运行提供了技术保障。

三、国外大型汽轮发电机组振动标准评介1. International Organization for Standardization （ISO）ISO 7919-1:2019该标准是国际标准化组织颁布的国际标准，主要针对旋转机械的振动进行了规范。

该标准包括了振动测点的设置、振动数据的采集和处理、振动水平的评价等内容。

该标准在国际上得到了广泛应用，为全球汽轮发电机组振动评价提供了重要的技术支持。

2. American National Standards Institute （ANSI）ANSI S2.29-2002该标准是由美国国家标准协会颁布的国家标准，对振动和冲击进行了规范。

该标准包括了振动测点的设置、振动数据的采集和处理、振动水平的评价等内容，涵盖了较为全面的内容，为汽轮发电机组振动评价提供了技术支持。

汽轮发电机组汽轮发电机一般具有较重的转子和挠性支承。

①ISO7919/2-1990标准国际标准ISO7919/2-1990“往复式机器的机械振动―旋转轴的测量与评价―第二部分；陆地安装的大型汽轮发电机组应用指南”给出了相对振动和绝对振动最大值的推荐值，分别列于表9和表10中。

标准规定应在靠近轴承处测量轴振动峰－峰值。

该标准适用于转速1500-3600r/min、功率大于50MW的机组。

②VDI-2059/2判断标准表11为德国工程师协会标准VDI-2059/2《汽轮发电机组转轴振动标准》（峰-峰值）。

VDI-2059是由德国工程师协会1981年颁布的“透平机组转轴振动测量及其评价”标准的简称。

国际标准化组织（ISO）1986年制定的“回转机械转轴振动测量和评价”（ISO 7919/1-1986）与VDI-2059有关部分的规定和规范基本相同。

表9 ISO 7919/2-1990 大型汽轮发电机组相对轴振动推荐值/µm表10 ISO 7919/2-1990 大型汽轮发电机组绝对轴振动推荐值/µm表11 VDI 2059/2汽轮发电机组转轴振动标准/µmVDI-2059分为五个部分，与火电厂有关的是其中第二部分“汽轮发电机组振动标准”，主要内容如下。

a.应用范围转轴直接相连的汽轮机组和单轴汽轮机；采用齿轮传动的汽轮发电机组和单发电机；机器的转速范围为1000-3600r/min。

b.测量的换算在可能的测量参数中，有振动位移、速度和加速度，而振动位移被认为是转轴振动的决定性振动量，它的常用单位是µm.采用电涡流传感器或电感式传感器,可以直接获得振动位移的信号。

为了确定转轴在径向测量平面内的最大振幅，必须在这个测量平面内安装两个传感器，而且最好两个传感器相互垂直。

c.测量平面这里指的是测点的轴向位置。

为了监测径向间隙，电涡流传感器安装的理想轴向位置是机组运行时动静间隙最小的地方；为了监测轴承的安全，通常在轴承附近选取测量平面。

汽轮发电机组汽流激振故障的分析及处理【摘要】汽轮发电机组在运行过程中可能出现汽流激振故障，给发电机组运行安全造成严重威胁。

本文通过对汽流激振的定义、危害、成因分析、检测方法和处理措施进行了分析，以期提高对这一故障的认识和处理水平。

汽流激振是指在汽轮机内部空间中，由于叶片的旋转和流动体积变化引起的空气机械共振现象，会导致设备损坏、生产中断等严重后果。

对汽流激振进行及时的检测和处理至关重要。

未来，需要进一步加强对汽流激振的研究，完善相关检测方法和处理措施，以保障汽轮发电机组的稳定运行。

【关键词】汽轮发电机组、汽流激振、故障分析、处理、危害、成因分析、检测方法、背景介绍、问题意义、总结问题、展望未来1. 引言1.1 背景介绍汽轮发电机组是一种常见的发电设备，通过汽轮机驱动发电机转动，转换热能为电能。

在汽轮机运行过程中，汽流激振是一种常见的故障现象，也是影响汽轮发电机组正常运行和寿命的重要因素。

汽流激振是指在汽轮机部件表面上由于汽流的激振作用而引起的振动现象。

这种振动会导致部件表面的磨损和疲劳破坏，严重影响设备的安全性和可靠性。

对汽流激振进行分析及处理具有重要的意义。

在实际运行中，汽流激振的成因复杂，可能与流体动压力、结构共振等多种因素有关。

必须对汽流激振的定义、危害、成因分析、检测方法以及处理措施进行深入研究和分析，以确保汽轮发电机组的安全运行。

本文将对汽流激振故障进行深入探讨，希望能为相关领域的研究和工程实践提供参考和帮助。

1.2 问题意义汽轮发电机组作为重要的发电设备，在发电过程中往往会遇到各种故障问题，其中汽流激振故障是一种较为常见且危害较大的问题。

汽流激振故障一旦发生，不仅会导致设备的性能下降，甚至可能造成设备的严重损坏，影响到电力供应的稳定性和可靠性。

对于汽轮发电机组汽流激振故障的分析及处理，具有重要的现实意义。

通过对汽流激振故障进行深入分析，可以帮助工程技术人员更好地掌握汽轮发电机组运行中可能遇到的问题，提高故障诊断的准确性和效率，及时有效地处理汽流激振故障，保障设备的安全稳定运行。

汽轮发电机组振动标准一、设备定义汽轮发电机组振动标准适用于汽轮发电机组的振动测量、评价和控制在正常工作条件下运行的相关设备。

二、振动测量方法1.采用振动位移传感器、振动速度传感器和振动加速度传感器进行测量。

2.测量位置应选择在轴承座、基础台板、汽缸和发电机等关键部位。

3.测量前应对传感器进行校准，以确保测量数据的准确性。

三、振动位移幅值标准1.轴承座振动位移幅值应小于0.02mm。

2.基础台板振动位移幅值应小于0.01mm。

3.汽缸和发电机振动位移幅值应小于0.05mm。

四、振动速度幅值标准1.轴承座振动速度幅值应小于15mm/s。

2.基础台板振动速度幅值应小于10mm/s。

3.汽缸和发电机振动速度幅值应小于20mm/s。

五、振动加速度幅值标准1.轴承座振动加速度幅值应小于5g。

2.基础台板振动加速度幅值应小于3g。

3.汽缸和发电机振动加速度幅值应小于7g。

六、振动频率范围标准1.正常工作条件下，汽轮发电机组振动频率应控制在10Hz至10kHz范围内。

2.对于异常情况下的振动，应进行频谱分析，以确定异常振动的频率成分。

七、振动波形标准1.汽轮发电机组振动波形应平滑，无突变和尖峰。

2.对于异常波形，应分析其产生的原因，并采取相应的措施进行消除。

八、振动相位标准1.对于汽轮发电机组的轴承座、基础台板、汽缸和发电机的振动相位，应保持一致性。

2.当发现振动相位不一致时，应分析其原因，并采取相应的措施进行调整。

九、振动烈度标准1.根据汽轮发电机组的实际情况，制定相应的振动烈度标准。

2.在不同工作条件下，应对汽轮发电机组进行振动烈度检测，以确保其符合标准要求。

十、长期运行振动容许值1.在长期运行过程中，汽轮发电机组的振动位移、速度和加速度等指标均应控制在容许范围内。

2.当发现汽轮发电机组的振动指标超过容许值时，应采取相应的措施进行消除，以确保设备的正常运行。

十一、瞬态振动容许值1.在瞬态条件下，汽轮发电机组的振动可能会有所增加，但应控制在瞬态振动容许值范围内。