一种典型的基础刚性不足引发机组振动的故障诊断

电机振动故障的原因及解决对策张凯锋摘要：电机振动故障的出现不但会对其自身的结构和构件造成损坏，同时还可能会引发严重的事故，因此对电机振动故障的原因进行研究非常重要。

基于此，本文对电机振动故障发生的原因进行了分析，然后提出了一些针对性的解决对策，仅供参考。

关键词：电机运行；振动故障；原因分析；解决对策电机实际运行过程中，由于振动故障而导致机器停止运转的状况时有发生，造成的经济损失也非常严重。

因此，对电机振动故障的原因进行分析是非常必要的。

1 电机振动故障的特点电机的振动故障是一种常见的故障，并且还具有特定的故障特征。

实际上，在发电机运行期间经常会发生不同程度的振动，对于很小的机械振动可以接受。

但是，如果振动幅度超过一定范围，则会发生振动故障的问题。

关于振动故障的问题，由于轴承的类型和额定转速不同，发电机各部分的振动水平也不同。

因此，分析其故障特性非常重要。

1.1 结构特殊发电机通常分为立式和卧式，大型发电机组和中型发电机组为立式，小型发电机组为卧式。

由于发电机本身的特殊结构，振动干扰相对复杂。

从结构的角度来看，机组的轴环和衬套之间有一定的间隙，该间隙是不固定的，从而导致机组的大轴磁贴之间存在运动，并且运动轨迹是可变的。

1.2 振动故障的逐渐变化由于发电机的转轮的旋转速度不如其它旋转机械高，因此振动故障的发生通常是渐进且不可逆的，突发事故通常很少发生，因此，设备的正常运行需要定期维护。

1.3 振动故障的多样性发电机组的振动不是由单一的原因引起的，而是由机械振动、电磁振动、液压振动等各种原因引起发电机组的振动。

因此，在测试和分析机组振动时需要考虑各种因素。

2 电机振动故障的原因由于发电机组的结构比较复杂，因此整个机组对运行环境有很高的要求。

发电机组只能在某些情况下正常运行，因此，发电机组发生故障的可能性增加。

另外，发电机组的振动超过标准，这会对发电机组和人员安全产生不利影响。

2.1 机械振动（1）机组转子振动。

第二章振动故障诊断振动故障诊断这一名称国外早在40多年前就已提出，但由于当时测试技术和振动故障特征知识的不足，所以这项技术在70年代前未有明显发展。

我国提出振动故障诊断也有20多年的历史，由于国内机组振动的特殊性，因而在振动故障诊断方法，故障机理研究方面，具有独特的见解，经过40多年现场故障诊断的实践，在机组振动故障特征方面我们积累了丰富的知识，已扭转了振动故障原因难于查明的局面。

故障诊断从目的来分，可分为在线诊断和离线诊断，前者是对运行状态下的机组振动故障原因作出粗线条的诊断，以便运行人员作出纠正性操作，防止事故扩大，因此诊断时间上要求很紧迫，目前采用计算机实现，故又称自动诊断系统。

系统的核心是专家经验，但是如何将分散的专家经验系统化和条理化，变成计算机的语言，是目前国内外许多专家正在研究的一个问题，因此不能将这种诊断系统误解为能替代振动专家，即使将来，也是振动专家设计和制造诊断系统，为缺乏振动知识和经验的运行人员服务，而不是替代振动专家的作用。

离线诊断是为了消除振动故障而进行的诊断，这种诊断在时间要求上不那么紧迫，可以将振动信号、数据拿出现场，进行仔细地分析，讨论或模拟试验，因此称它为离线诊断。

在故障诊断深入程度上要比在线诊断具体得多，因此难度大，本章要讨论的是离线故障诊断技术。

第一节机组振动故障诊断的思路和方法2.1.1直观寻找振动故障2.1.1.1振动故障直观可见性由于是采用肉眼或一般的测量直观去寻找，因此能找到的振动故障必然是直观可见的故障，例如轴承座松动、台板接触不好、转子上存在自由活动部件等，对于直观不能发现的故障，例如转子不平衡，系统共振，汽轮发电机转子存在热弯曲等故障，即使多次寻找，也无法查明。

2.1.1.2发现故障的偶然性即使对于直观可见的故障，也不是通过1—2次解体检查就能发现的，这是由于寻找本身带有较大的盲目性，因此能发现故障往往带有较大的偶然性，例如某厂一台国产100MW机组，新机启动发生发生2、3瓦振动大，经两次揭缸检查，都未能找到故障原因，而且经多次启停观察振动，都不能解说其故障原因，正在一筹莫展之际，一个运行人员无意间用听棒在2、3瓦之间听到异音，再次揭缸才发现高压转子4公斤重的中心孔堵头脱落掉在波形节联轴器内。

机组振动诊断及处理杨棋【摘要】从振动与激振力和部件动刚度的关系出发，测试了机组的振动特性分布，指出了引起＃3轴承振动的主要原因，提出了消除振动的可行措施。

0．前言机组振动过大，将造成动静部份磨擦，使某些紧固件松脱和疲劳损坏，甚至造成设备事故。

我国水电部1959年规定，3000 r／min机组，振动20um 为优，30um为良，50um为合格。

热电厂＃1、2机组（ASL－12－1型），系罗马尼亚Rista工厂生产的中温中压冲动式双抽凝汽式机组，1976年投产。

由于当时天然气锅炉投运，电网电价低，一直较少运行。

1992年后，随着煤锅炉相断投产，川维电厂逐渐从供热为主过渡到热电自给自足。

1995年后，＃1、2机组开始长年运行，机组设备状况，直接影响热电厂生产经营目标的完成。

1996年开始，＃1、2机振动情况一直不稳。

检修后，在30um左右，但运行2000h后，逐渐增大到60um，甚至达90um，严重威胁设备安稳长运行。

因此，诊断＃1、2机＃3轴承振动，提出处理措施，显得刻不容缓。

1、振动与激振力和部件动刚度的关系汽轮机所发生的振动，根据振动性质，可分为强迫振动和自激振动。

虽然这两种振动在频率特性上有交叉的地方，但强迫振动的分波共振有敏感转速的共振特征，实际上很少，故当呈现低频振动时，基本上是自激振动，而一旦呈现同频和高频振动，基本上属强迫振动。

＃1、2机组＃3轴承振动，基本上是在3000 r／min时产生，经过转速试验，振动与转速升高或降低关系不大，故属强迫振动。

在强迫振动中，部件上呈现的振幅与作用在该部件上的激振力成正比，与它的动刚度成反比。

可用公式表示如下：A＝（u×p）／Kc （1）式中u――动态放大系数p――激振力NKc――支承轴承的静刚度N／cm式（1）可以写成A＝p／（Kc／u）＝p／Kd （2）Kd――支承系统的动刚度由式（2）可以看出，减小振动的途径有两条，一是减少激振力p，二是增加支承系统的动刚度Kd。

一台12MW汽轮发电机组振动故障诊断和处理刘浩;孙春鹏【摘要】一台12MW汽轮发电机组在大修后出现振动超标问题，被迫进行停机处理。

通过对振动进行现场测试分析，故障主要原因是基础刚度不足和发电机转子动不平衡。

制定方案处理后，振动故障得以消除，保证了机组长周期安全稳定运行。

【期刊名称】《国网技术学院学报》【年(卷),期】2014(017)005【总页数】4页(P44-46,55)【关键词】汽轮发电机组;振动;诊断;动平衡【作者】刘浩;孙春鹏【作者单位】国能生物发电集团有限公司,北京100052;;【正文语种】中文【中图分类】TM311.40 引言振动问题在国内汽轮机组上时有发生，严重影响了汽轮机组的安全运行，但是汽轮机振动问题的诊断和处理确实有一定难度。

某台12MW汽轮机组的振动问题涉及了影响汽轮机组振动的多个因素，如基础刚度不足、对轮中心不对应和动不平衡等，本文给出了具体的分析和处理方案，并最终解决了机组振动问题，确保了该机组的安全运行，取得了很好的安全和经济效益。

本文的分析和处理方案可为同类汽轮机组振动问题的分析和处理提供参考。

1 机组概况汽轮机由青岛捷能汽轮机股份有限公司制造。

额定功率为12MW，型号为N12-8.83，单缸、凝汽式，额定进汽量46.5t/h，额定蒸汽压力为8.83MPa（G），额定蒸汽温度为535℃。

发电机由济南发电设备有限公司制造。

型号为QF-12-2，额定功率为12MW，额定电压为10.5kV，额定电流为825A，功率因数为0.8。

汽轮机与发电机通过刚性联轴器连接，轴系由汽轮机和发电机两根转子构成，汽轮机和发电机均为双支撑结构，共有4个径向轴承。

汽轮机前轴承和推力轴承成一体，组成联合轴承。

汽轮机前、后径向轴承及发电机前、后径向轴承均为椭圆轴承。

图1 汽轮发电机组轴系图2 振动故障现象汽轮发电机组于2008年12月31日投入运行，各轴承座振动值均在20μm以下，属于标准范围。

机械振动学中的振动故障诊断与技术在机械系统中，振动是一种常见的现象。

振动的产生是由于机械系统在运行过程中受到不同力的作用而发生的运动。

正常情况下，机械系统的振动可以帮助我们判断系统是否正常工作。

然而，当机械系统中出现了振动故障时，就需要进行振动故障诊断与技术处理，以确保机械系统正常运行。

下面将介绍机械振动学中的振动故障诊断与技术。

1. 振动故障的种类在机械系统中，振动故障可以分为结构振动故障和非结构振动故障两种。

结构振动故障是由于机械系统结构的设计缺陷或损坏所导致的振动问题，而非结构振动故障则是由于机械系统中其他部件的损坏或松动引起的振动问题。

在进行振动故障诊断时，需要根据振动的特点和机械系统的结构来确定振动故障的种类。

2. 振动故障的诊断方法为了准确诊断机械系统中的振动故障，可以采用多种方法进行振动测量和分析。

常见的振动诊断方法包括频谱分析、时域分析、轨迹分析、阶次分析等。

通过这些方法可以获取机械系统中不同频率和振幅的振动信号，从而判断振动故障的具体原因。

3. 振动故障的处理技术一旦确定了机械系统中的振动故障，就需要采取相应的处理技术来解决问题。

根据振动故障的具体类型，可以采用不同的处理方法，如调整机械系统的平衡性、更换受损部件、加强固定支撑等。

通过有效的处理技术，可以及时消除振动故障，确保机械系统的正常运行。

在机械振动学中，振动故障诊断与技术是非常重要的内容。

只有及时准确地诊断和处理振动故障，才能保证机械系统的稳定运行，延长机械设备的使用寿命，提高生产效率。

因此，掌握振动故障诊断与技术是每位机械工程师必备的技能之一。

希望本文的介绍对您有所帮助，谢谢阅读。

30MW机组发电机振动故障诊断国内某电厂二期扩建工程规模为1×30MW汽轮发电机燃煤供热机组，其中汽轮机为杭州汽轮机厂制造，型号为EHNG50/50/32，发电机为济南发电机厂制造，型号为QFN-30-2。

在机组首次启动冲转过程中，升速至2620rpm时，汽轮机#2瓦、发电机#3、#4瓦振动瞬间突然增大，#3、#4瓦轴振增大至254µm跳机，随后第二次启动在相近转速下，因振动大跳机，第三次启动，采用降低升速率至50rpm/min，在 2573rpm下，#3、#4瓦轴振分别达226µm、225µm，免强升至3000rpm，超速试验后，停机消振。

振动测试机故障诊断根据振动现象和DCS采集的曲线，该振动在某一转速下振动会突然陡增，瞬间达到跳机值，而发电机两侧的振动探头采用的是外置式的，我会同现场工程管理人员一起讨论分析后，首先排查是否是振动探头共振产生的假振动；随后又对安装环节进行了复查，同时根据发电机厂家意见调整了3#、4#轴瓦顶隙和修挂了油囊，先后又重新启动机组后两次，振动依然存在，未有丝毫改变。

为查明该机振动故障原因，在认真查阅、分析了前五次启动的振动曲线和数据后，对机组发生振动的轴颈侧面上架设了仪器后，再次启动对振动进行了测试，根据仪器反应的数据对该机的振动故障作出如下诊断。

1.1振动故障原因初步分析前五次启动的振动曲线、历史数据，对该机存在的振动问题及其原因，可作初步判断。

2000-2500rpm下，#2瓦轴振爬升：2000-2500rpm中速暖机时，#2瓦振动爬升是转轴碰磨引起，这是新机试运、机组大修后启动常见的现象，由于新机安装、大修中，调整了轴封间隙，尽管间隙的控制都是依照制造厂的要求进行，但是静态下的间隙合理，并不能保证动态下的间隙合适，因此，启动过程中，转子与轴封碰磨，产生热弯曲引起振动是难免的。

从最后一次启动跳机后降速振动曲线看，在汽机转子临界转速下，#2瓦轴振达200µm，这一振幅值应该将不合适的动静间隙磨大，下次启动在这一转速暖机时，碰磨振动估计不会发生。

风力发电机组振动故障诊断技术的研究与应用随着环保意识的普及和对可再生能源的不断探索，风力发电作为当今最为主流的新能源之一，已经在全球范围内得到了广泛的应用。

然而，由于设备长期暴露在恶劣的自然环境中，风力发电机组振动故障成为了制约其稳定发电的重要因素。

为此，风力发电机组振动故障诊断技术的研究和应用，成为了当前风力发电行业急需解决的问题。

一、风力发电机组振动故障原因风力发电机组在定位和旋转过程中都会受到外力的影响，例如风力、周边环境、工作状态等，这些外力会对风力发电机组造成振动，导致故障的产生。

风力发电机组振动故障的原因主要有以下几个方面：1.设备材料制造原因。

由于材料质量等原因可能会导致设备出现缺陷，从而引发振动故障。

2.整机结构问题。

风力发电机组使用了很多的构建模块，若这些构建模块没有考虑到装载件和缺陷的存在，那就容易导致振动故障。

3.外力作用。

周围环境因素对设备的影响也很大，例如风速、交通、天气等因素都会对风力机组造成振动。

4.锈蚀。

风力机组长期暴露在自然环境中，如果没有得到及时的维护保养，就会有锈蚀现象的发生，这也是风力机组振动故障的原因。

二、风力发电机组振动故障诊断技术分类目前，风力发电机组振动故障诊断技术主要有两种分类。

1.传统诊断方法。

传统的风力发电机组振动故障诊断方法主要是根据运行状态和故障现象进行现场检查和判断，由技术人员进行维修和更换零部件。

2.智能化诊断技术。

随着机器人、人工智能、物联网等新技术的发展，智能化诊断技术也越来越应用于风力发电机组振动故障的诊断中。

该技术可以自动分析数据，实现早期故障预警和实时监测等功能。

三、风力发电机组振动故障诊断技术应用1.支持实时监测。

智能化诊断技术可以不间断地监测风力机组的运行状态，通过精确分析会对设备运行状态给予预警或警告，从而降低维护成本和风险。

2.提高诊断准确度。

技术人员可以通过数据分析，根据机器产生的振动、温度等参数来进行故障诊断和维护。

汽轮机组开机过程中振动故障分析及处理孟相明发表时间：2019-07-09T15:25:36.977Z 来源：《电力设备》2019年第6期作者：孟相明[导读] 摘要：汽轮机组的开机过程控制不善将会导致机组无法正常启动，发电设备不能安全运行。

（中电（四会）热电有限责任公司广东省四会市 526200）摘要：汽轮机组的开机过程控制不善将会导致机组无法正常启动，发电设备不能安全运行。

汽轮机组振动超标是较为复杂的故障，由于机组的振动往往受多方面的影响，开机过程控制显得尤为关键，开机过程要严格按照操作规程进行，按要求进行暖管、暖机，按照升速曲线进行升速，才能确保机组一次开机成功。

本文就汽轮机组开机过程中振动故障分析及处理展开探讨。

关键词：汽轮机组；转子；振动引言汽轮机组振动的大小直接关系到机组能否安全运行，当机组长期在振动超标下运行时，会导致机组运行寿命减短。

通过对汽轮机组开机过程中出现振动大的原因进行分析，以及解体检查后发现转子变形，转子返厂做高速动平衡试验进行校正，解决振动大的故障后严格按照操作规程稳步推进，使机组顺利开机成功。

1汽轮机结构探析从运动方面，可将汽轮机结构分为静止和转动两部分。

其中，静止部分主要是由轴承、加热系统、汽封、隔板、滑销系统、喷嘴、进汽部分、汽缸等部件构成，而转动部分则是由一般联轴器、叶片、叶轮、主轴等部件组合而成。

在机组运行过程中，一般情况下为使机组快速启动，通常需要将汽缸分为排气缸、中压缸以及高压缸，期间使用隔板将其进行分离。

而在少数汽轮机中还安装有中轴系统，其作用主要是为了提升机组性能。

另外，通常情况下，机组分别设置有推力轴承和径向轴承各两个。

其中，部分机组主要以单转子三支成构建为主，而部分机组则以双推力支持联合轴为主。

当下的机组中，则主要以可倾轴承与椭圆轴承为主。

在启动汽轮机时，为减少机组盘车力矩，防止磨损轴承，可安装低速自动盘或是高压顶轴等装置来改善。

2常见的汽轮机异常振动形成原因2.1油膜振荡引发异常振动汽轮机中有一种重要组成部件就是油膜，汽轮机被运行人员启动后，汽轮机开始进行高速旋转，这时汽轮发电机机组的转子开始进行高速旋转，油膜对轴颈的作用力大于轴颈重力和科氏力的合力，使轴颈向上浮动，产生弓形涡动，伴随着强烈的作用力作用到轴承的油膜上，慢慢的就会导致油膜的稳定性降低并且开始出现振动的现象。

基础沉降对机组振动异常原因分析与处理来源：中国电厂设备网作者： 2006-11-21 14:11:46宋秀范（三河发电有限责任公司，河北三河065201）摘要：三河发电厂#2机组投产以来，从2003年开始陆续发现#3、#4轴承的轴振增大，#2轴承的轴振波动。

针对这种情况进行了分析，并利用A级检修机会进行了处理；处理后的运行效果较明显且比较理想。

本文对其产生的原因及处理办法进行了总结并提出了建议，以供新安装的机组参考。

关键词：基础沉降；振动异常；中心调整；通流调整三河发电厂#2机系三菱重工生产的350MW汽轮发电机组，于2000年4月2日投入商业运行，至2004年9月18日第一次A级检修，共运行了四年半的时间，期间经历过4次C级检修。

#2机组的轴系由高中压转子、低压转子、发电机转子组成，每个转子由2个轴承支撑。

2003年6月#2机组的#3、#4轴承的轴振增大。

#3轴承的Y向轴振由34μm左右增大至48μm左右，最高时达到61μm，#3轴承的X向轴振也增大了12μm左右，增大后数值为34μm左右；#4轴承的X向轴振由31μm左右增大至43μm左右，#4轴承的Y向轴振也增大了10μm左右，增大后数值为31μm左右。

2004年5月#2机组的№2轴承的轴振出现波动现象，Y向轴振在21μm—48μm范围内波动，X向轴振在19μm—33μm 范围内波动。

1 振动异常原因分析1.1在线监测数据分析设备运行时，高负荷时#2轴承轴振波动大，负荷在300MW以上产生波动，振幅增大，在300MW以下振幅基本稳定且较小；低负荷时#3、#4轴承轴振幅值较大。

为了确认机组能否正常运行，2004年7月请华北电科院汽机所根据机组的在线监测取得的数据进行分析，分析认为：高倍频分量在总的的振幅中所占比重较小，且高倍频分量幅值较稳定，不是轴振异常的影响因素；工频分量在总的的振幅中所占比重也较小，且工频的波动与负荷变化没有明显关系，也不是轴振异常的影响因素；在振动出现异常时，低倍频分量所占的比重较大，且低频段的振幅与负荷的波动有明显的对应关系。

电动机三种典型振动故障的诊断邓剑（中国石化股份有限公司齐鲁分公司第二化肥厂邮编：255400)摘要：本文通过对同一台电动机先后出现的故障进行故障诊断及振动分析，针对振动形式类似的故障，分别采用不同的诊断手段予以辨别和区分，最终诊断出此电动机出现的基础薄弱、电气故障，滚动轴承损坏三种故障，并总结了这三种常见故障的振动特征及诊断分析方法和技巧。

关键词：电动机故障诊断振动相位滚动轴承某造纸厂一台电动机先后出现了三种典型的振动故障：1.基础刚性差 2.电气故障 3.滚动轴承损坏。

现将诊断分析及处理过程进行简单的描述和总结：此电动机安装于临时混凝土基础上，基础由四根混凝土支柱支撑于二楼楼板横梁上，基础较为薄弱。

电动机运行时振动较大，基础平台上感觉共振强烈。

没有发现其他异常。

电动机结构型式及技术参数如下：三相绕线型异步电动机 型号：YR710-6 额定功率：2000 kw额定转速：991 rpm 工作频率：50Hz 额定电压：10000 V极数：6滚动轴承：联轴节端 NU244C3;6244C3 末端：NU244C3 (FAG)针对本电动机的特点,采用ENTEK data PAC™ 1500数据采集器＋9000A－LBV加速动传感器；ENMONITER Odyssey软件进行振动数据的采集和分析：一.电动机基础刚性弱的诊断过程2001年8月21日，采用ENTEK data PAC™ 1500数据采集器对此电动机进行测试。

首先，断开联轴节，进行电动机单试。

测量电动机两端轴承座处水平、垂直、轴向三个方向的振动速度有效值(mm/s RMS)、振动尖峰能量（gSE）幅值及频谱；测量电动机地脚螺栓、基础、基础邻近台板各点及台板下支撑柱上各点的振动位移峰峰值（μm p-p）；测量电动机两侧轴承座水平、垂直方向的工频（1×n）振动相位角。

将电动机断电，采集断电瞬间前后电动机振动频谱瀑布图。

之后，重新找正对中，带负荷运行进行测试，测试内容同上。