CN109060244A - 水轮发电机组转子二倍频振动问题的动平衡试验方法 - Google Patents

水轮发电机组转子二倍频振动问题的动平衡试验方法 Download PDF

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阙广庆
刘晶石
李永恒
陈光辉
王燕
贾伟
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    • G01—MEASURING; TESTING
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    • G01M1/30—Compensating imbalance
    • G01M1/32—Compensating imbalance by adding material to the body to be tested, e.g. by correcting-weights

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Abstract

本发明涉及一种水轮发电机组转子二倍频动平衡试验方法。在水轮发电机组转子中，由于引线的存在，经常会使水轮发电机组转子存在较大的不平衡重量，在机组运行时会产生较大的转频振动，动平衡试验可以使发电机转子转频振动幅值减少，但有时会产生另外一个问题，就是机组会产生较大的二倍频振动。对于转速较高的水轮发电机转子，在不平衡重量和动平衡试验过程中所加配重的作用下经常会产生较大的二倍频振动，这是由于当转子转速较高时，不平衡重量和动平衡试验过程中所加配重在离心力作用下会使转子产生轻微的变形，由圆形变为椭圆形，转子每转动一周，就会对机组有两次冲击，从而产生二倍频振动。本发明给出了二倍频动平衡试验方法可以有效的解决这个问题。

Description

水轮发电机组转子二倍频振动问题的动平衡试验方法
技术领域
本发明涉及一种水轮发电机组转子二倍频振动问题的动平衡试验方法。
背景技术
在水轮发电机组中，由于水轮发电机组转子引线的存在，经常会使水轮发电机组转子存在较大的不平衡重量，在机组运行时会产生较大的转频振动，要平衡这个振动量，需要做动平衡试验，一般要在引线对面加上较大的配重，使转子转频减小到符合标准和合同的要求。动平衡试验使发电机转子转频振动幅值减少了，但有时会产生另外一个问题，就是机组会产生较大的二倍频振动。对于转速较高的水轮发电机转子，在不平衡重量和动平衡试验过程中所加配重的作用下经常会产生较大的二倍频振动，这是由于当转子转速较高时，不平衡重量和动平衡试验过程中所加配重在离心力作用下会使转子产生轻微的变形，由圆形变为椭圆形，转子每转动一周，就会对机组有两次冲击，从而产生二倍频振动。
发明内容：
本发明的目的是提供一种水轮发电机组转子二倍频振动问题的动平衡试验方法，用以解决一倍频动平衡试验过程中产生的二倍频振动问题，减少二倍频振动幅值。本发明涉及一种二倍频振动问题的动平衡试验方法：
1)从一倍频(5)分量动平衡试验中得到的数据，已经知道了转子超重重量的相位位置X1(1)和动平衡试验过程中所加配重重量P0的相位位置X2(2)，以及初始二倍频振动幅值A0(6)；
X1：转子超重重量的相位位置；
X2：动平衡试验过程中所加配重重量P0的相位位置；
P0：一倍频动平衡试验过程中所加配重重量；
A0：初始二倍频振动幅值；
2)二倍频动平衡试验过程中要加的试重的相位位置是Y1(3)和Y2(4)，各重量位置在相位上各相差90度；
3)取试重重量P1等于三分之一配重重量P0，把试重分别加到相位位置Y1(3)和Y2(4)；
p1：二倍频动平衡试验过程中要加的试重重量；
Y1
和Y2：二倍频动平衡试验过程中要加试重重量的相位位置；
4)启动机组至额定转速，测得二倍频振动分量值A1；
A1：加试重时的二倍频振动幅值；
5)计算灵敏度系数：f＝/P1；
f：灵敏度系数；
A1：加试重时的二倍频振动幅值；
6)确定要加的配重：P2＝A0/f；
P2：二倍频动平衡试验过程中要加的配重重量：
在位置Y1(3)和Y2(4)分别加上-P1，然后启机，如二倍频振动幅值不理想，重复上述步骤，再做动平衡试验。
技术效果：
由于水轮发电机组转子引线的存在，经常会使水轮发电机组转子存在较大的不平衡重量，在机组运行时会产生较大的转频振动，要平衡这个振动量，需要做动平衡试验，一般要在引线对面加上较大的配重，使转子转频减小到符合标准和合同的要求。动平衡试验使发电机转子一倍频(5)减少了，但有时会产生另外一个问题，就是机组会产生较大的二倍频振动(6)。这时就要做二倍频分量动平衡试验，从一倍频(5)分量动平衡试验中得到的数据中，已经知道了转子超重重量的相位位置X1(1)，以及要加的试重的相位位置Y1(3)和Y2(4)，各重量在相位上相差90度。取二倍频试重重量P1等于三分之一一倍频(5)配重重量P0，把试重分别加到相位位置Y1(3)和Y2(4)，启动机组至额定转速，测得二倍频振动分量值A1，由和P1计算出灵敏度系数：f＝/P1，然后计算出要加的配重重量：P2＝A0/f，在位置Y1(3)和Y2(4)分别加上配重重量P2-P1，然后启机，如二倍频振动幅值不理想，重复上述步骤，再做动平衡试验。
经过本发明的二倍频动平衡试验后，转子的椭圆变形减少了，二倍频振动分量也减少了，使机组的一倍频和二倍频振动都能够满足标准的要求。本发明在水轮发电机动平衡试验的研究领域，首次提出了二倍频动平衡试验方法，是消除二倍频振动问题的一种有效方法。
附图说明
图1试重和配重位置图
图2振动信号频域图
图3转子微变形示意图
具体实施方式：
本发明是一种二倍频振动问题的动平衡试验方法，主要应用在水轮发电机动平衡试验中，由于水轮发电机转子上有较重的引线，使转子一倍频不平衡，在动平衡试验中，经常在引线对面加上较大的配重，使转子一倍频振动幅值降到标准范围内。但这样做的结果往往会使转子的二倍频振动值增加较多，见图2，这是由于在高转速下，转子在引线重量和配重重量的作用下，会有轻微的变形，见图3。转子由圆形变为椭圆形，转子每转一圈就会对机组产生两次冲击，产生二倍频振动。本发明的二倍频动平衡试验方法可以有效的消除机组的这种二倍频振动。动平衡方法如下：
1)从转子一倍频分量动平衡试验中，可以得到转子超重重量的相位位置X1和动平衡试验过程中所加配重重量P0的相位位置X2，以及初始二倍频振动幅值A0，见图1；
2)二倍频动平衡试验过程中要加的试重的相位位置是Y1和Y2，见图1，各重量位置在相位上各相差90度；
3)取试重重量P1等于三分之一配重重量P0，把试重分别加到相位位置Y1和Y2；
4)启动机组至额定转速，测得二倍频振动分量值A1；
5)计算灵敏度系数：f＝/P1；
6)确定要加的配重：P2＝A0/f；
7)在位置Y1和Y2分别加上-P1，然后启机，如二倍频振动幅值不理想，重复上述步骤，再做动平衡试验。
各个符号表达的含义如下：
X1：转子超重重量的相位位置；
X2：动平衡试验过程中所加配重重量P0的相位位置；
P0：一倍频动平衡试验过程中所加配重重量；
A0：初始二倍频振动幅值；
p1：二倍频动平衡试验过程中要加的试重重量；
Y1
和Y2：二倍频动平衡试验过程中要加试重重量的相位位置；
A1：加试重时的二倍频振动幅值；
f：灵敏度系数；
P2：二倍频动平衡试验过程中要加的配重重量。

Claims (1)

1.一种水轮发电机组转子二倍频振动问题的动平衡试验方法，其特征是：
1)从一倍频(5)分量动平衡试验中得到的数据，已经知道了转子超重重量的相位位置X1(1)和动平衡试验过程中所加配重重量P0的相位位置X2(2)，以及初始二倍频振动幅值A0(6)；
X1：转子超重重量的相位位置；
X2：动平衡试验过程中所加配重重量P0的相位位置；
P0：一倍频动平衡试验过程中所加配重重量；
A0：初始二倍频振动幅值；
2)二倍频动平衡试验过程中要加的试重的相位位置是Y1(3)和Y2(4)，各重量位置在相位上各相差90度；
3)取试重重量P1等于三分之一配重重量P0，把试重分别加到相位位置Y1(3)和Y2(4)；
p1：二倍频动平衡试验过程中要加的试重重量；
Y1和Y2：二倍频动平衡试验过程中要加试重重量的相位位置；
4)启动机组至额定转速，测得二倍频振动分量值A1；
A1：加试重时的二倍频振动幅值；
5)计算灵敏度系数：f＝/P1；
f：灵敏度系数；
A1：加试重时的二倍频振动幅值；
6)确定要加的配重：P2＝A0/f；
P2：二倍频动平衡试验过程中要加的配重重量：
在位置Y1(3)和Y2(4)分别加上-P1，然后启机，如二倍频振动幅值不理想，重复上述步骤，再做动平衡试验。
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