CN110926597B - 一种确定汽轮发电机铁心的噪声异常部位的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种确定汽轮发电机铁心的噪声异常部位的方法，通过测试外部机壳的噪声，对铁心异常的部位进行定位和诊断分析，为铁心的检修维护提供依据。

Description

一种确定汽轮发电机铁心的噪声异常部位的方法

技术领域：

本发明针对运行的汽轮发电机,通过测试噪声确定铁心异常部位的方法。

背景技术：

铁心是大型汽轮发电机的主要部件之一，是发电机磁路的通道。铁心内圆均匀分布许多槽用来嵌装定子绕组，铁心外圆开有燕尾槽放置定位筋使铁心固定在机座上。铁心由厚度为0.35mm或者0.5mm的若干个硅钢片构成，每片硅钢片两面涂有绝缘层，绝缘层使硅钢片相互绝缘，以减少铁心内的涡流，避免不必要的磁电损失。

由于汽轮发电机铁心硅钢片处于温度场、电磁场之中，长期受到热效应、磁效应等作用，会发生膨胀、松动、变形等现象，甚至出现绝缘损坏、铁心粘连、硅钢片烧灼等严重故障。发电机运行时，这些变形或者故障部位的硅钢片受力情况、振动方式发生改变，该部位噪声会增大。由于整个铁心固定在机座上，铁心硅钢片的外部是机壳，铁心硅钢片通过机壳向四周传播噪声，测试外部机壳的噪声，相当于测试铁心硅钢片噪声。通过测试外部机壳的噪声，对铁心异常的部位进行定位和诊断分析，为铁心的检修维护提供依据。

发明内容：

本发明针对运行的汽轮发电机,通过测试声压级A计权噪声，查找铁心是否存在噪声高的“局部”、噪声高的“点”，并定位铁心异常部位的方法，本发明的技术方案是：

1)“局部”噪声高的查找与定位：在垂直距离发电机机壳(1)50cm处，把安装铁心的机壳(1)按横向纵向划分成50cm×50cm的网格状，在网格中的每个交叉点测试声压级A计权噪声，声压级A计权噪声，是模拟人耳对40phon纯音的响应，对1kHz以下的中、低频段声音有较大衰减，对高频段声音不衰减的一种噪声计权方式；分贝为噪声计量单位，无量纲；记录每个交叉点的噪声值，并计算出整个机壳(1)噪声平均值；如果机壳(1)某一区域内多点噪声值大于整个机壳(1)噪声平均值3分贝，则该区域判定为“局部”噪声高；把该区域的最外侧噪声高的测点相连，测量噪声高区域的边沿与汽轮发电机的励端端部(2)、汽端端部(3)、发电机机壳(1)最高处、安装基础地面的距离，并标注+X、-X、+Y、-Y，其中+X为：区域边沿与励端端部(2)的距离；-X为：区域边沿与汽端端部(3)的距离；+Y为：区域边沿与机壳(1)最高处的距离；-Y为：区域边沿与安装基础地面的距离的数值，则定位了该噪声高的“局部”；

2)“点”噪声高的查找与定位：在“局部”噪声高的区域内，垂直距离发电机机壳(1)1cm处，用3cm×3cm方框，方框内含有9个彼此间距1cm的测试点，上下左右移动该方框并测试方框内9点以及方框外围的噪声；如果方框内数个点的噪声大于方框外围的噪声值5分贝，则判定该方框是噪声高的“点”；测量该方框四个边沿与汽轮发电机的励端端部(2)、汽端端部(3)、发电机机壳(1)最高点、安装基础地面的距离，并标注+X、-X、+Y、-Y的数值，其中+X为：方框边沿与励端端部(2)的距离；-X为：方框边沿与汽端端部(3)的距离；+Y为：方框边沿与机壳(1)最高处的距离；-Y为：方框边沿与安装基础地面的距离，则定位了该噪声高的“点”。

技术效果：

a)铁心异常和噪声高的关联性

铁心异常和噪声高具有关联性：铁心异常的部位噪声高。正常的铁心硅钢片安装紧密，当发电机运行时铁心硅钢片受力均衡，振动平稳，噪声均匀；如果铁心硅钢片存在松动、变形、硅钢片粘连、定位筋松动等问题或故障，当发电机运行时，铁心硅钢片受温度和电磁力的作用，这些变形或者故障部位的硅钢片磁路、损耗、电磁力等发生改变，该部位硅钢片的形状、振动方式、噪声源、传播通道发生变化，往往会引起噪声异常且增高现象。

b)铁心松动的“局部”噪声高

大型汽轮发电机的铁心硅钢片背部宽度一般在50cm左右，一片硅钢片的松动会使整片硅钢片的振动加剧，并且相邻的上下硅钢片都受压迫，长而久之，整个区域都会松动，因此铁心松动是“局部”的松动，有较大范围。铁心松动时，硅钢片受电磁力的周期性影响作用增大，电磁振动噪声主频是基频50Hz的二倍频：100Hz；100Hz的噪声主频的噪声衰减慢、传播距离远。针对“局部”的噪声高的面积大、衰减慢的特点，本发明制定了在垂直距离50cm处的某一区域内多点噪声值大于整个机壳(1)噪声平均值3分贝的查找并定位噪声高“局部”的技术方案。

c)铁心故障“点”的噪声高

对于汽轮发电机铁心还可能出现某处空洞、部分硅钢片粘连或烧灼，这些故障固定集中、范围较小，是硅钢片的薄弱点；该点处硅钢片形状、受力情况显著改变，造成该点在温度场、电磁场中的振动噪声强度更高。经实际测试和频谱分析，这种故障“点”的噪声主频一般为500Hz及以上的中倍频，而中倍频噪声衰减快、传播距离不远。针对故障“点”噪声高的面积小、噪声衰减快的特点，本发明制定了垂直距离发电机机壳1cm处，用3cm×3cm方框测试噪声；方框内数个点的噪声大于方框外围的噪声值5分贝的方法查找并定位噪声高“点”的技术方案。“点”噪声高常常出现在“局部”的噪声高的内部；而“局部”的噪声高，未必存在着噪声高的“点”。

附图说明：

图1为汽轮发电机俯视示意图

图1中，1为机壳；2为励端端部；3为汽端端部

图2为“局部”噪声高的测试图

图3为“点”噪声高的测点与定位图

具体实施方式：

本发明针对运行的汽轮发电机,通过测试声压级A计权噪声，查找铁心噪声高的“局部”、噪声高的“点”，来定位铁心异常部位的方法，本发明的具体实施方式是：

1)“局部”噪声高的查找与定位：按图1,在垂直距离发电机机壳150cm处，把安装铁心的机壳1按横向纵向划分成50cm×50cm的网格状，如图2所示，在网格中的每个交叉点测试声压级A计权噪声，声压级A计权噪声，是模拟人耳对40phon纯音的响应，对1kHz以下的中、低频段声音有较大衰减，对高频段声音不衰减的一种噪声计权方式；分贝为噪声计量单位，无量纲；记录每个交叉点的噪声值，并计算出整个机壳1噪声平均值；如果机壳1某一区域内，如图2中A区域所示，区域内多点噪声值大于整个机壳1噪声平均值3分贝，则该区域判定为“局部”噪声高；把该区域的最外侧噪声高的测点相连，测量噪声高区域的边沿与汽轮发电机的励端端部2、汽端端部3、发电机机壳1最高处、安装基础地面的距离，并标注+X、-X、+Y、-Y，其中+X为：区域边沿与励端端部2的距离；-X为：区域边沿与汽端端部3的距离；+Y为：区域边沿与机壳1最高处的距离；-Y为：区域边沿与安装基础地面的距离的数值，则定位了该噪声高的“局部”；

2)“点”噪声高的查找与定位：在“局部”噪声高的区域内，垂直距离发电机机壳1，1cm处，用3cm×3cm方框，如图3所示,方框内含有9个彼此间距1cm的测试点，上下左右移动该方框并测试方框内9点以及方框外围的噪声；如果方框内数个点的噪声大于方框外围的噪声值5分贝，则判定该方框是噪声高的“点”；测量该方框四个边沿与汽轮发电机的励端端部2、汽端端部3、发电机机壳1最高点、安装基础地面的距离，并标注+X、-X、+Y、-Y的数值，其中+X为：方框边沿与励端端部2的距离；-X为：方框边沿与汽端端部3的距离；+Y为：方框边沿与机壳1最高处的距离；-Y为：方框边沿与安装基础地面的距离，则定位了该噪声高的“点”，如图3所示。

Claims (1)

1.一种确定汽轮发电机铁心的噪声异常部位的方法，其特征是：包括如下步骤：

1)“局部”噪声高的查找与定位：在垂直距离发电机机壳(1)50cm处，把安装铁心的机壳(1)按横向纵向划分成50cm×50cm的网格状，在网格中的每个交叉点测试声压级A计权噪声，声压级A计权噪声，是模拟人耳对40phon纯音的响应，对1kHz以下的中、低频段声音有较大衰减，对高频段声音不衰减的一种噪声计权方式；分贝为噪声计量单位，无量纲；记录每个交叉点的噪声值，并计算出整个机壳(1)噪声平均值；如果机壳(1)某一区域内多点噪声值大于整个机壳(1)噪声平均值3分贝，则该区域判定为“局部”噪声高；把该区域的最外侧噪声高的测点相连，测量噪声高区域的边沿与汽轮发电机的励端端部(2)、汽端端部(3)、发电机机壳(1)最高处、安装基础地面的距离，并标注+X、-X、+Y、-Y，其中+X为：区域边沿与励端端部(2)的距离；-X为：区域边沿与汽端端部(3)的距离；+Y为：区域边沿与机壳(1)最高处的距离；-Y为：区域边沿与安装基础地面的距离的数值，则定位了该噪声高的“局部”；

2)“点”噪声高的查找与定位：在“局部”噪声高的区域内，垂直距离发电机机壳(1)1cm处，用3cm×3cm方框，方框内含有9个彼此间距1cm的测试点，上下左右移动该方框并测试方框内9点以及方框外围的噪声；如果方框内数个点的噪声大于方框外围的噪声值5分贝，则判定该方框是噪声高的“点”；测量该方框四个边沿与汽轮发电机的励端端部(2)、汽端端部(3)、发电机机壳(1)最高点、安装基础地面的距离，并标注+X、-X、+Y、-Y的数值，其中+X为：方框边沿与励端端部(2)的距离；-X为：方框边沿与汽端端部(3)的距离；+Y为：方框边沿与机壳(1)最高处的距离；-Y为：方框边沿与安装基础地面的距离，则定位了该噪声高的“点”。

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