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核电650MW汽轮发电机定子振动性能试验0机械刀片

时间:2022年09月20日

核电650MW汽轮发电机定子振动性能试验

核电650MW汽轮发电机定子振动性能试验 2011年12月09日 来源: 姚大坤 李至昭(1.哈尔滨大电机研究所,黑龙江哈尔滨150040;2.哈电发电设备国家工程研究中心有限公司,黑龙江哈尔滨150040)1前言650MW汽轮发电机是目前国内制造的最大容量的汽轮发电机,该机安装于秦山核电站,其安全性、可靠性更严于常规电站,为此,在制造厂进行了完备的型式试验。定子振动性能的试验研究是型式试验的重要方面,它是机组长期安全运行的保证。汽轮发电机在运行过程中,定子将受到转子磁拉力作用,产生两倍系统频率的强迫振动。系统频率50Hz,激振力频率为100Hz,因此,我们重点关注100Hz的振动。 机组的设计是否合理,最终要通过运行时试验数据来评定。运行时振动测量和分析是考核其机械性能的主要手段。通过型式试验,模拟了现场实际运行的受力工况,并进行试验和分析,以预测电厂运行时的振动情况。因为厂内试验振动估算是偏保守的,所以型式试验的数据足以代表电厂运行状况,能够保证机组现场运行的安全性和可靠性。 立式弹性定位筋结构不同于常规的卧式弹性定位筋,其隔振效果直接关系到机座的正常运行,通过实测确定弹性定位筋的隔振系数,同时,为将来更大容量的汽轮发电机组隔振结构的设计和计算提供参考。2机组主要参数型号 QFSN-650-2 额定容量/MVA 722 额定功率/MW 650 最大连续出力/MW 700 额定功率因数 0.9 额定电压/RV 20 额定电流/A 20849 额定转速/r/min-1 3000 额定频率/Hz 503试验内容3.1振动测量 定子机座、铁心和端部绕组的振动性能试验一直是制造厂型式试验的重点项目,并且即将颁布国家标准,我们严格按照国家标准和工厂标准进行振动试验和分析。3.2弹簧板隔振系数测量 定子铁心的振动是客观存在的,也是设计允许的,其振幅可以是机座的3~10倍。但是机座的振动必须严格控制,机座振动超标对机组本身和基础的危害相当大,特别是使用端盖轴承的机组,机座的振动还会影响到轴承,从而影响轴系,影响机组的稳定性。隔振系统的设计是十分重要的,通过隔振系数的测量考察设计和制造水平。4方法和原理一般在稳态情况下振动的加速度信号可写为:式中ωi——第i次谐波角频率; Ai——第i次谐波幅值; αi——第i次谐波相位角。 对(1)式做两次积分,得到与位移相对应的信号,即:式中βi=αi+180° 机组运行中,主要受50Hz工频干扰力和100Hz倍频干扰力作用,其它谐波振动幅值非常小,完全可以忽略。所以,主要研究频率为50Hz和100Hz的振动,通过频谱分析获得50Hz和100Hz加速度振动幅值,由(2)式得到相应频率下的位移幅值。或者将所采集的加速度信号直接进行数值积分得到振动位移;积分也可以用带有两次积分的电荷放大器来完成。经试验验证,两种方得出的振幅结果一致。5试验工况、仪器及测点布置5.1试验工况 (1)额定短路工况,铁芯、机座及端部绕组振动测量及频谱分析。 (2)额定开路工况,铁芯、机座及端部绕组振动测量及频谱分析。5.2试验仪器及测点布置 在发电机定子铁芯、机座及端部绕组布置加速度传感器,当机组运行时,即可获得测量点振动的加速度信号。通过压电晶体将加速度信号转换成电荷量,经电荷放大器转换成电压信号,输入信号采集器或动态信号分析仪进行分析、处理得到测量点的振动加速度或位移。测试仪器的型号见表1。机座测点布置见图1,铁心和端部绕组测点布置见图2。济南疲劳试验机报价

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