135MW發(fā)電機(jī)共箱母線箱殼振動分析與減振處理

鄭東瑜　唐群偉

摘 要： 對發(fā)電機(jī)共箱母線箱殼振動測量與結(jié)構(gòu)特征分析，現(xiàn)場采用發(fā)電機(jī)外殼加固和共箱母線箱殼改造的措施，有效地抑制了發(fā)電機(jī)外殼和共箱母線箱殼的過大振動。

關(guān)鍵詞： 發(fā)電機(jī)；共箱母線；殼振動

無錫藍(lán)天燃機(jī)熱電有限公司安裝了南汽2×135MW燃?xì)廨啺l(fā)電機(jī)組，其中一臺投產(chǎn)后不久，發(fā)電機(jī)共箱母線箱殼和發(fā)電機(jī)兩側(cè)風(fēng)道區(qū)域有明顯振感，經(jīng)檢測，查出振源是由于發(fā)電機(jī)兩側(cè)風(fēng)道區(qū)域喘振傳導(dǎo)至共箱母線箱殼導(dǎo)致。對箱體的底部加裝一組支撐架、對風(fēng)道區(qū)域焊加強(qiáng)筋，振動有所好轉(zhuǎn)，但是仍比另一臺發(fā)電機(jī)共箱母線箱殼振動強(qiáng)烈。至2017年初，風(fēng)道區(qū)域最大振動886um，共箱母線箱殼最大振動達(dá)到683um，共箱母線箱殼多處出現(xiàn)開裂現(xiàn)象。成為一個迫切需要解決的設(shè)備難題。

1、設(shè)備概況

該機(jī)組型號：QFR-135-2，空冷燃?xì)廨啺l(fā)電機(jī)，視在功率158.8MVA，電壓13.8KV，電流6645A，定子繞組Y接線方式，由南京汽輪電機(jī)有限公司制造。

共箱母線型號：ENR-FXG-13.8 KV：額定電壓13.8KV，額定電流10000A，全連自冷，由江蘇華強(qiáng)電力設(shè)備有限公司制造。

共箱母線箱有兩段，分別通過法蘭連接在發(fā)電機(jī)本體和出線箱、發(fā)電機(jī)本體和中性點(diǎn)箱之間。詳見圖1

2、測量分析

2017年01～03月，結(jié)合機(jī)組運(yùn)行和啟停，使用測振儀采集了發(fā)電機(jī)空載、滿負(fù)荷、空轉(zhuǎn)等多種工況下的發(fā)電機(jī)與共箱母線箱殼振動信號數(shù)據(jù)20組，振動采樣點(diǎn)詳見圖2，圖3、圖4。

（1）發(fā)電機(jī)的軸瓦、定子端蓋、發(fā)電機(jī)本體中部等處均正常。

（2）發(fā)電機(jī)定子外殼振動主要集中在發(fā)電機(jī)冷卻風(fēng)道區(qū)域，最大振動值886um。

（3）共箱母線箱殼采用2mm厚304不銹鋼，和發(fā)電機(jī)外殼之間靠法蘭和螺栓硬連接，共箱母線箱殼振動最大值683um，箱殼局部出現(xiàn)開裂現(xiàn)象。

（4）比較機(jī)組定速空轉(zhuǎn)與帶負(fù)荷的振動狀態(tài)，發(fā)電機(jī)本體有顯著的熱變形，增加了外殼振動增加和共箱母線箱殼振動，給安全生產(chǎn)帶來很大危害。

3、措施與方案

經(jīng)過和南汽廠技術(shù)人員一起分析，發(fā)電機(jī)風(fēng)道和共箱母線箱殼振動大的原因是：發(fā)電機(jī)風(fēng)道處鋼板受熱不平衡影響、共箱母線箱殼結(jié)構(gòu)薄弱是導(dǎo)致振動大的主要原因?，F(xiàn)場的對策：一是采用加固發(fā)電機(jī)風(fēng)道鋼板強(qiáng)度，二是更換原破裂的共箱母線箱殼，與發(fā)電機(jī)本體之間做軟連接，用10號槽鋼制作骨架支撐共箱母線箱殼的總量。用降低振動擾動力的方法消除振動。

2017年03月26日，對發(fā)電機(jī)共箱母線箱殼進(jìn)行了更換，發(fā)電機(jī)外殼加強(qiáng)、共箱母線箱殼支撐。

2017年03月27日，對發(fā)電機(jī)共箱母線箱殼和發(fā)電機(jī)本體間采用耐高溫氟橡膠皮軟連接。詳情見圖5

4、創(chuàng)新和亮點(diǎn)

在檢查設(shè)備結(jié)構(gòu)特性剛度和振動分析的基礎(chǔ)上進(jìn)行對癥診斷，采用降低振源擾動力措施，盡管發(fā)電機(jī)仍存在熱不平衡的振動特性，但是在共箱母線箱殼和發(fā)電機(jī)外殼間創(chuàng)新地應(yīng)用耐高溫氟橡膠作為軟連接，有效阻隔了發(fā)電機(jī)外殼振動對共箱母線箱殼的傳遞。

電機(jī)空載與滿負(fù)荷時共箱母線箱殼振動值不足86um，效果明顯。

整個發(fā)電機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的安全裕度均有提高，解決了長期困擾機(jī)組運(yùn)行的一個疑難問題。