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大型汽轮发电机组定子绕组端部振动特性的试验分析

来源:广州启灏机电工程有限公司发布时间:2022-10-01 00:12阅读:原标题:大型汽轮发电机组定子绕组端部振动特性的试验分析

中应注意的几个问题。

1刖目汽轮发电机定子绕组端部和引线的受力比较复杂,其中主要是二倍频的电磁力。如果端部绕组的固有频率与这种电磁力的频率相等或接近,就会产生共振或较大的振动力,从而导致绕组固定压板、垫块等的损坏和鼻端导体及引水导线的振动疲劳断裂,同时其长时间作用也会损坏线圈绝缘。由于电磁力与电流的平方成正比,故容量越大,发电机绕组承受的激振力也越大。

近年来因固有频率共振引起的发电机设备事故比较多,如山东石横电厂6号发电机、广东沙角C厂2号发电机等。为此,国家电力公司在2000年发布的防止电力生产重大事故的二十五项重点要求对试验测试专门作了规定,国家经贸委也于2000年11月3日发布了试验标准,我省也已开始了发电机定子绕组端部振动特性的测试工作。现对测试原理、方法作一介绍,并给出一个测试实例,*后介绍几点测试经验。

2测试分析的基本原理由于大型发电机定子端部绕组及引线结构复杂,因此其固有频率很难用计算方法求得,一般采用试验测试方法获得。试验时用力锤敲击绕组端部及引线,装在力锤上的压电传感器获得一个冲击力(激励)信号,而安装在绕组端部及引线上的加速度计则获得相应的响应信号,对这两个信号进行频响函数估计,就可获得固有频率。每个点的固有频率的集约总和,即为整体的振动模态。

以力信号代表某系统的输入信号(即力锤获得的冲击力信号),以位移信号(")代表输出(响应)信号(即加速度计获得的响应信号),则动态信号分析仪的频响函数通常按(1)式计算。

把(1)式变为将(2)式两边分别乘以F(/)的共轭复数F(/),得则再将(2)式两边分别乘以X(/)的共轭复数X(/),得(/)和(/)则为频响函数的两种表达形式,1(/)和(/)的比值称为相干函数,它表明响应信号和力信号之间的相干程度。当它接近1时,表明响应信号是力信号激励起来的,且它们之间具有良好的线性关系。当它明显小于1时,说明信号受到干扰或者系统具有非线性特性。

3试验方法建立试验模型,将发电机的汽、励侧绕组沿轴向位置两个剖面各布置成若干个测点,一个剖面在发电机外圈靠近线棒的鼻端处(如中的1位置),另一个剖面布置在内圈绕组的槽口部位(中的2位置),一般先测外圈数据,若需要,再加测内圈的数据。

试验采用锤击法,一点激励多点响应或多点激励一点响应均可。一般采用一点激励多点响应法,在定子绕组端部上定点敲击,动态信号分析仪拾取端部绕组上各测点的径向振动响应,模态分析软件分析处理该振动信号,即可得到定子绕组端部整体的模态频率、振型和阻尼等模态参数。

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