姚大坤\曲大庄2(1.哈尔滨大电机研究所,黑龙江哈尔滨150040;2哈尔滨动力设备股份有限公司,黑龙江哈尔滨150040)摘*:介绍了哈电制造的600MW汽轮发电机定子模态及振动性能试验研究。给出了定子的椭固固有杪剩ㄗ犹心、机座、轴承座的振动幅值及定子机座的隔振系,可供600MW汽轮发电机运行及大型汽轮发电机组的设计和制造。
前言随着我国电力事业的蓬勃发展,火电机组的单机容童在不断增大,火电建设正逐步过渡到以国产600MW机组为主的新局面W.本文介绍哈电制造的HEC600MW汽轮发电机定子模态及振动试验情况,供600MW汽轮发电机运行及大型汽轮发电机组的设计和制造。
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,对于系统频率为50HZ的发电机,这一激振力频率为100Hz,并且沿圆周方向椭圆分布。倘若定子椭圆模态固有频率等于或接近1Hz,机座就可能发生共振,从而产生很大的振动,影响机组的正常运行,甚至发生事故。
我们通过试验获得了HEC600MW汽轮发电机定子的试验模态参数,从而考察了定子的动态特性,并对有限元计算方法进行修正。
机组的设计是否合理,*终要通过现场运行来评定。现场振动测童和分析是考核其机械性能的*终标准。我们通过型式试验,模拟了现场实际运行的各种受力工况,并进行试验和分析,以预测电厂运行的振动情况。因为厂内试验振动估算是偏保守的,所以型式试验足以代表电厂运行状况。
HEC600MW汽轮发电机定子铁心与机座之间采用立式弹簧板来隔振,其隔振效果直接关系到机座的寿命和正常运行。立式弹簧板结构不同于常规的卧式弹性定位筋,通过实测确定弹簧板的隔振系数,确保机组的安全运行,同时,为将来更大容量机组的隔振结构的设计和计算提供。
1机组主要参数*大连续出力654MW额定功率因数0.92研究内容2.1横态试验定子模态试验在总装试验平台上进行,与机组在电厂运行状态完全一致,试验的模态参数反映了机组实际运行的动态特性。
2.2铁心、机座、轴承座振动测量机座、轴承座的振动是国标要求的,也是电厂运行监测参数。我们严格按照国家标准及工厂标准进行机座的振动试验和分析。
2.3弹簧板隔振系数测置由型式试验定子铁心和机座的振动试验确定弹簧板隔振系数。
3试验方法和原理3.1定子横态试验本次试验采用锤击试验方法,用力锤对定子机座进行缴振,同时测量激振力和加速度响应,用磁带机记录力信号和响应信号,再送人结构动态分析仪对力眷信号和响应信号进行傅立叶变换,从而获得各点频响函数,对频响函数进行曲线拟和后得到系统的模态参数。
系统运动微分方程仅讨论粘性阻尼时,位移X(/)对外力F(/)的传递函数关系为W丨丨传递函数力表示在y点作用一个单位外力,在i点引起的响应。由的表达式可见,不论在机械的哪一点测量,得到的传递函数的分母相同。因为它与激振点无关,只与频率和阻尼比有关。分子则与模态刚度、质量、激振点和响应点的模态值大小有关。所以,用一个传递函数就可以求出固有频率、阻尼比;为了求振动模态,则要求出传递函数矩阵中的一行或者一列。