17国产600+MW汽轮发电机组振动问题分析及治理
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17国产600+MW汽轮发电机组振动问题分析及治理
国产６００ＭＷ汽轮发电机组；振动问题分析及治理；张学延１，史建良２李德勇３；１．西安热工研究院有限公司，陕西西安；７１００３２；２．北方联合电力有限责任公司，内蒙古呼和浩特０１；［摘要］国产６００Ｍｗ汽轮发电机组在运行过程中普；［关键词］；６００；ＭＷ汽轮发电机组；振动；动平衡；蒸汽激振；结构动；［中图分类号］［文献标识码］［文章编号］ＥＤＯｔ；ＴＫ２６８．
国产６００ＭＷ汽轮发电机组振动问题分析及治理张学延１，史建良２李德勇３＇１．西安热工研究院有限公司，陕西西安７１００３２２．北方联合电力有限责任公司，内蒙古呼和浩特０１００２０３．华能伊敏煤电有限责任公司，内蒙古呼伦贝尔０２１１３０［摘要］国产６００Ｍｗ汽轮发电机组在运行过程中普遍存在某些振动问题，如低压转子轴承座振动大、高负荷工况高中压转子轴承突发性振动、发电机转子不稳定振动和集电小轴稳定轴承振动大等，严重影响机组的安全、可靠运行。对国产６００Ｍｗ机组的振动特征和振动原因进行分析，并总结了振动处理过程的有效措施。［关键词］６００ＭＷ汽轮发电机组；振动；动平衡；蒸汽激振；结构动刚度；动静碰磨［中图分类号］［文献标识码］［文章编号］ＥＤＯｔ编号］ＴＫ２６８．＋１Ａ１００２―３３６４（２００９）０９―０００１―０６１０．３９６９／Ｊ．ｉｓｓｎ．１００２―３３６４．２００９．０９．００１ＡＮＡＬＹＳＩＳＡＮＤＴＲＥＡＴＭＥＮＴＯＦＶＩＢＲＡＴＩＯＮＦＯＲ６００ＭＷＴＵＲＢｏＧＥＮＥＲＡＴｏＲＵＮＩＴＭＡＤＥＩＮＣＨＩＮＡＺＨＡＮＧＸｕｅ―ｙａｎｌ，ＳＨＩＪｉａｎ―ｌｉａｎ９２，ＬＩＤｅ―ｙｏｎ９３１．Ｘｉ’ａｎＴｈｅｒｍａｌＰｏｗｅｒＲｅｓｅａｒｃｈＰｏｗｅｒａｎｄＩｎｓｔｉｔｕｔｅＣｏＬｔｄ，Ｘｉ’ａｎ７１００３２，ＳｈａａｎｘｉＰｒｏｖｉｎｃｅ，ＰＲＣ０１００２０，Ｉｎｎｅｒ２．ＮｏｒｔｈＵｎｉｔｅｄＥｌｅｃｔｒｉｃ３．ＨｕａｎｅｎｇＣｏＬｔｄ，ＨｕｈｅｈａｏｔｅＭｏｎｇｏｌｉａｎＲｅｇｉｏｎ，ＰＲＣＹｉｍｉｎＣｏａｌＥｌｅｃｔｒｉｃｉｔｙＣｏ．，Ｌｔｄ．ＰｏｗｅｒＰｌａｎｔ，Ｈｕｌｕｎｂｅｉｅｒ０２１１３０，ＩｎｎｅｒＭｏｎｇｏｌｉａｎＲｅｇｉｏｎ，ＰＲＣＡｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｒｅｏｆｔｅｎｅｘｉｓｔｓｏｍｅｖｉｂｒａｔｉｏｎｐｒｏｂｌｅｍｓｄｕｒｉｎｇｔｈｅｏｐｅｒａｔｉｏｎｏｆｔｈｅ６００ｔｏｒＭＷｔｕｒｂｏｇｅｎｅｒａ―ｕｎｉｔｓｍａｄｅｉｎＣｈｉｎａ。ｓｕｃｈａｓｔｈｅｏｖｅｒ―ｖｉｂｒａｔｉｏｎｏｆｌＯＷ―ｐｒｅｓｓｕｒｅｒｏｔｏｒｒｏｔｏｒｂｅａｒｉｎｇｃｈｏｃｋ，ｔｈｅｓｕｄｄｅｎｒｏ―ｖｉｂｒａｔｉｏｎｏｆｈｉｇｈ―ｏｒｍｅｄｉｕｍ―ｐｒｅｓｓｕｒｅｂｅａｒｉｎｇｕｎｄｅｒｈｅａｖｙｌｏａｄ，ｔｈｅｕｎｓｔａｂｌｅｖｉｂｒａｔｉｏｎｏｆａｒｅｔｏｒ．ａｎｄｔｈｅｏｖｅｒ―ｖｉｂｒａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｂｅａｒｉｎｇｏｆｅｌｅｃｔｒｉｃｉｔｙｇａｔｈｅｒｉｎｇｓｈａｆｔ，ｅｔｃ．，ｗｈｉｃｈｈａｒｍｆｕｌｔｏｔｈｅｓａｆｅｏｐｅｒａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｕｎｉｔ．Ｔｈｉｓｐａｐｅｒｄｅｓｃｒｉｂｅｓｔｈｅｆｅａｔｕｒｅｓｏｆｔｈｅｖｉｂｒａｔｉｏｎｓｉｎｔｈｅ６００ｌｙｚｅｓｔｈｅｃａｕｓｅｓＭＷｕｎｉｔ，ａｎａ―ｏｆｖｉｂｒａｔｉｏｎ，ａｎｄｓｕｍｍａｒｉｚｅｓｔｈｅｅｆｆｅｃｔｉｖｅｔｒｅａｔｍｅｎｔｓｆｏｒｒｅｄｕｃｉｎｇｔｈｅｓｅｖｉｂｒａｔｉｏｎｓ．ｔｕｒｂｏｇｅｎｅｒａｔｏｒｕｎｉｔ；ｖｉｂｒａｔｉｏｎ；ｄｙｎａｍｉｃｂａｌａｎｃｅ；ｓｔｅａｍ―ｅｘｃｉｔｅｄｖｉｂｒａｔｉｏｎ；ｓｔｒｕｃ―ｒｏｔｏｒＫｅｙｗｏｒｄｓ：６００ＭＷ技术经济综述ｔｕｒａｌｄｙｎａｍｉｃｒｉｇｉｄ；ｒｕｂａｎｄｉｍｐａｃｔｂｅｔｗｅｅｎａｎｄｓｔａｔｉｃｐａｒｔｓ自２０世纪８０年代末起，哈尔滨、东方和上海三大动力集团公司（以下分别简称哈电、东电和上电集团）开始陆续生产６００Ｍｗ汽轮发电机组。其中，哈电集＝＝＝＝；＝＝＝＝＝＝＝；＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝团在２０世纪８０年代末引进美国西屋公司技术开始生产亚临界６００Ｍｗ机组，东电集团９０年代以日本日立公司技术为基础开始生产亚Ｉ临界６００ＭＷ机组，上电热力发电．二ｏＯ九＜ｏ７－∞∞Ｚｏ∞Ｅ―ｍａｉｌ：ｚｈａｎｇｘｕｅｙａｎ＠ｔｐｒｉ．ｃｏｒｎ．ｃａ万方数据　集团９０年代末采用西屋公司技术也＿拜始生产亚临界６００Ｍｗ机组。本世纪初，哈电、东电裙上电集团又分别引进日本三菱、日立和德国西门子公司技术开始生产超临界６００ＭＷ橇缰，近年来又开始生产６００ＭＷ超超临界机组。上述６００ＭＷ机组除常规的湿冷机缰努，逐有一些直接空冷稻闰接空冷撬缰。据不完全统计，三大动力集团公闭生产的亚临界穰超（超）噬赛６００ＭＷ撬缓迄今已有上百螽在役运行，６００Ｍｗ机组已成为我国火力发电的主力机组＿之一６尽管三大动力集团公司融对引进技术进行了较充分的消化吸收，并逐步徽了不少技术泼进，且制造加王水平明显提高，出厂前转子动平衡要求也更加严格，使国产６００ＭＷ机组的质量总体较好，新枧组投运中轴系振动状况较以前的图产２００ＭＷ和３００ＭＷ机组有较大的改善。但是，由于设备生产加工工期短、机组安装或检修工期紧和运行操作不当，以及对振动限值要求更高等方面因素的影响，仍有部分机组运行中存在一些轴系振动未能达到较为满意的振动承平，甚至个别机组振动超标，严重影响机组的安全稳定运行。近些年来，疆安热工研究貌有限公司通过对数十台阑产６００Ｍｗ机组的轴系振动测试分析和治理实践，充分认识这些瓿缰运行审衡存在的振动｜霹题秘振动特征，并探索出现场处理这些机组振动问题的方法。ｌ轴系结构当前投运的国产６００ＭＷ机组基本包括２种轴系结构。（１）哈电和上电集团早期生产的西屋型亚临界技６００ＭＷ枧维，其汽轮机为四缸四排汽布置，发电机采术经用无利励磁系统。汽轮发电机组轴系（图１）由高派济（ＨＰ）转子、中压（ＩＰ）转子、２个低压（ＬＰＩ、ＬＰ１１）转综述子、发电视（ＧＥＮ＞转予和励磁税（ＥＸＣ）转子及稻应的１１个支承轴承组成。其中，汽轮机转子均为双支承结薅构，发瞧橇一磁磁撬转予秀三支承结构。各转子闯均丽力第发刚性联轴器连接。ＬＰＩ和ＬＰⅡ转子之间及ＬＰＩＩ和登运巷ＧＥＮ转子之阎有一连接短轴。．蓁８ｄＥＸＣ九牡。瓣Ｈ协Ｈ―ＧＥＮ豳１早期生产约嚣壤型亚壤冀６００ＭＷ枧组辘聚示意２万　方数据（２）哈电和上电集团艨来生产的亚临界６００ＭＷ梳组、东电集团生产的亚临界６００ＭＷ机组以及三大动力集团公司生产的超临界机组，其汽轮机为三缸四排汽布置，发电机采用枫端鑫并融静止励磁系统。汽轮发电机组轴系（图２）由高中压转子、２个低压转子、发电视转子、集毫小辘及其糖应的９个支承辘承维藏。其中，汽轮机各转子均为双支承结构，发电机转予一集电小轴势三支承结梅，９号辘承为漆器舞律端支承辘承（集电小轴稳定轴承），各转子间均用刚性联轴器连接。与东电集团生产的枫缰辘系结构略有不同，哈电和上电集团生产的６００ＭＷ机组低压工和低聪Ⅱ转予之间（４号、５号轴承阎）有一连接短辘。哥ＨＩＰ◇ＬＰ心Ｉ◇ＬＰＱＩＩ［ＧＥ）Ｎ碟集电小轴三大动力集团公司生产的国产６００ＭＷ机组汽轮机支承辘承高中压转予为可｛鹱瓦，低糕转子多为椭圆瓦，个别为可倾瓦，发电机转子支承轴承也多为椭圆瓦，个翻隽霹候嚣。旱麓生产的桃维低鼹转子辅承座坐落在排汽缸上，后来改为落地式结构，而发电机轴承座隽臻盖式结擒。２现场常见振动问题的分析和治理２．Ｉ低压转子轴振动、轴承座振动２．１．１低压转子轴承座振动大低篷转子辘承痤振动德大是某些型号国产６００ＭＷ机组共性问题之一，缀然不是很大的轴振动，但却反映出楣对较大的轴承座振动，甚至辘承座振动严重超标。低压转子轴振动不大，表明转予激振力不大，而轴承座振动偏大主要原因是轴承座动剐度较小。早期生产的６００ＭＷ机组低压转予轴承座坐落在排汽缸的凹窝上，低压缸尺寸较大、刚性相对偏弱，造成与之樱连的轴承座动嘲度降低、轴承瘫振动增大。由于低压觚的刚度随真空参数变化，因此低压转子轴承痉振动也随真空参数变化。蘑来生产的６００ＭＷ机组低压转子支承轴承虽然改为落地式结构，轴承座动刚度基本不受繇莲薤剐发鳇影魄，但仍有一些枕组的低压转子轴承座振动相对其轴振动而畜偏大，说明轴承座支承刚度仍显不是。现场降低轴承座振动的有效方法是对低压转子进行精细的动平衡，尽可能地减小低压转子的激振力。动平衡的效果取决于低压转子支承轴承处轴振动和轴承座振动的相位关系，如振动均以反向分量为主，则加重较容易达到满意的效果，否则要取得较好的效果有一定的难度。２．１．２低压转子突发性振动机组运行过程中，低压转子轴承处轴振动和轴承座振动瞬间突然增大，并稳定在较高的振动水平上。由于振动以基频分量为主，振动变化前后相位基本稳定，判断转子部件飞脱，低压转子的平衡状态发生突然恶化。揭缸检查发现低压转子次末级叶片围带断裂飞脱。据不完全统计，目前哈电集团生产的亚临界或超临界６００ＭＷ机组已有６台发生过低压转子次末级叶片围带断裂飞脱故障，造成低压转子和轴承座振动的瞬间增大。断口和强度分析表明，在较短运行时间内造成这些低压转子次末级叶片围带断裂飞脱故障的原因与机组存在设计制造缺陷有关。２．１．３低压转子的动静碰磨引起振动波动及爬升国内已有多台上电集团生产的某型亚临界６００ＭＷ机组运行中特别是在冬季，出现因真空过高引起低压转子振动快速爬升导致跳机事故，其它型号亚临界和超临界６００ＭＷ机组运行中也出现过一些低压转子振动波动和爬升的情况，原因是低压转子发生了动静碰摩故障所致。６００ＭＷ机组汽轮机低压缸刚性相对较弱，空载时因汽轮机鼓风效应造成低压缸排汽缸温度大幅提高以及运行中真空的作用，都会使得低压缸产生变形。如果变形量过大，则端部轴封局部间隙也会消失，引发低压转子端部轴封段动静碰磨，并使得低压转子振动爬升和剧烈波动。另外，当机组升负荷过快，或机组热态起动时蒸汽参数控制不当及在低负荷停留时间过长时，都容易引起低压转子产生摩擦振动。因此，应尽量减少机组在空载状态下的停留时间，及时带负荷运行；同时保证低压缸两侧排汽真空的一致性，并适当控制运行真空值，必要时要降低一些真空值。此外，通过转子动平衡手段尽可能地降低轴振动水平，防止动静部件碰磨。２．２高中压转子振动３万　方数据２．２．１工作转速和临界转速下高中压转子振动较大有些机组运行中高中压转子１号、２号轴承处轴振动（简称轴振）略大，或其中一个轴承处轴振值略大，超过新机组７６ｐ．ｍ的振动保证值，振动幅值、相位比较稳定，这是由于高中压转子出厂动平衡精度不够、残余不平衡量较大引起的，可根据振动相位情况在现场或返制造厂对高中压转子实施动平衡来降低振动水平。个别机组投运初期高中压转子振动很好，但随着运行时间的延长，振动逐渐持续爬升，最终振动超过限值。当排除动静碰磨因素的影响后，分析原因是制造过程中高中压转子内应力未完全消除等材质方面的因素使内应力在运行中不断释放，造成转子不断弯曲，引发转子振动持续增大，应及时将转子返制造厂进行相应的检查处理。一些机组在高中压转子一阶临界转速区域轴振较大，通常是由于运行操作不当使高中压转子发生动静碰磨而产生一定的永久弯曲变形，产生一阶质量不平衡引起的。当然，个别存在热弯曲的高中压转子在热态起动及停机过程通过其一阶临界转速时振动也较大。当转子弯曲量较小时，可通过现场校正平衡重量抵消弯曲变形的影响。某些型号机组高中压缸在前端、中端和末端均设有专用加重孔，可在高中压转子前、后及中间平面加平衡重量，因此可在现场进行高中压转子的动平衡。需要注意的是，因高中压转子加重相对较麻烦，且调整重量需要一定的时间，所以加重前要仔细分析机组起、停机过程中临界转速区域的振动数据，力争一次加重取得良好的效果。２．２．２高负荷工况高中压转子突发性低频振动据不完全统计，目前已有超过１０台国产６００Ｍｗ技机组在带高负荷运行中发生高中压转子由蒸汽激振引鑫起的突发性不稳定低频振动，主要表现在１号、２号轴霆承的突发性振动，严重时振动超限引起机组跳闸。发器生这种故障的既有亚Ｉ临界汽轮机，也有超Ｉ临界汽轮机。――低频振动频率一般为２５Ｈｚ的半频，有时为高中压转撼子一阶临界转速频率。督，尽管目前国产６００ＭＷ机组发生蒸汽激振的台电基数并没有国产亚临界３００Ｍｗ机组的多，但由于当前二投运的国产６００ＭＷ机组大多是超临界机组，其蒸汽Ｙ芗的高热力参数以及为提高汽轮机效率而设计的小汽封ｉ间隙特性决定了超临界６００ＭＷ机组的高中压转子更容易发生蒸汽激振，加之超临界机组投运的时间相对较短，以及当前许多枧组运行时朱达到额定负楚，这方丽阗题还未充分暴露窭来，因就绝不能捧潋轻心。高中压转子蒸汽激振的原因一方面是转子程汽缸中偏斜引起叶顶和汽封间隙蒸汽激振力导致轴系稳定性降低，另一方蕊是安装、检修不泼或热膨胀引起轴承掾菇下降襞辘承承载藏小、稳定馕降羝。戴外，在汽轮机慕个部分进汽工况下产生一个向上抬起转子的合力，减少了轴承比压，也导致轴瓦稳定性降低，此力的大小和方向受机组运行中各调节阀的开启顺序、开度秘嚷嚷数量的影噙。对出现蒸汽激振的机组现场采取更换轴承，增加轴承标高，调整轴承几何尺寸、密封间隙、转子在汽缸中对中度、调节阀开启顺序及开度等，其中的一种或几种措施组合，可取彳罨较好的结果，使羝频振动消失或明显降低。僵是，荔豹处理措慈采取露效果仍不理想，只能降低热力参数或负荷来控制蒸汽激振。运行表明，一蝗型号机组的离中压转子在高负荷工况更容易发生蒸汽激振，这可能与枧组轴系设计存在缺陷有一定的关系。要姨根本上鼹决该阕题，制造厂应对轴系稳定性进行改进设计，可从汽封的型式、结构和布置等方面进行改进，以减小戏消除蒸汽激振力。２．３发电枕转子、轴承座爱定子振动２．３．１发电机转子不稳定振动发电机、励磁机转子轴承振动爬升和不稳定是早期生产的西屋型渡临界６００ＭＷ机组轴系存在的一个振动阉题。发电视及藏磁税的ｌｏ号、１１号轴振动易受运行工况的影响，经常出现严重的振动急剧爬升、不稳定现象，甚至振动超限引起跳机。图２所永轴系技结构的个别６００ＭＷ机组发电机轴承也发生过不稳基定振动。济弓｜起发电毫疆．、励磁视不稳定振动主要原因有：（１）――机１ｌ号轴颈晃度较大和发电机一励磁机（发一励）联豢转子产生热弯曲；（２）发电机密封瓦出现碰磨；（３）励磁燕轴器连接螺栓紧力不足。在热不＿平衡量较小的壤况藿茗下，霹采取热态乎德来补偿转予热变形瑟产生振动的塑窀影响。需要注意的是，因此型机缀轴系振动的设计特一性，发电机、励磁机转子的加重对发电机二阶临界转速嚣ｇ和励磁机一阶临界转速振动以及工作转速下的振动都涮Ｚ会产垒暖显影赡，掰以必须综合考虑临界转速、定速３０００ｒ／ｍｉｎ和带负荷工况下的振动特性，对发电机、４万　方数据励磁机轴系进行精细动平衡。对于热不平衡量较大的情形，不戆通过热平德进行补偿，此时应查找其它方巍煞琢鼹，消除转子热不平衡。在现有密封瓦结构的条件下，采用提高轴系动平衡精度（减小不平衡激振力）、保持合适的密封油温（一般控制在４５～４８℃）及密封油清洁度等手段可消除和改善蜜封瓦静瑾磨。对原因（３）故障处理的根本方法是重新调整发一励联轴器的连接状态，保证静态下１１号轴颈晃度合格，并使联轴器连接螺栓紧力达到要求值；增设止动圈，确保祝缀运每后发一撬联辘器连接状态在合格篷围内。有时在１ｌ号轴振动不是很大的情况下，也可采用先对励磁机转子动平衡的方法降低振动，振动达不到要求或停机检修时对转子重新找中。除上述引起发电褫、藏磁枧转子不稳定的因素终，转予产生裂纹氇会使搬动出现不稳定现象。例如，莱电厂１台哈电集团生产的亚临界６００ＭＷ机组在一次调停结束机组起动运行数天后，发现发电机７号、８号轴振和轴承座振动持续增大，振动主癸为基频分量，巢一天攘链也毒褒大蠛变诧，且振动与受耩、输电线路可控串补投退有关。初步诊断认为，振动爬升是由于次同步振荡造成汽轮机低压Ⅱ一发电机转子联轴器连接螺栓松动引起。后停机检查发现，发电机侧半联轴器已出瑗３遭穿透性裂纹，发电视转予也是瑰多遭裂纹。所以，振动爬升的主要原因是由发电机转子及联轴器产生裂纹引起的。裂纹产生的原因除检查中发现的发电机转子与联轴器连接销键处应力集中过大外，主要与该电厂输电线路可控串补投入后产生的强烈轴系掇振洚毒有关。因此，对于独立电源点翔远距离电潮糯串补火容量送电，要预防可能引发的次同步振荡问题。２．３．２发电机前轴承处轴振偏大图２轴系结构的一些６００ＭＷ槐缌运行中发电枧？号辘振偏大，且振动蓉往往随有功负萄的增加稀增大，７譬轴振有时还将其相邻的６号或８号轴振值带高，使机组轴系振动水平无法达到新机验收值要求。弓ｌ超该现象的主要缀因是低压珏一发电机转子联辘器螺梭紧力不是或不均匀，在撬维带负蔫后联轴瓣产生偏差引起其质量不平衡，或者联轴器中心不正及联轴器本身加工偏差产生一定的质量不平衡。应指出的是，发电机电气故障或电网冲击会对低压Ⅱ一发电视转予联轴器产生磅惫整矩，造成联辘器螺栓紧力降低，甚至松动，从而影响联轴器的平衡状态。如果７号轴振明显偏大，且振动与机组负荷明显相关，或联轴器中心明显不正，则应解开联轴器对轮，重找中心，并加大联轴器螺栓连接紧力和使其均匀。此外，为进一步改善振动状况，现场通常采取在低压Ⅱ一发电机转子联轴器发电机侧加平衡重量。该动平衡方法的效果取决于６号＂－－８号轴振的相位关系。２．３．３发电机轴承座、定子振动偏大有些机组发电机转子轴振较小，但轴承座振动较大，甚至超过限值，显然这是由发电机轴承座动刚度不足引起的。发电机轴承为端盖轴承，它与发电机定子相联接，其刚度大小除取决于轴承本身的结构刚度外，很大程度还受定子及定子上其它部件刚度的影响。某电厂２号机组系哈电集团生产的超临界６００Ｍｗ机组，８号轴振值是５０～６０／－ｔｍ，而轴承座振动值是６０弘ｍ左右。轴振和轴承座振动相当，甚至小于轴承座振动，说明支承系统的动刚度偏低。该机组投运初期，轴承座振动尚可，但运行一段时间后，８号轴承座振动明显增大，表明该轴承座的支承动刚度是逐渐降低的。这是因为支承系统连接刚度的下降和共振的影响同时存在，支承系统连接刚度降低使共振频率降低，而更接近于工作转速，这种情况下８号轴承座振动会显著增大。该机组发电机定子氢冷器有部分冷却水管被振裂，现场对冷却水管测量发现，存在５０Ｈｚ左右的固有频率，因此机组运行中冷却水管及氢冷器的共振造成８号轴承座动刚度的降低，使振动增大。对此，电厂曾通过在冷却水管安装膨胀节来改善其振动，但效果不明显。发电机轴承座振动偏大的原因属于结构方面的问题，需要对发电机定子、端盖、氢冷器等部件及其连接处进行仔细检查，根据实际情况必要时需通过改进结构设计（包括加固）做进一步的调频处理。尽管发电机定子重量近百吨，若因设计制造缺陷或设备安装不当，机组运行后在不大的激振力作用下定子也会产生较大的振动。某电厂２号机组系上电集团生产的直接空冷亚临界６００ＭＷ机组，投运后发电机定子振动一直偏大，振动分布不均匀，定子中部局部点振动值高达１００弘ｍ以上。制造厂最初认为原因为发电机安装时未做定子承载分布试验，定子座落不平整，使得四角或中部产生局部间隙，承载分布不均匀，造成发电机定子局部刚度降低，振动增大。对此，做了定子承载分布试验，并按照安装工艺要求重新阶梯型ｎ万　方数据布置垫片，以保证定子承载均匀。机组运行后，振动改善并不明显，定子局部点最大振动值仍接近８０￥ｚｍ。制造厂最终认为振动原因是制造工艺存在定子内衬板焊接强度不够所致。改进焊接工艺后，该电厂后期到货的３号、４号机组再未出现发电机定子振动问题。当然，有些机组发电机定子、轴承座振动确实是因安装质量不佳引起的，按技术规范要求重新安装即解决了振动问题。２．４集电小轴稳定轴承振动超临界６００ＭＷ机组和后来生产的亚临界６００ＭＷ机组（图２）的９号轴承为集电小轴稳定轴承。这些机组存在的一个比较明显的问题是９号轴振偏大（东电集团机组因未装传感器，不能显示该轴承振动情况）。相当数量的新机组在起动定速后９号轴振都超标，有些甚至达到跳机值（２５４弘ｍ），并且振动以基频分量为主。引起９号轴振偏大的主要原因是结构设计以及制造和安装方面存在一定的缺陷。由于发电机转子和集电小轴的三支承结构，以及集电小轴相对较轻，且细而长的特点，因此９号轴颈对轴系的不平衡响应比较敏感。当集电小轴存在一定的原始不平衡或发电机转子一集电小轴联轴器安装偏差稍大或９号轴颈晃度偏大时，９号轴承处就容易产生较大的轴振。过大的轴振会引起轴承损坏。当发电机转子～集电小轴联轴器连接螺栓紧力不足或不均匀时，随着运行时间的延长，联轴器中心会发生变化，进而引发集电小轴平衡状况恶化，造成振动逐渐爬升。此外，有些电气事故也会引起振动的爬升。某台上电集团生产的超临界６００ＭＷ机组２００６年１０。月１４日发生输电线路电气开关跳闸事故，造成机组跳术机，发电机转子一集电小轴联轴器承受了很大的冲击薷扭矩，引起联轴器连接状态的改变，９号轴振明显增鬈大，最大轴振值由１００ｐ．ｍ很快爬升到１８０弘ｍ以上。一现场降低９号轴振的有效方法是动平衡，一般通抽过在９号轴承侧集电小轴平衡盘上加重（哈电集团机翟组）或在集电小轴整流盘上加重（上电集团机组）可以电兰取得良好的效果。但因该位置加重的影响系数较大，一，且９号轴振有时受机组负荷变化等因素的影响会有一ｑ多定的波动，故动平衡工作往往经过数次加重才能达到－。ｈ’预期的效果，能将９号轴振值降低到８０ｐ．ｍ以内。包含各类专业文献、中学教育、应用写作文书、行业资料、外语学习资料、专业论文、生活休闲娱乐、高等教育、17国产600+MW汽轮发电机组振动问题分析及治理等内容。　
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基于Mie谐振的微波吸波材料研究
【摘要】：电磁超材料是一种能够实现特殊电磁响应特性的新型人工复合介质材料。目前，超材料普遍存在着行为不可动态调节等缺陷，严重限制了超材料在物理、光学、材料学等领域上的应用和发展。本论文主要是针对基于Mie谐振的人工磁性材料的吸波材料电磁参数计算及可调行为研究，这两方面的内容进行了理论计算分析及数值模拟仿真的研究。论文主要创新点如下：
1.由Mie谐振原理和有效媒质理论出发，设计一种具有各向同性负磁导率的人工磁性复合材料。且该复合材料在第1级Mie谐振附近表现出很强的磁谐振，并且具有负性磁导率。该磁谐振源于电磁波在介电颗粒内诱导产生的环形位移电流，使得该介电颗粒等效于一个磁偶极子，并且其谐振频率可由颗粒的大小和介电常数调节。
2.研究了基于Mie谐振的介电颗粒间的电磁相互作用，人工磁性复合材料吸波频率的调控。通过电磁模拟仿真与分析表明：在电磁波电场方向和磁场方向上，通过调节颗粒间电磁相互作用可以使复合材料吸波频率发生单调性的变化；而在传播方向上，颗粒间电磁相互作用较为复杂。故而得出能通过改变立方晶格常数A，能够实现对介电复合材料第1级Mie谐振模及其吸波频率一定范围内的调控。
【关键词】：
【学位授予单位】：湖北工业大学【学位级别】：硕士【学位授予年份】：2013【分类号】：TM25【目录】：
摘要4-5Abstract5-6目录6-9第1章 绪论9-16 1.1 本章引言9-10 1.2 吸波材料的基本工作原理10-13
1.2.1 介电常数和磁导率10-11
1.2.2 吸波率11-12
1.2.3 基本工作原理12-13 1.3 吸波材料的研究现状及问题13-15
1.3.1 铁氧吸波材料13
1.3.2 金属微粉复合剂13
1.3.3 导电高聚物吸波材料13-14
1.3.4 多晶铁纤维吸波材料14
1.3.5 纳米吸波材料14
1.3.6 高温吸波材料14
1.3.7 手性吸波材料14-15
1.3.8 超材料15 1.4 本论文研究思路与内容安排15-16第2章 超材料16-29 2.1 本章引言16 2.2 超材料及其特性16-21
2.2.1 负折射效应19-20
2.2.2 反常 Doppler 效应20-21 2.3 微波超材料21-27
2.3.1 负有效介电常数21-22
2.3.2 负有效磁导率22-24
2.3.3 负折射实验验证24-26
2.3.4 超材料的应用26-27 2.4 超材料研究状况及展望27-29第3章 基于 Mie 谐振的人工磁性材料研究29-47 3.1 本章引言29-30 3.2 理论基础30-32
3.2.1 Mie 散射理论30
3.2.2 Lewin 模型30-32 3.3 利用 MIE 谐振实现“双负”的人工磁性球颗粒32-36
3.3.1 获得负的相对磁导率33-35
3.3.2 获得负的相对电导率35-36 3.4 理论的计算与仿真36-43
3.4.1 理论计算36-41
3.4.2 数值模拟41-43 3.5 模型设计及验证43-46
3.5.1 模型设计43-44
3.5.2 负磁导率的仿真验证44-46 3.6 本章小结46-47第4章 颗粒间电磁相互作用对颗粒吸波的影响47-57 4.1 本章引言47 4.2 模拟设计与仿真结果47-54
4.2.1 电磁波电场方向（X 轴）的电磁相互作用48-50
4.2.2 电磁波电场方向（Y 轴）的电磁相互作用50-52
4.2.3 电磁波传播方向(Z 轴）的电磁相互作用52-54 4.3 仿真结果分析54-55
4.3.1 电磁波电场方向上的吸波调控分析54-55
4.3.2 电磁波磁场方向上的吸波调控分析55
4.3.3 电磁波传播方向上的吸波调控分析55 4.4 结论55-57第5章 结论与展望57-59 5.1 总结57 5.2 展望57-59参考文献59-61
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