中應(yīng)注意的幾個(gè)問題。 1刖目汽輪發(fā)電機(jī)定子繞組端部和引線的受力比較復(fù)雜,其中主要是二倍頻的電磁力。如果端部繞組的固有頻率與這種電磁力的頻率相等或接近,就會(huì)產(chǎn)生共振或較大的振動(dòng)力,從而導(dǎo)致繞組固定壓板、墊塊等的損壞和鼻端導(dǎo)體及引水導(dǎo)線的振動(dòng)疲勞斷裂,同時(shí)其長時(shí)間作用也會(huì)損壞線圈絕緣。由于電磁力與電流的平方成正比,故容量越大,發(fā)電機(jī)繞組承受的激振力也越大。 近年來因固有頻率共振引起的發(fā)電機(jī)設(shè)備事故比較多,如山東石橫電廠6號(hào)發(fā)電機(jī)、廣東沙角C廠2號(hào)發(fā)電機(jī)等。為此,國家電力公司在2000年發(fā)布的防止電力生產(chǎn)重大事故的二十五項(xiàng)重點(diǎn)要求對(duì)試驗(yàn)測(cè)試專門作了規(guī)定,國家經(jīng)貿(mào)委也于2000年11月3日發(fā)布了試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn),我省也已開始了發(fā)電機(jī)定子繞組端部振動(dòng)特性的測(cè)試工作,F(xiàn)對(duì)測(cè)試原理、方法作一介紹,并給出一個(gè)測(cè)試實(shí)例,最后介紹幾點(diǎn)測(cè)試經(jīng)驗(yàn)。 2測(cè)試分析的基本原理由于大型發(fā)電機(jī)定子端部繞組及引線結(jié)構(gòu)復(fù)雜,因此其固有頻率很難用計(jì)算方法求得,一般采用試驗(yàn)測(cè)試方法獲得。試驗(yàn)時(shí)用力錘敲擊繞組端部及引線,裝在力錘上的壓電傳感器獲得一個(gè)沖擊力(激勵(lì))信號(hào),而安裝在繞組端部及引線上的加速度計(jì)則獲得相應(yīng)的響應(yīng)信號(hào),對(duì)這兩個(gè)信號(hào)進(jìn)行頻響函數(shù)估計(jì),就可獲得固有頻率。每個(gè)點(diǎn)的固有頻率的集約總和,即為整體的振動(dòng)模態(tài)。 以力信號(hào)代表某系統(tǒng)的輸入信號(hào)(即力錘獲得的沖擊力信號(hào)),以位移信號(hào)(")代表輸出(響應(yīng))信號(hào)(即加速度計(jì)獲得的響應(yīng)信號(hào)),則動(dòng)態(tài)信號(hào)分析儀的頻響函數(shù)通常按(1)式計(jì)算。 把(1)式變?yōu)閷ⅲ?)式兩邊分別乘以F(/)的共軛復(fù)數(shù)F(/),得則再將(2)式兩邊分別乘以X(/)的共軛復(fù)數(shù)X(/),得(/)和(/)則為頻響函數(shù)的兩種表達(dá)形式,1(/)和(/)的比值稱為相干函數(shù),它表明響應(yīng)信號(hào)和力信號(hào)之間的相干程度。當(dāng)它接近1時(shí),表明響應(yīng)信號(hào)是力信號(hào)激勵(lì)起來的,且它們之間具有良好的線性關(guān)系。當(dāng)它明顯小于1時(shí),說明信號(hào)受到干擾或者系統(tǒng)具有非線性特性。 3試驗(yàn)方法建立試驗(yàn)?zāi)P,將發(fā)電機(jī)的汽、勵(lì)側(cè)繞組沿軸向位置兩個(gè)剖面各布置成若干個(gè)測(cè)點(diǎn),一個(gè)剖面在發(fā)電機(jī)外圈靠近線棒的鼻端處(如中的1位置),另一個(gè)剖面布置在內(nèi)圈繞組的槽口部位(中的2位置),一般先測(cè)外圈數(shù)據(jù),若需要,再加測(cè)內(nèi)圈的數(shù)據(jù)。 試驗(yàn)采用錘擊法,一點(diǎn)激勵(lì)多點(diǎn)響應(yīng)或多點(diǎn)激勵(lì)一點(diǎn)響應(yīng)均可。一般采用一點(diǎn)激勵(lì)多點(diǎn)響應(yīng)法,在定子繞組端部上定點(diǎn)敲擊,動(dòng)態(tài)信號(hào)分析儀拾取端部繞組上各測(cè)點(diǎn)的徑向振動(dòng)響應(yīng),模態(tài)分析軟件分析處理該振動(dòng)信號(hào),即可得到定子繞組端部整體的模態(tài)頻率、振型和阻尼等模態(tài)參數(shù)。 測(cè)量固有頻率時(shí),用力錘分別敲擊定子繞組鼻端接頭、引出線和過渡引線,并測(cè)量相應(yīng)測(cè)點(diǎn)的振動(dòng)響應(yīng),經(jīng)軟件分析得到相應(yīng)的瞬態(tài)激勵(lì)頻率響應(yīng)函數(shù),在瞬態(tài)激勵(lì)頻率響應(yīng)函數(shù)的幅頻特性曲線上,相干函數(shù)值在0.9以上的極大值點(diǎn)為各測(cè)點(diǎn)的固有頻率值。 4實(shí)測(cè)例子華夏嵩嶼電廠2號(hào)汽輪發(fā)電機(jī)為國產(chǎn)FSN-300-2型發(fā)電機(jī),該機(jī)2002年6月大修期間繞組端部振動(dòng)特性測(cè)試結(jié)果如表1,模態(tài)振型如、3.其中汽側(cè)3階和勵(lì)側(cè)2階頻率在94-115Hz范圍內(nèi),但從整條幅頻特性曲線上看,其幅值較小,且該機(jī)運(yùn)行情況正常,無明顯磨損痕跡,因此未對(duì)其進(jìn)行處理,但建議加強(qiáng)運(yùn)行監(jiān)視。 表1汽側(cè)、勵(lì)側(cè)繞組模態(tài)參數(shù)匯總階號(hào)汽側(cè)頻率/Hz阻尼/%勵(lì)側(cè)頻率/Hz阻尼/%對(duì)定子繞組鼻端接頭和引出線及過渡引線的固有頻率進(jìn)行測(cè)試,發(fā)現(xiàn)部分固有頻率在94-115Hz范圍內(nèi),經(jīng)電機(jī)廠技術(shù)人員重新綁扎加固后,復(fù)測(cè)結(jié)果頻率全部合格。處理前后的固有頻率數(shù)據(jù)見表2.表2部分11接頭(引出線棒)處理前后的固有頻率Hz序號(hào)勵(lì)側(cè)汽側(cè)處理前處朗5試驗(yàn)測(cè)試中應(yīng)注意的問題為保證試驗(yàn)的順利進(jìn)行及試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性,試驗(yàn)中應(yīng)著重注意:用力錘敲擊時(shí),一定要保持敲擊的方向基本一致,同時(shí)敲擊時(shí)動(dòng)作要干脆且不能連擊,否則所測(cè)數(shù)據(jù)可信度差。 由于加速度計(jì)無法固定在繞組上,需有專人(下轉(zhuǎn)第43頁)對(duì)運(yùn)輸車輛前輪支點(diǎn)C求矩結(jié)論:運(yùn)輸車輛在上、下坡時(shí)制動(dòng)不會(huì)傾翻;同理,運(yùn)輸車輛在上坡起動(dòng)時(shí)也不會(huì)傾翻。 由于10m的塔筒在12m的平板車上的穩(wěn)定性和安全性遠(yuǎn)比30m塔筒在平板車上的好,故可以不必進(jìn)行驗(yàn)算。 綜上所述,塔筒運(yùn)輸選擇的運(yùn)輸車輛以及塔筒在車輛上的放置位置滿足運(yùn)輸安全性和穩(wěn)定性要求。 5安全技術(shù)措施5.1嚴(yán)格控制運(yùn)輸車輛行駛速度!5k以h,轉(zhuǎn)彎(上接第11頁)用手扶住,因此應(yīng)注意不可用力壓傳感器,否則會(huì)對(duì)響應(yīng)信號(hào)造成干擾。 測(cè)試中主要看相干函數(shù),正常情況下它應(yīng)該接近1,這表明響應(yīng)信號(hào)是力信號(hào)激勵(lì)起來的,且它們之間具有良好的線性因果關(guān)系。如果它明顯小于1,說明信號(hào)受到干擾或者系統(tǒng)線性度差,數(shù)據(jù)可信度差。在瞬態(tài)激勵(lì)頻率響應(yīng)函數(shù)的幅頻特性曲線上,只有相干函數(shù)值在0.9甚至0.95以上的極大值點(diǎn)其頻率才是各測(cè)點(diǎn)的固有頻率值。 測(cè)試所用的信號(hào)線較細(xì),接頭易損壞,使得測(cè)量信號(hào)失去屏蔽,容易受到干擾,數(shù)據(jù)的可信度低。如果在響應(yīng)信號(hào)中出現(xiàn)明顯的干擾波形,則說明信號(hào)線已經(jīng)損壞,必須更換。 如前所述,試驗(yàn)測(cè)量采用一點(diǎn)激勵(lì)多點(diǎn)響應(yīng)或多點(diǎn)激勵(lì)一點(diǎn)響應(yīng)方法,如果一點(diǎn)激勵(lì)多點(diǎn)響應(yīng)過程的行駛速度!3k以h. 5.2塔筒放在平板車上應(yīng)有專用托架,防止塔筒在運(yùn)輸過程發(fā)生滾動(dòng);塔筒與專用托架之間鋪設(shè)橡膠墊以改善接觸面受力狀況,并防止塔筒表面局部受力過大而發(fā)生變形。 5.3塔筒放在平板車上應(yīng)進(jìn)行前后、左右方向的綁扎。 5.4遇大雨、暴雨及六級(jí)以上的大風(fēng)不進(jìn)行運(yùn)輸和裝卸作業(yè)。 5.5運(yùn)輸過程請(qǐng)交警配合交通指揮,以確保交通安全。 5.6沿途凈空距不夠的電力線采取斷電并加高措施,凈空距不夠的通訊線采取加高措施。 5.7運(yùn)輸前到交通部門辦理超限運(yùn)輸許可證。 6結(jié)束語根據(jù)上述對(duì)運(yùn)輸塔筒車輛選擇和塔筒在車輛上放置位置的確定以及對(duì)運(yùn)輸車輛行駛過程的安全穩(wěn)定性校核結(jié)果,運(yùn)輸車輛在運(yùn)輸塔筒過程中的安全穩(wěn)定性滿足要求,因此,這種運(yùn)輸方案是可行的,并且在實(shí)際運(yùn)輸過程中得到了驗(yàn)證。在運(yùn)輸安全方面,筆者認(rèn)為單節(jié)塔筒的設(shè)計(jì)長度不宜過長,因?yàn)閱喂?jié)塔筒過長會(huì)增加許多安全風(fēng)險(xiǎn)以及運(yùn)輸費(fèi)用,單節(jié)塔筒長度以不超過15m為宜,這樣在選擇運(yùn)輸車輛以及車輛在道路行駛方面安全性和運(yùn)輸費(fèi)用方面具有優(yōu)勢(shì)。另外,通過這次塔筒運(yùn)輸也可以為今后的風(fēng)力發(fā)電機(jī)塔筒運(yùn)輸提供借鑒。 的激振點(diǎn)或多點(diǎn)激勵(lì)一點(diǎn)響應(yīng)的拾振點(diǎn)正好在振型節(jié)點(diǎn)上或其附近,就有可能遺漏該模態(tài)。因此應(yīng)變換幾次激振點(diǎn)或拾振點(diǎn)的位置,檢查是否有遺漏的模態(tài)。 6結(jié)語發(fā)電機(jī)定子繞組端部振動(dòng)特性試驗(yàn)屬無損檢查性試驗(yàn),由試驗(yàn)結(jié)果可以模擬發(fā)電機(jī)實(shí)際運(yùn)行時(shí)端部的振動(dòng)狀態(tài),指導(dǎo)發(fā)電機(jī)的檢修和維護(hù),通過對(duì)比歷史數(shù)據(jù)和變化趨勢(shì),還可以幫助發(fā)現(xiàn)未來運(yùn)行中的事故隱患。因此在機(jī)組大修、更換線棒、改變定子繞組端部固定結(jié)構(gòu)或必要時(shí),應(yīng)對(duì)定子繞組進(jìn)行振動(dòng)特性測(cè)試。測(cè)試中若發(fā)現(xiàn)固有頻率在94=115H范圍內(nèi),應(yīng)結(jié)合發(fā)電機(jī)歷史運(yùn)行情況綜合分析處理,必要時(shí)應(yīng)加固或改變端部固定結(jié)構(gòu),避開共振頻率范圍。