1．转速（含超速）试验
转速是影响机组振动的重要因素，不仅转子的不平衡 离心力随转速升高而增大，而且转子在轴系临界转速或支 承系统固有频率附近运行时，振幅大幅上升。此外，转子 系统的自激振动存在起始转速阈值，只有当转速高于阈值 时自激振动才会显现出来。因此，转速试验的目的在于判 别机组振动是否由转子质量偏心所致，并且找出轴系各转 子的临界转速分布，工作转速与共振转速的接近程度、自 激振动的起始转速阈值，检查与轴承座相连的支承系统 (如基础、蒸汽管等)是否存在共振。
3.励磁电流试验

对于发电机转子，引起机组振动的电气方面 原因主要有两种：一是纯电气原因，如转子线圈 短路、转子与静子间的空气间隙不均匀、转子或 静子呈椭圆形等引起的不平衡电磁力；二是电气 方面引起转子的某些部件不对称热变形、转子热 弯曲等。 励磁电流试验的主要目的是识别发电机转子 振动是由机械原因还是电气原因引起的，并区分 电磁不平衡振动与热弯曲振动。


机组按产生振动原因主要分为强迫振动与自激振动
1、强迫振动主要原因 转子质量不平衡~转子部件脱落、杂质堆积、转子弯曲等 中心不正~联轴器同心度、晃度、联轴器螺栓紧力不足等 支承刚度不足或结构共振 转子膨胀受阻~滑销系统卡涩 动静碰磨 磁力中心偏差大~安装时磁力中心偏装值错误，造成运行中转子轴向 振动，特别是带励磁后 2、自激振动 油膜涡动、油膜振荡~轴系扬度调整不当，各轴瓦负荷分配不均，油 膜不稳 蒸汽激振~通流间隙调整不当，沿径向或轴向不均；长期运行隔板变 形，通流间隙不均；汽轮机进汽时，调门开启顺序不合理；
2．负荷试验
机组负荷改变时，汽轮机的进汽量和各级的 温度、压力，以及转子和联轴器的传递力矩随之 而变，转子、汽缸、轴承座等的热状态相应地变 化。转子及汽缸膨胀不畅和不均匀变形，改变了 转子的平衡状态和机组的中心标高分布；活动式 联轴器的力矩载荷发生变化，改变了齿轮芯轴与 齿套的啮合状态，改变了转子间的对中状态。因 此，通过负荷试验来判别振动是否与机组中心、 热膨胀、联轴器缺陷等有关。


单转子的临界转速和振型
650MW 发电机转子
n1= 604 r/min n2= 1840 r/min n3= 4651 r/min 多自由度转子有多个临界转速和相应的振型
多转子轴系的临界转速和振型
200MW 汽轮发电机组轴系
高压转子 中压转子 低压转子 发电机转子
发电机转子型 n1 =1002 r/min 中压转子型 n2 = 1470 r/min
主机振动测试与动态分析
振动及其分类

振动——指物体在一定位置附近的往复运动。
普遍存在于宇宙及人类生产、生活中。是电厂重要安全经济指标之一。
电厂中振动过大的危害
（1） 减少设备的使用寿命，造成设备损坏，甚至酿成灾难性事故； （2）动静部件碰摩，使转轴弯曲，部件及基础损坏； （3）降低机组的机械性能和热力性能； （4）振动及其产生的噪声，影响运行人员身体健康和工作效率。
5．轴承油膜试验
轴承间隙过大、载荷大小失衡和供油不足、油温不当均会使轴承 内油膜失稳，导致轴承与轴发生干摩擦，以及引起油膜涡动或油膜振 荡。进行油温试验时，主要通过改变润滑油的温度和压力，考察其对 机组振动和油膜稳定性的影响。 试验中，如果测得的振动中有较高的频率分量，并且幅值和相位 均不稳定，则振动主要是由轴承供油不足或轴承间隙过小引起的；如 果振动中含有转速一半或一阶临界转速的分量，并且振动是在大于两 倍于一阶临转速的某一转速时突发性地增大，则表明振动是由油膜振 荡引起的。轴承油膜的稳定性主要与轴承的载荷系数等有关。因此， 由试验确证振动与油膜有关时，可从改变与轴承载荷系数相关的因素 着手。通常载荷增大时轴承运行趋于稳定，故调整轴承标高、增大比 压、降低黏度 (即提高油温)、减少轴颈长度均能扩大轴承稳定运行范 围。此外，可改用性能良好的轴承 (如可倾瓦轴承等)来提高轴承运行 稳定性。
试验分析
试验结果可Biblioteka 出现三种情况，即机组振动与负荷大小无关、振动随
负荷增大而上升、振动增长滞后于负荷增大如图所示。



(1)振动与负荷基本无关。这种情况说明机组振动主要是 由转子不平衡引起的。 (2)负荷改变后，振动立即增大，这种现象说明振动与转 子所传递的力矩大小有关，故障主要发生于挠性联轴器上。 (3)振动增大滞后于负荷增大，这种故障大多与机组膨胀 受阻或局部受热变形有关，因为机组负荷改变时，汽缸及 转子的热状态改变需一定的滞后时间。
高压转子型 n3 = 1936 r/min
低压转子型 n4 = 2014 r/min 发电机转子型 n5 = 2678 r/min
轴系各阶振型中，一般有一个转子起主导作用。
多转子轴系的固有频率和振型
各种振动的频谱图
名称 波 形 频 谱 名称 波 形 频 谱
振动试验




大型发电机组振动故障的诱因是多方面的，其中许多与机组运行 工况有关，在对实际机组进行振动分析和诊断时，还需借助于一些运 行工况调整试验，来突出主要故障征兆，排除可疑因素，并从量化方 面掌握这些运行参数对机组振动状态的影响，进而有助于对振动原因 作出明确诊断。 一．试验目的： 观察机组在某些特定运行参数发生变化时，振动是如何变化的， 从中找出联系，以便确定振动原因。 二．试验方法： 试验时让一种参数按照试验方案所规定的要求变化，而使其他参 数尽量保持不变，以测出机组振动变化的情况。 三．试验项目： 现场常用的有以下几种：转速及超速试验、负荷试验、励磁电流 试验、变真空试验、变油温试验、变调门开启顺序试验以及支承系统 的外部振动特性试验等。
(1)振动与励磁电流同时变化。这种振动 主要是由磁场不平衡引起的。 (2)振动滞后于发电机励磁电流的改变。 即当励磁电流改变后，振动随运行时间增 长而逐渐增大，到一定时间后趋于稳定， 这种现象表明振动与转子的热状态有关， 转子或线圈受热膨胀，引起转子质量不平 衡。

4．变真空试验
对于后轴承座与排汽部分连成整体的汽轮机， 在凝汽器内建立真空时，大气压力就会将排汽部 分向下压，形成后轴承座中心下沉；排汽温度与 轴承温度不同时，会影响轴承的原有标高，也会 使轴系的中心线发生变化，从而改变了各轴承上 的载荷分配，导致机组发生异常振动。真空试验 的目的就在于判别机组振动与真空及排汽温度之 间的关系。