陡河发电厂，河北唐山063028；华北电力科学研究院有限责任公司，北京100045；哈尔滨大电机研究所，黑龙江哈尔滨150040）电机定子绕组端部在线振动监测装置应用的现实意义。

　　陡河发电厂7发电机是哈尔滨电机厂生产的XFQS-200-2型汽轮发电机，自1986年11月22日投产以来，共发生过4次定子线圈绝缘损坏事故，其损坏原因除了设计、制造方面存在某些问题外，与机组线棒的振动较大有着直接的关系。例如1989年7月7日停机小修发现，汽侧3绝缘盒空心导线疲劳断裂，汽侧3、4上层线棒槽口处主绝缘磨损深达3~5mm，下层线棒主绝缘磨损1mm，均为振动大造成。1990年12月6日发电机烧毁时，端部引线V6、W2固定夹板绝缘磨损，其周围有腻子状的粉末，也为振动造成。在以后的大、小修中多次发现端部压板、支架螺丝松动现象。

　　1998年大修中华北电力科学研究院对发电机定子绕组端部进行固有频率测量和模态试验时，发现大部分线棒存在j07，108H>左右的固有频率，且模态振型为椭圆型，认为绕组易与电磁力发生共振，行中将1可能因振动大磨损，引发绕组故障。GB/T7064-1996透平型同步电机技术要求》和DL/T 596-1996电力设备预防性试验规程》及DL/T735-2000大型汽轮发电机定子绕组端部振动特性的测量及评定》都规定发电机定子绕组端部线棒的固有频率应避开两倍工频100Hz）大量的发电机运行实践也表明，某些定子端部短路事故与端部结构与电磁力的共振有关。

　　发电机定子绕组端部存在这样危险频率范围内的椭圆振型，为保证今后的安全稳定运行，按有关规定1应当进行定子绕组端部的结构处理。各部门领导对此非常重视，华北电力集团公司生技部、大唐电力股份有限公司生产部等单位专门组织哈尔滨大电机研究所、华北电力科学研究院、山东电力科学研究院、哈尔滨电机厂、北京重型电机厂等有关专家和陡河电厂领导及专业人员在陡河电厂召开专业会议，讨论研究解决办法。哈尔滨电机厂和北京重型电机厂分别提出了处理改造方案，约需资金300余万元，工期80天。

　　WU因为发电机冷态时的静止状t不能1*运行的规定范围内。压电晶体式加速度计开机测量显示振u.动最f值105！hl半年后复测最大102！，）光纤传，mg光纤振动监测系统篦置本身的安镨可鲁性上明显时的实际状况，为了更进一步验证机组实际的运行状态，有关专家建议先在发电机绕组端部加装在线振动监测装置，根据运行中监测的结果再决定是否改造。

　　因此决定在7机组小修时进行监测装置的加装工作。

　　2技术方案2.1加装光纤振动传感器在发电机汽、励两侧经模态试验确认的发电机定子线圈鼻端振幅最大处，加装光纤传感器6只，汽侧和励侧各3只。其中E侧13线棒安装的传感器测量线棒切向振动，23和43线棒安装的光纤传感器测量线棒径向振动，T侧53线棒安装的传感器测量线棒切向振动，25和41线棒安装的传感器测量线棒径向振动。传感器采集的振动光信号，通过光缆引线送到发电机壳上的密封转换盒上，转变成电信号后由导线传送到安装在6，平台的监测装置上。振动监测装置与局放及测氢装置布置在同一块表盘上。进行振动数据处理分析的监测装置为加拿大维保监测系统公司-i-）生产的PCU*100可编程振动监测仪，可在运行中随时显示线棒监测部位的振动幅值，并设定了报警值及危险值，运行人员据此可了解发电机的运行状况，根据振动状态的变化确定运行和检修计划。

　　2.2加装压电晶体式振动传感器在加装光纤振动传感器的同时，还在发电机汽侧和励侧两侧定子线圈鼻端低电位处加装了压电晶体式加速度传感器6只，汽侧和励侧各3只。具体安装位置为10、28、46线棒两侧的对应位置，全部测量线棒径向振动。压电晶体传感器外壳进行了电磁屏蔽处理，其引线沿低电位引出，避免由此可能引起的绝缘故障。振动信号引到测温端子板上，未安装固定的信号数据处理及显示装置。振动幅值需定期由哈尔滨大电机研究所携仪器进行测量。

　　3振动测试结果及分析经过两种不同测试原理的振动分析仪器测量分析，包括开机时各种负荷状况下的振动试验以及运行半年后的复测、长期运行中的在线振动监测，结果表明发电机模态试验虽然不合格107=108H椭圆振型），但因端部结构的阻尼较大，使运行中负荷状态下的线棒振动远没有当初想象的严重，仍处在有关振动限值器开机测量振动最大149pm（运行中振动最大178！n），小于我国目前暂行的允许振动标准250！n.测试数据见附录。同时也在国外ABB公司100=200jum的监视振动范围及西屋公司192pm以下的监视范围之内。所以，根据测量结果，陡河发电厂7发电机振动状况目前还是满足正常运行要求的，不必要进行端部结构改造。将来是否改造或处理，将根据运行中振动监测值的发展变化决定。

　　加装振动检测装置后，运行人员可随时监测机组线棒的振动状况，记录各点的振动幅值，可以观察分析线棒振动的发展趋势，对机组的运行状况做到心中有数，对避免发电机事故的发生及将来的状态检修都有很大的帮助。2000年11月机组运行中43线棒振动数值增加75卩，持续10天后又回到原数值，针对此情况，检修中重点检查，发现44，45线棒之间支架螺丝松动，及时进行了处理。同时，对电厂其他200MW发电机乃至国内该类型机组的改型设计及运行机组的改造提供了第一手资料。

　　4结论1）对于在检修中经模态试验确认定子绕组端部存在接近100H椭圆振型的发电机，为防止共振现象对绕组端部结构造成损坏，应当会同有关专家对定子端部结构的改造方案进行研究。陡河电厂7发电机尽管历史上曾多次发生定子绕组端部故障或事故，但鉴于近期较长运行周期内并未发现严重的端部紧固件松动和绝缘磨损现象，采取加装发电机定子绕组端部在线监测振动的装置，可以直观准确地了解发电机运行中定子绕组端部线棒的实际振动状态，以此再决定是否有必要进行端部整体改造，这种处理措施是非常正确的。陡河电厂的经验表明，该监测装置投资不大，但起到了保证发电机安全运行的关键作用。陡河电厂的经验对于经模态试验确认定子绕组端部存在问题的发电机，在改造处理方案的选择上提供了很好的处理范例。

　　2）发电机定子绕组端部长期在线监测用的振动传感器，安装数量应根据实际情况确定，安装位置光纤传感器可选择经模态试验确认的振幅最大处，压电式加速度传感器只宜安装在低电位。实测数据表明，两种振动传感器的振动数据可以互相验证，都处于合理的数值上，测试结果是可靠的，两种测试方法都可以达到监测发电机定子绕组端部振动状态的目的，但因为更具优势，应首选光纤振动传感器。！）陡河电厂7发电机安装的光纤振动监测系统具有自动记录数据和振动幅值的限值报警等功能，有效地提供了发电机运行中对定子绕组端部线棒振动状态的实时监测，提高了发电机安全运行的可靠性，为发电机进一步开展状态检修提供了有力支持。

　　4）由于定子绕组端部振动监测表明振动状态始终处于规定允许的限值内，发电机将继续长期监视运行，不需要进行端部结构的改造，为此节省改造资金300余万元，还不包括其他的大修费用，同时免去改造时间80天，避免了因发电机停运造成的数亿kWh电量的经济损失，提高了机组的等效可用系数，取得了很好的经济效益。

　　附录：7发电机定子端部振动测试记录附表1光纤传感器测点记录002年7月3日）注：测点为E侧13线棒、2测点为E侧23线棒、3测点为E侧43线棒、4测点为T侧25线棒、5测点为T侧41线棒、6测点为T侧53线棒附表3压电式加速度传感器测点记录2000年3月22日测试）汽1汽2汽3励1励2励3附表4压电式加速度传感器测点记录2001年1月11日测试）汽1汽2汽3励1励2励3 1电力行业标准DL/T 735-2000大型汽轮发电机定子绕组端部振动特性的测量及评定》6.附表2压电式加速度传感器测点记录1999年11月22日测试）汽1汽2汽3励1励2励3胙者简介畅雅平1963-）女，河北香河人，1983年毕业于华北电力学院电力与电力系统自动化专业，现为陡河发电厂电气副总工程师，高级工程师。

　　郑宝珍1964-），男，河北唐山人，1989年毕业于北京广播电视大学发电厂及电力系统