汽轮发电机组现行瓦振标准

一、瓦振相关介绍

瓦振即轴承座振动，也称轴承振动。

由接触式速度或加速度传感器获得，直接固定在轴承盖上或通过磁座吸附其上，有时也称壳振。汽轮机瓦振的测量基本都是垂直方向安装，在新百万等级机组中也有安装在45°方向，但水平和轴向方向安装的非常少，水平和轴向上的振动可以作为振动故障诊断的辅助，以提高振动故障诊断准确率。

瓦振是绝对振动，反映轴承座等相对于基础的振动。在汽轮发电机组振动检测中，轴振与瓦振都是十分必要的，对于评价整个机组的健康状态来说缺一不可。如果一个转子的相对轴振很小而瓦振很大，意味着站在固连于缸体的运动座标上看，转轴相对于支撑系统的位移变化很小，两者相对接触可以避免；但转子本身的动应力和轴承支承受到的动应力还取决于缸体本身的振动量值；缸体和支承振动大，转子和构件承受的动应力必定高，所以轴振与瓦振任一超标都是不可接受的。

对一个单一频率信号，正弦波：

峰峰值（P-P）=2*峰值（P）=2*1.414*有效值（rms或RMS）

速度有效值，代表振动能量的大小，因为能量是0.5mv²（动能 Ek=1/2mv^2）

现场测量得到设备的振动数据，一般都包含多个频率成分（频谱中含有低频和高频），如果速度mm/s要换算成位移μm，由于各频率成分幅值的占比大小不同影响通频值的大小，所以多频率成分信号的通频位移、速度和加速度值间无法直接进行换算。

二、瓦振与轴振的关系

汽机或发电机转子由轴承支撑，转轴的振动必然会传递给轴承，所以轴振和瓦振两者存在一定的联系，包括幅值、相位、频率等。

1、两者的幅值大小关系。轴振与瓦振间的幅值比例关系与轴承座自身的刚度有很大关系（还会受相互之间接触刚度的影响）。

一般情况下，如果轴承座是刚性支撑（落地式轴承），轴振的幅值约为瓦振的4~8倍。如果支撑刚度偏弱，该比值会相应减小，在许多座缸式轴承上，常常会出现瓦振与轴振相当或大于轴振的情况；

2、相位关系。瓦振一般采用速度传感器，其相位超前位移90°，即将速度值变换为位移值时，其相位角需要增加90°。如果振动是由不平衡引起，不平衡质量的相位与轴振的相位存在固定关系，同时它与瓦振的相位也有类似关系，正是因为有这样的关系，使得现场通过瓦振进行动平衡成为可能。

3、频率关系。两者有着几乎一致的频率成分，差别在于将速度值积分成位移值时，会损失掉部分高频分量，所以在对滚动轴承、风机轮毂、泵体叶轮等结构复杂的机械振动测量时，习惯用振动的速度值来进行故障分析，因为其能提供更为丰富的频谱信息。

三、瓦振相关标准

1、GB/T 6075.2关于瓦振的标准：

表A.1中给的值适用于额定转速、稳态运行工况下所有轴承径向振动和推力轴承轴向振动的测量。图1表明典型的测量位置。给出的这些值可以保证避免重大的缺陷或不切实际的要求。在某些情况下，一些特别的机器可能需要使用不同的区域边界值（见4.2.2.4）。在其他的测量僧和瞬态工况下可以允许较大的振动（4.2.4）。

表A.1大型汽轮机和发电机轴承箱或轴承座振动速度区域边界的推荐值

单一频率下，上表中振动速度与位移的换算如下（3000r/min）：

3.8mm/s相当于34.5μm；

7.5mm/s相当于67.5μm；（这个数值以下可以安全运行）

11.8mm/s相当于106μm。（达到这个数值就需要停机处理了）

GB/T 6075.2关于瓦振的标准做了明确的规定，当然这也仅仅是对大多数机组而言，仍有部分特殊情况的机组不适合，可以根据长期积累的经验对限值进行适当的放大或者缩小

2、电力工业技术管理法规中关于瓦振的标准：

第3-6-6条 汽轮机在新安装投入运行时、大修前后及在正常运行中，均应检查并记录汽轮机轴承在三个方向的振动情况。振动限值死于表3-6-1中。

新装机组的轴承振动不宜大于0.03mm

单一频率下，上表中振动位移与速度的换算（3000r/min）：

25μm相当于2.8mm/s；

30μm相当于3.3mm/s；

50μm相当于5.6mm/s；

四、建议

目前，绝大多数机组仍然在使用位移来作为评价轴承振动（瓦振）的标准，这主要取决于多年来延续下来的习惯，同时汽轮发电机组很少存在高频成分（绝大多数为一倍频），使得速度积分成位移后的数值也能代表轴承座的振动状态。另外随着轴振测量技术的不断发展，大家往往更关心的是轴振，忽视了对瓦振的关注。

建议按照GB/T 6075.2执行，逐步习惯采用振动速度来评价瓦振，而传感器最好选择速度传感器。