⽔轮发电机组振动监测装置设置导则
DL/T556—94
条⽂说明
编写说明
本导则根据以下⼏⽅⾯因素提出：
(1)⽔电机组振动是反应机组运⾏好坏的⼀个重要参数，它取决于机组设计、制造⽔平和安装质量，影响着机组稳定、可靠地运⾏。随着机组单机容量的增⼤，机组的结构尺⼨相应增⼤，机械刚度相应降低，振动问题更显突出。因此配置必要的振动监测装置，⽤以适⽤监测机组的⼤⼩，使运⾏⼈员及时了解机组振动变化情况，以便做出相应处理，防⽌过⼤振动给机组造成严重损坏。
(2)⽬前，世界上还没有⼀个被普遍接受和采纳的⽔电机组振动评价标准，我国现有标准也很不完善。要制定出⼀个完善的振动标准，⼀⽅⾯要有⼀定的理论基础，另⼀⽅⾯就是要有⼤量的从真机上获取的振动数据，两者的结合才能使我们制定的标准有理有据。为此就需要从现在起进⾏⽔电机组振动监测装置的合理配置，以便收集，积累第⼀⼿资料，为编写新的振动评价标准奠定基础。诗人的别称
(3)随着科学技术的发展，今天在世界范围内对机组维修⽅式正进⾏着⼀场变⾰，即从预防性维修逐步向预测性维修过渡。预测性维修是⼀种先进的维修⽅式，它基于对机组状态的在线监测，根据机组的实际情况决定是停机检修还是继续运⾏；预防性维修则不同，它是定期的，到期必修。采⽤预测性维修可⼤⼤提⾼维修质量，减⼩不必要的维修消耗，提⾼机组运⾏寿命。因⽽设置机组振动监测装置是实现这种变⾰的⾸要条件。
(4)国内外都在⽇益加强对⽔电机组振动故障诊断技术的研究，这项研究⽆疑将有助于提⾼机组的维修⽔平，加速故障的查处，简化故障原因的分析过程。但诊断技术的发展基于对各种故障特征的了解，因此这就需要设置振动监测装置进⾏在线测量，以便了解机组各种振动放障的发展、变化过程及其特征，从⽽发展我国的⽔电机组振动诊断技术。诊断技术实际上就是预测性维修的技术基础，是预测性维修的⾼级形式，即⽤电脑代替⼈⼯推断。
wind up(5)许多电⼚都越来越重视振动监测装置的配置，⽬前，市场上国内外众多⼚家推出了种类繁多的振动监测装置，选择怎样的系统，如何布置安装等问题相继产⽣。
综合上⾯诸⽅⾯的因素，由电⼒⼯业部⽔电站⽔轮发电机标准化技术委员会提出编制本导则。cg时代
本导则与即将编写的《⽔轮发电机组振动监测装置基本技术条件》、《⽔轮发电机组振动标准》配套使⽤。
本导则是按现有技术制定的，不阻碍新技术、新产品的应⽤。
中国产品质量法1主题内容及适⽤范围
1.2因⽬前我国安装的贯流式、冲击式等类型机组较少，容量较⼩，机组布置⽅式与本导则适⽤的机组差别较⼤，因此，本导则未作专门规定，这些机组的振动监测装置的配置⾃⾏掌握。七珠展筋散
1.3引⽤标准作了如下规定：
(1)引⽤的GB8654—88标准，规定了机组振动测量的项⽬和相应的振动允许值，本导则基本依照该标准设⽴测振项⽬，以便与该标准统⼀和使于测量值的评价。
(2)GB2298规定了振动⽅⾯的有关术语，本导则引⽤该标准定义了有关的传感器。 (3)VDI2059是原西德⼯程师协会提出的⽔⼒机组轴振动测量和评价规范，该标准对测量⽅式做了较全⾯的规定。
(4)IEC4(45)1986对振动的测量⽅式做出了规定，也提出了应监测的部位。
2定义
2.1位移传感器有许多种，如电涡流位移传感器、电感式位移传感器、电容式位移传感器、差动变压器式位移传感器及应变式位移传感器等，但应⽤于旋转机械振动测量⽅⾯主要是电涡流位移传感器，这种传感器利⽤电涡流效应原理制成，结构简单，体积⼩，⽆活动部件，⾮接触测量，抗⼲扰能⼒强，灵敏度⾼，频响宽，低频性能好，⼯作可靠，寿命长，标定容易，可进⾏绝对测量和相对测量。
2.2磁电速度型传感器有惯性式和直接式。惯性式由磁钢、线圈、弹簧、阻尼器和壳体组成，由弹簧⽀撑惯性元件(线圈或磁钢)，当壳体随被测体振动时，频率⾼于⼀定值，惯性元件将保持静⽌状态，这样在线圈和磁钢之间就产⽣了相对运动，从⽽
输出与振动速度成正⽐的电信号。这种传感器安装⽅便，不需外部电源，但尺⼨较⼤，低频特性差，有活动部件，易疲劳损坏。直接式的组成基本与惯性式相同，但多⼀个顶杆，测量时顶杆顶压在被测体上，振动由顶杆传递，这种传感器的低频特性较惯性式好，可进⾏绝对测量和相对测量。安装需要固定⽀架，有活动部件，存在磨损和疲劳损坏。
磁电速度型传感器以惯性式应⽤较为普遍，但这种传感器的结构特点制约了它的低频性能，⼀般要在10Hz以上测振⽐较适⽤，虽然⽬前许多⼚家做了⼀些研究⼯作，但最低也只能达到1Hz，且此段频率下使⽤误差较⼤。另外，速度型传感器标定困难，尤其低频标定，⼀般计量机构不能解决。
2.3加速度传感器主要有压电式和压阻式两种，压电式加速度传感器以压电材料为转换元件，输出与加
速度成正⽐的电荷或电压量，压阻式加速度传感器是利⽤悬臂梁上惠斯顿电桥在随物体振动时失去平衡，⽽输出与外界加速度成正⽐的电压值。这种传感器结构简单，体积⼩，重量轻，易安装，频响宽，但标定困难，价格贵，要显⽰位移需两次积分，能进⾏固定部件的绝对测量。
3测量⽅式
3.1相对值测量是将传感器安装在轴承盖或⽀架上来测旋转部件的振动，由于轴承盖和⽀架也是振动的，所以这种⽅式测得的值是旋转部件相对轴承盖和⽀架的振动值，故称相对值测量。
3.2将传感器安装在与机组本⾝⽆关的基础上(直接地或间接地)来测量机组各部件的振动，所测的值是振动体相对⼤地的，故称绝对测量。
3.3所谓同⼀测项是指⽔导摆度，⽀架⽔平振动等。
3.4为了便于故障原因分析做此项要求，不同⽔平⾯布置的传感器，例如上导摆度、⽔导摆度、推⼒轴承⽀架垂直振动布置传感器时，要么按+X，+Y布置，要么按+X，-Y布置，依次类推，保证布置的传感器都在同⼀个垂⾯上，⽀架上布置⼀个传感器时，可任选⼀⽅向对应布置。
3.5VDI2059，IEC4(45)1986两标准均提出此要求，为便于测值与标准的对⽐，做此项规定。
3.6振动相位是分析振因的⼀个重要参数，因此，凡是设置具有分析功能的振动监测仪时，都应设置测量机组转速和相位的传感器，原则上，该传感器可安装在任⼀⽅位上，但为了计算⽅便，⼀般设置在测量传感器所在的某⼀垂⾯上。
4测点设置
4.1～4.4就轴摆度测量⽽⾔，对于⼩机组还可以进⾏绝对设置，⽽对⼤容量机组尺⼨较⼤，为保证⽀架刚度相应⽀架尺⼨也较⼤，长期监测，安装若⼲这样的⽀架会严重影响机组检修和管理⼈员巡视，并且有些机组受空间条件所限很难实现这种布置，⽔电机组多采⽤滑动轴承，⽀架和轴承座的刚度较⼤，壳体与转⼦质量⽐相对较⾼，相对振动⼗分明显，原西德VDI2059规定固定部件振动⼩于轴绝对振动的1/3，美国本特利公司规定⼩于1/5，可⽤轴相对振动来代替轴绝对振动，从我国对固定部件振动限定值(GB8564-88)和轴承间隙的⼤⼩⽐例来看，⼀般正常运⾏的机组，是能满⾜上述规定的；另外，IEC4(45)1986《⽔⼒机械振动和脉动现场测量国际规程》亦推荐相对测量。所以对⽔电机组的轴振动推荐采⽤相对测量的⽅式进⾏，即传感器安装在⽀座上测轴振动。⽬前，有关研究单位正在研究⼀种复合式振动传感器，该传感器可⽤⽬前相对测量的简易安装⽅式进⾏安装，但可以获得轴的绝对振动值，该传感器研制成功投⼊使⽤后，可以取代现在的相对测量⽅式。
4.5抽⽔蓄能机组越来越多，且容量较⼤，运⾏⼯况复杂，振动⼀般较⼤，多为进⼝机组，故本导则对蓄能机组要求按4.4项设置。
5传感器选择
5.1～5.3关于传感器的选择从以下⼏个⽅⾯进⾏了考虑和⽐较，综合了各种因素确定了传感器的选择(5.2.2条对于转速低于
75r/min的机组，由于⽬前绝对式传感器以及相匹配的监测仪低频响应不够，勉强设置误差较⼤，起不到很好的监测效果；另外，这些低转速机组⼤多是轴流式机组，尺⼨⼤⽽不宜采⽤电涡流位移传感器测量。所以，对这类⽔电机组固定部件的振动除定⼦铁芯或机座外，其它测点暂不考虑设置传感器，待今后开发出合适的传感器再⾏监测)。
(1)从频响的⾓度考虑。⽔电机组振动的突出特点就是频率低，其主要频率多在1～5Hz 范围内，⾼频分量及⼯频振动也在100Hz以内，因此这就要求测振传感器要有较好的低频特性。电涡流位移传感器的低频响应很好。速度型传感器⼀般要在
10Hz以上应⽤，⽬前国外有些速度传感器通过补偿可达到1Hz，但是，是速度显⽰，若积分成位移，低频下限⼜会有所提⾼。加速度传感器低频响应可达0.2Hz，但双积分变成位移⼀般要在1Hz以上应⽤，所以单从频响的⾓度考虑，传感器的配置以电涡流位移型传感器最为理想，其次是加速度和速度型传感器。
白京商城
(2)从传感器结构的⾓度考虑。电涡流位移传感器为⾮接触测量，⽆磨损，⽆活动部件，故不易疲劳破坏，作为长期监测使⽤⽐较理想。直接式磁电速度传感器要接触测量，有活动部件，易疲劳破坏，测轴振动还有摩擦，因此不宜作为监测使⽤。惯性式速度传感器和加速度传感器只能测固定部件的绝对振动，⽽不能测轴振动，所以长期监测，轴径向振动只能设置电涡流位移传感器，固定部件的振动三种传感均可选⽤。
(3)从安装⾓度考虑。电涡流位移传感器为⾮接触测量，⼯作时需专门的⽀架，如果对轴振动进⾏相对测量，⽀架相对简单，尺⼨⼩，是可⾏的。⽽⽤来测固定部件和轴的绝对振动，尤其是⼤机组、轴流式机组，就需要⽀架尺⼨较⼤，这样⼀来是安装
⿇烦，其次长期监测设置有碍运⾏管理。磁电惯性式速度传感器和加速度传感器安装⽐较简单，可⽤磁铁吸盘，粘接，螺丝把合⽅式安装，⾮常⽅便布置，不会影响到运⾏⼈员管理和巡视，因此，从安装⾓度看，速度型和加速度型传感器⽐较适宜于⽔电机组固定部件测振使⽤。
(4)从振动评价标准考虑。⽬前，我国对⽔电机组的振动评价标准是采⽤振动位移量
的峰值，这是因为，低频振动评价本⾝⽤位移⽐较合适，另外也和⽔电机组的其他参数的表⽰⽅法相⼀致，如轴承间隙、轴偏⼼等都是⽤位移量(mm)表⽰。电涡流位移传感器直接输出与振动位移成正⽐的电信号，⼆次仪表直接显⽰位移，⽐较直观。⽽速度型和加速度传感器输出与振动速度(mm/s)和加
速度(m/s2）成正⽐的信号，若⼆次仪表显⽰mm/s或(m/s2)，电⼚运⾏⼈员不习惯，尽管是⼀个数值，却起不到量化的作⽤。若通过⼀次或⼆次积分，将速度、加速度转换成位移显⽰，这不仅给⼆次仪表增加了电路，更主要的是积分将带来幅值和相位误差，尤其是低频。所以从该⾓度出发，电涡流位移传感器⽐较理想。
(5)从传感器标定⾓度考虑。电涡流位移传感器静态标定⾮常简单，动态标定可在振动台上进⾏，也可⽤简易标定仪进⾏，我国⼰研制出这种标定设备，现场使⽤⾮常⽅便。⽽速度和加速度传感器标定相对困难，尤其低频标定需要专门的振动标定台，⼀般计量机构不能解决，所以从该⾓度考虑电涡流位移传感器⽐较合适。
(6)从经济⾓度考虑。三种基本传感器，电涡流位移传感器和速度型传感器较便宜，加速度传感器较贵，所以⼀般情况下⼩电站可不考虑配置加速度传感器。
6监测装置设置
6.1⽆计算机监控系统的⽔电站，在设置监测装置时未考虑300MW以上的机组，这主要是考虑到今后设计的单机容量在
300MW以上的⽔轮发电机组⼀般都会有计算机监控系统。
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
关于我们
投诉建议