JBT 8990-1999大型汽轮发电机定子端部绕组模态试验分析和固有频率测量方法及评定.pdf

JB/T 8990--1999前言本标准是大型汽轮发电机定子端部绕组动态特性测试和评定的行业标准。本标准的附录A是提示的附录。本标准由全国旋转电机标准化技术委员会提出并归口。本标准负责起草单位：哈尔滨大电机研究所、山东电力科学研究院、广东电力试验研究所、上海汽轮发电机有限公司、东方电机股份有限公司、北京重型电机厂。本标准主要起草人：姜尚崇、孙树敏、杨楚明、曹美全、朱世林、秦绍强。本标准首次制定。 中华人民共和国机械行业标准大型汽轮发电机定子端部绕组模态试验分析和固有频率测量方法及评定JB/T 8990-1999 Modal test analyses and natural frequency measurementmethods of large turbo -- generators on stator end windingsand evaluation criteria1 范围本标准规定了大型汽轮发电机定子端部绕组模态试验分析和固有频率的测量方法及评定准则。本标准适用于额定功率300MW及以上的额定转速为3000r/min和3600r/min的大型汽轮发电机（包括在空冷、双水冷、全氢冷和水氢冷等)定子端部绕组的模态试验分析和固有频率测量及评定。大型汽轮发电机在制造厂内做型式试验时，应做定子端部绕组模态试验分析。在电厂做固有频率测量时，如果发现多数线棒有接近电磁干扰力频率的固有频率时，也要做模态试验分析。大型汽轮发电机产品在出厂前、大修后必须做定子端部绕组的固有频率测量。在电厂，有异常情况时（例如，承受突然短路、线圜磨损或者松动等），都必须做固有频率测量。300MW以下的汽轮发电机，根据具体情况决定在大修后是否做固有频率测量。进口机组也可参照此标准执行。2 引用标准下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准必威体育精装版版本的可能性。GB/T 2298—1991机械振动与冲击　术语3 术语术语详见GB/T 2298。3.1固有频率线性系统自由振动的频率。3.2频响函数瞬态激励时，系统的输出傅里叶变换与输入的傅里叶变换之比，或输出和输入的互谱与输入的自谱之比。3.3模态试验分析为确定系统模态参数所作的振动试验分析。通常，先由激励和响应关系得出频率响应矩阵，再由曲线拟合等方法识别出模态参数。3.4模态参数模态的特征参数，即振动系统的各阶固有频率、振型、模态质量、模态刚度和模态阻尼。3.5振型机械系统的某一给定振动模态的振型是指由中性面(或中性轴)上的点偏离其平衡位置的最大位移值所描述的图形。各点振型值通常要按选定点的偏离值进行归一化。国家机械工业局1999—08—06批准2000—01—01实施2 JB/T 8990—19993.6椭圆振型形状为椭圆形的振型。4测量分析方法4.1测量频响函数的方法力锤锤击端部绕组，用加速度传感器测量其加速度响应。力信号和加速度信号经电荷放大器或电压放大器放大后，送到动态信号分析仪进行分析，就可得到结构的频响函数。在对线棒和引线等做固有频率测量时，对得到的频响函数做进一步分析，就可得到它们的固有频率。在对端部绕组做模态试验分析时，用适当的模态分析软件对得到的频响函数进行分析、拟合，可得到模态参数，也就是得到绕组的固有频率、振型和阻尼比等。4.2力锤、加速度传感器及相应放大器的选用4.2.1冲击力锤（力锤）对用于锤击的冲击力锤要带有压电式力传感器。力锤的锤体应有足够的质量，以便能激励起端部绕组。本标准推荐采用锤体质量1.4kg左右的力锤，这样的力锤能提供适当的锤击力，以激励起端部绕组。对锤头盖，要选用橡胶或软塑性等材料，这样可以避免损伤端部绕组绝缘材料，在力的适当频带内能保证足够的能量。压电式力传感器有两种类型，即电荷型和低阻抗电压型（也称ICP)型，两种类型的力传感器都可采用，只不过它们要配用不同类型的放大器。4.2.2加速度传感器在做锤击试验时，本标准推荐采用压电式加速度传感器测量振动响应。压电式加速度传感器亦有两种类型：电荷型和低阻抗电压型（ICP型）。可以任选其中一种类型的加速度传感器。一般情况下，通用型压电式加速度传感器的频率范围和灵敏度都能满足测量要求。4.2.3电荷放大器和电压放大器由于电荷型压电式力和加速度传感器输出的是电荷，因此需要配接电荷放大器。电荷放大器的作用是将电荷型传感器产生的正比于力或加速度的电荷量转变为电压信号输出。低阻抗电压型压电式力和加速度传感器需要配接电压放大器。这种类型传感器内部装有电荷放大器，把高阻抗的电荷输出量变为电压量，因此可以直接配接电压放大器。由于传感器内部有电路，需要电源，因此该放大器既给传感器内部电路供电又起电压放大作用。4.3端部绕组模态试验或