ICS 29.160.01; 29.160.20 K 20 备案号：44575—2014
中华人民共和国机械行业标准
JB/T 10392—2013 代替 JB/T 10392—2002
透平型发电机定子机座、铁心动态
特性和振动试验方法及评定
Dynamic characteristic and vibration test methods of turbo-generators
on stator frame & core and evaluation criteria
2014-07-01实施
2013-12-31 发布
中华人民共和国工业和信息化部发布 JB/T 10392—2013
目 次
前言.
.I1
范围.. 2 规范性引用文件 3术语和定义 4测量方法. 4.1模态试验方法.…. 4.2振动测量方法.. 5测量仪器. 5.1冲击力锤 5.2拾振器.. 5.3放大器... 5.4 分析仪 6评定准则.…. 6.1固有频率评定准则 6.2 振幅评定准则. 图1 铁心模态试验测点布置示意. 图2　机座模态试验测点布置示意.. 图 3 铁心振动试验测点布置示意，图4机座振动试验测点布置示意表12极发电机定子铁心和机座椭圆振型固有频率限值表24极发电机定子铁心和机座4瓣振型固有频率限值.. 表3定子铁心和机座振动限值.…….
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I JB/T 10392—2013
前言
本标准按照GB/T1.1-2009给出的规则起草。 本标准代替JB/T10392一2002《透平发电机定子铁心、机座模态试验分析和振动测量方法及评定》
与JB/T10392—2002相比主要技术变化如下：
一修改了标准的名称; 一修改了标准的适用范围; -对引用文件进行了更新（见第2章）；一增加了对额定频率为60Hz和4极发电机的评定准则（见6.1和6.2）。 本标准由中国机械工业联合会提出。 本标准由全国大型发电机标准化技术委员会（SAC/TC511）归口。 本标准起草单位：哈尔滨大电机研究所、北京北重汽轮电机有限责任公司、上海电气电站设备有限
公司发电机厂、山东电力研究院、东方电机股份有限公司。
本标准主要起草人：钟苏、阙广庆、史艳华、梁旭彪、孙树敏、陈昌林。 本标准于2002年首次发布，本次为第一次修订。
II JB/T 10392--2013
透平型发电机定子机座、铁心动态
特性和振动试验方法及评定
1范围
本标准规定了透平型发电机定子机座、铁心的动态特性和振动试验方法及评定准则。 本标准适用于额定功率为200MW及以上，额定频率为50Hz或60Hz，额定转速为1500r/min、
1800 r/min、3000r/min、3600 r/min的透平型发电机。功率为200 MW以下的透平型发电机可参照执行。
2·规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T2298—2010机械振动、冲击与状态监测词汇 GB/T20140-2006透平型发电机定子绕组端部动态特性和振动试验方法及评定
3术语和定义
GB/T2298—2010界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1
固有频率 natural frequency 线性系统自由振动的频率。
3.2
频响函数frequency-response function 瞬态激励时，输出的傅里叶变换与输入的傅里叶变换之比。
3.3
振动模态 mode of vibration 基于系统的振动可经解耦后由一组彼此独立的单自由度振荡器的振动叠加的原理。振动模态由系统
的特征值和相应的特征矢量确定。
注：无阻尼系统与比例阻尼系统的模态为实模态，一般阻尼系统的模态大多为复模态。
3.4
模态参数 modal parameter 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、模态刚度与模态阻尼。
3.5
振型modal shape 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。各点振型通常要按选定的偏离值进行归一化。
注：椭圆振型—形状为椭圆的振型；4瓣振型—形状为4瓣的振型。
I JB/T 10392-2013
注：图中箭头表示击振点和击振方向，1、2、、12为响应测点。
图2机座模态试验测点布置示意
4.2振动测量方法
测量定子铁心和机座的绝对振动。一般用加速度传感器或速度传感器拾取铁心和机座的振动信号，经电荷放大器或电压放大器，进入信号分析仪，进行滤波、积分及时域和频域分析等，得到振动的幅值、 速度均方根值和频谱。 4.2.1测点布置
定子振动测点布置如下： a）铁心：铁心振动测点的选取受到结构的限制，通常是打开机座上的人孔盖板，在铁心背部安装
拾振器。要求至少安装2只拾振器，测点布置如图3所示。 b）机座：沿机座圆周径向，在机座圆周顶部、圆周水平、与水平方向成土45°角方向处各安装1
只拾振器（至少4只传感器）。机座底座的中央和两端垂直和水平方向各安装2只传感器（至少 8只传感器），以测量机座振动的最大值。测点应根据具体结构而定，图4仅为示例。
机座
沃
11(12)
02 03
O 7(8)
0
5(6)
！~
C
图4机座振动试验测点布置示意
图3铁心振动试验测点布置示意
4.2.2测量参数
定子铁心和机座的振动测量参数是转频和倍频绝对振动位移峰-峰值和通频速度均方根值。对定子铁心和机座，铁心主要是倍频的电磁振动，机座既含有铁心传来的倍频电磁振动，也含有转子传来的转频振动及轴承油膜等其他频率成分的振动。 4.2.3测量工况
测量工况的选取根据试验要求确定：
3 JB/T 10392—2013
a）制造厂型式试验。在额定空载状态下测量定子铁心和机座振动。 b）现场试验。在机组稳定运行时测量定子铁心和机座振动。
5测量仪器
5.1冲击力锤
推荐采用锤体质量为5kg～10kg的力锤，以提供适当的冲击能量，激励起定子200Hz以下振动模态。锤头盖选用橡胶、尼龙或软塑料等材料，既可保证提供较好的低频性能，又可避免损伤铁心、线棒或机座本体。冲击锤要带有力传感器，以测量冲击力信号
建议使用灵敏度大于100mV/g的加速度传感器，以使定子铁心或机座更容易激振。 5.2拾振器
用于模态试验的传感器，推荐采用压电式加速度传感器测量振动响应。用于振动测量的传感器，采用压电式加速度传感器或惯性速度传感器。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要求。 5.3放大器
放大器的选用由所使用的传感器类型确定。对于模态读验，我荐采用带有抗混滤波的放大器。对于振动测量，为了获得振动位移，推荐使用带有二次积分大
推荐使用ICP型加速度传感器和能直接与之匹配连接的信号采集和分析设备，这样可以不用放大器。 5.4分析仪
动态信号分析仪至少应具有两个信号通道，各通道间应为无相差采集，采样频率大于10kHz，采样点数不少于1024点，频率分辨率不低于0.5Hz，并应具备以下功能：
a）频谱分析、功率谱分析、频响函数和相干函数分析； b）信号的加窗（力信号加力窗、加速度信号加指数窗）处理和多次测量数据的平均处理； c）数据存储功能。 用于模态试验的分析仪需要有较强的信号分析功能。采集的频响函数应与模态分析软件要求的
一致。
用于定子铁心和机座振动测量的分析仪具备基本的信号分析功能即可，能对采集的信号进行时域和频谱分析，以确定振动最大值及频率分布规律。
6评定准则
6.1固有频率评定准则
对于额定频率为50Hz和60Hz的2极发电机，定子铁心、定子机座椭圆振型固有频率应避开电网倍频的土10%，避开的范围按表1的规定。
对于额定频率为50Hz和60Hz的4极发电机，定子铁心、定子机座4瓣振型固有频率应避开电网倍频的土10%，避开的范围按表2的规定。
另外，对于轴承与机座连接在一起的发电机，机座的固有频率还应避开转频的土10%。
4 JB/T 10392---2013
表12极发电机定子铁心和机座椭圆振型固有频率限值
单位为赫
额定转速3000 r/min 下限
额定转速3600 r/min 下限
名称定子铁心定子机座
上:限 ≥110 ≥110
上限 ≥132 ≥132
≤90 ≤90
≤108 ≤108
表24极发电机定子铁心和机座4瓣振型固有频率限值
单位为赫
额定转速1500r/min
额定转速1800 r/min
名称定子铁心定子机座
下限 ≤90 ≤90
.上:限 ≥110 ≥110
下限 ≤108 ≤108
上限 ≥132 ≥132
6.2振幅评定准则
为了保障机组的安全运行及定子的使用寿命，机组在稳定运行时的振幅值应小于表3规定的限值。 现场稳定运行时，振动幅值不超过额定空载振幅，因此制造厂内型式试验时可用额定空载振幅来考核。
在电厂稳定运行工况下，倍频振动位移峰-峰值或制造厂内做型式试验时额定空载倍频振动位移峰峰值应不大于表3的规定。
表 3 3定子铁心和机座振动限值
速度均方根值（通频） mm/s 铁心
位移峰-峰值（倍频） μm 铁心
结构型式刚性支撑弹性支撑注：刚性支撑：定子铁心与机座之间由弹性定位筋连接的结构；
机座 4.5 3.8
机座 20 15
7.1 11.2
30 50
弹性支撑：定子由内、外机座和铁心组成，内、外机座之间由弹簧板连接的结构，对轴承与机座连接在一起的发电机，铁心和机座存在转频振动及谐波振动，机座的振动幅值不能超
过轴承座的振动幅值限值。机组在稳定运行时的振动速度均方根值应小于表3规定的限值。
注：振动速度均方根值与振动位移峰-峰值的换算公式：振动速度均方根值见公式（1）。
.....()
2 (t)dt
rms
式中: v(t)——与时间有关的振动速度;
相应的速度均方根值； T—采样时间，它比组成v(t)的任何主频率分量的周期长。 对于不同频率（fi，f2，，Jn）的速度和/位移的量值（分别为vj，Sj，j=l，2，…，n），可由记录的谱分析确定。 如果振动的峰-峰位移值[St，S2，，Sn，单位为微米（μm）］、速度均方根值[v1，V2，，Vn，单位为毫米每秒（mm/s）］、
Vrms
频率[fi，J2，，n，单位为赫（Hz）］已知，则表征运动的有关速度均方根值见公式（2）。
[()+(+()]
1
=v?+v?++v? (2）
Vms = 元×10-3 /
如果已知单一频率分量的振动速度，那么位移峰-峰值见公式（3)：
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