Состояние турбоагрегатов и вспомогательного роторного оборудования ТЭС можно оценить на основе анализа их вибрационных характеристик. Методы вибродиагностики направлены на обнаружение и идентификацию неисправностей паровых турбин, генераторов, энергетических машин и оборудования, влияющих на их вибрацию (дефектов роторов, опорной системы, узлов статора, подшипников скольжения и качения, муфт, зубчатых и ременных передач), испытывающих или генерирующих динамические нагрузки.
Актуальность совершенствования методов диагностики оборудования тепловых электрических станций определяется их современным состоянием. Сроки эксплуатации турбоагрегатов ТЭС РФ (2013 г.) представлены в табл. 1.
Современные методы вибродиагностики позволяют определить вибрационное состояние турбоагрегатов и вспомогательного оборудования. В теплоэнергетике применяются следующие специальные методы.
1. Анализ контурной характеристики. Контурная характеристика строится путем определения характеристик вибрации в контуре: фундамент, фундаментная плита, вибрация опоры от места ее крепления к фундаментной плите до оси валопровода и верхней крышки подшипника. Вид графика позволяет определить состояние соединения работающего агрегата с фундаментом и выявить причины вибрации.
2. Определение частотной характеристики вибрации агрегата (характеристика разгона-выбега). Это зависимость вибрации от частоты вращения. Характеристика позволяет определить критические частоты валопровода, выявить резонансные явления вблизи рабочей частоты вращения, определить характер неуравновешенности валопровода. Определяется при разгоне ротора или при его выбеге.
3. Оценка связи крутящего момента и вибрации. Причинами являются дефекты подвижных муфт и ослабление опор жесткости под действием реактивного момента статора. Влияние крутящего момента определяется путем быстрого ступенчатого разгружения агрегата.
4. Определение влияния магнитного поля на вибрацию. Применяется для обнаружения витковых замыканий, а также электромагнитных причин вибрации двойной оборотной частоты. Метод состоит в быстром подъеме и снятии тока возбуждения на роторе генератора на холостом ходу.