故障診斷是依據振動特征及相關信息確定振動的原因。診斷的目的是將懷疑面盡可能縮小，為有針對性地檢修提供依據。

機組的許多故障都可以引起振動的異常。不同的故障具有獨特的、區別于其他故障的振動特征。診斷的核心是掌握這種特征。

故障診斷是一個從總體到一般的過程。通過逐漸縮小懷疑面，最后確定出具體的故障點。為此需要將各種振動故障按其原因分類。在遇到故障之后，首先要明確它屬于哪一類型，在此基礎上再做進一步分析。

振動按其產生的原因可以分為自由振動、強迫振動和自激振動三類。

自由振動是物體偏離平衡位置后，只靠其彈性恢復力維持的振動。振動的頻率等于振動系統的固有頻率。

物體在外力作用下激發的振動稱為強迫振動，振動的頻率等于激振力的頻率。本文所討論的強迫振動是指激振力是由不平衡引起的，因此振動的頻率與轉速一致（1X）。

自激振動是由系統自身的運動誘發的振動。自激振動的頻率等于轉子的一階臨界轉速ω1，或等于轉速的 1/2。

由于阻尼的存在，自由振動會很快衰減。在研究轉子的彎曲振動時一般不考慮自由振動的問題。因此本文討論的故障總體上只有強迫振動和自激振動兩類。考慮到汽輪發電機組振動的特殊情況，本文又將強迫振動分為普通強迫振動和非定常強迫振動兩類。

普通強迫振動是指振動是由質量不平衡引起的，其基本特征是振動的頻率為轉速的頻率（1X），轉速一定時振動是穩定的。

非定常強迫振動是指這樣一類振動：振動的頻率也為1X，但是振動的大小或相位是不穩定的。

機組振動總體分類如下：

統計結果顯示：在機組總的振動故障中，普通強迫振動占 60%以上，非定常強迫振動約占 30%，自激振動不到 10%。

通過這樣的分類，可以建立一個粗略的診斷框圖（圖1）。

圖1 診斷框圖

汽輪發電機組的各種故障及特征見表1，表中列舉的故障已經包括了出現于汽輪發電機組的絕大多數振動故障。

表1 汽輪發電機組的各種故障及特征

此外還有若干故障，其特點與上面故障分類列舉的特征不完全一致。它們是：

（1）高次諧波和分諧波振動。這兩種振動屬于強迫振動的范疇，但頻率不是基頻。

（2）電磁振動。也屬于強迫振動，但頻率為2倍頻（2X）。

（3）發電機轉子截面不對稱振動。這種振動屬于自激振動的范疇。但頻率為2X。