胡紅軍
(黃陵礦業(yè)煤矸石發(fā)電有限公司,陜西 延安 727307)
黃陵煤矸石三期立式凝結(jié)水泵電機(jī)振動(dòng)大的原因及處理
胡紅軍
(黃陵礦業(yè)煤矸石發(fā)電有限公司,陜西 延安 727307)
引起電機(jī)振動(dòng)的原因有很多,主要有電磁和機(jī)械方面。發(fā)現(xiàn)振動(dòng)超標(biāo)后一定要仔細(xì)判別振動(dòng)原因。只有進(jìn)行正確的判斷,找到故障發(fā)生的原因,才能正確處理故障,保證電機(jī)在優(yōu)良振動(dòng)的條件下穩(wěn)定運(yùn)行。本文對(duì)黃陵煤矸石三期立式凝結(jié)水泵電機(jī)空載和安裝對(duì)輪后的測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì),找出振動(dòng)大的原因,并提出了處理方案,效果良好。
煤矸石發(fā)電;立式凝結(jié)水泵電機(jī);振動(dòng);原因;處理;排查
黃陵礦業(yè)煤矸石發(fā)電有限公司1號(hào)機(jī)組為上海汽輪發(fā)電機(jī)有限責(zé)任公司所生產(chǎn)的300MW水氫氫冷汽輪發(fā)電機(jī)。凝結(jié)水泵為C590III-6型立式多級(jí)筒袋型離心泵,配套電機(jī)為湘潭電機(jī)廠生產(chǎn)的YSPKSL500-4型變頻調(diào)速電機(jī),額定電壓6000V,額定電流129A,額定功率1120kW。每臺(tái)機(jī)組配置兩臺(tái)凝結(jié)水泵,一用一備。自2015年7月投運(yùn)以來(lái)一直存在電機(jī)振動(dòng)大問(wèn)題,電機(jī)負(fù)載端振動(dòng)0.20mm~0.30mm,如不及時(shí)處理,振動(dòng)會(huì)增大,有可能造成電機(jī)負(fù)載端軸承和推力瓦燒毀,影響1號(hào)機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行。
表1 2015.08.07進(jìn)廠第一次電機(jī)空載
時(shí)間 頻率Hz 電機(jī)下端軸承 電機(jī)上端軸承 軸向東西 南北 東西 南北3∶10 25 0.013mm 0.019mm 0.006mm 3∶20 50 0.045mm 0.027mm 0.115mm 0.061mm 0.020mm 3∶40 50 0.047mm 0.029mm 0.114mm 0.063mm 0.029mm 4∶10 50 0.047mm 0.028mm 0.119mm 0.061mm 0.029mm 4∶40 50 0.050mm 0.029mm 0.117mm 0.062mm 0.030mm 5∶10 50 0.045mm 0.026mm 0.116mm 0.021mm 0.024mm
先將電機(jī)放到砧木臺(tái)上進(jìn)行測(cè)試。
第一次未安裝對(duì)輪1500r/min時(shí):
負(fù)載端軸承振動(dòng):
0.046mm 0.073mm
自由端軸承振動(dòng):
0.020mm 0.019mm(基本正常)
第二次安裝對(duì)輪后測(cè)試1500r/min時(shí)振動(dòng):
負(fù)載端水平:0.085mm 0.125mm
自由端軸承振動(dòng):0.021mm 0.019mm
750r/min時(shí)振動(dòng):
負(fù)載端水平:0.010mm 0.015mm
自由端水平:0.021mm 0.020mm
初步分析,裝對(duì)輪后轉(zhuǎn)速增大對(duì)振動(dòng)影響大,將對(duì)輪進(jìn)行動(dòng)平衡測(cè)試,發(fā)現(xiàn)對(duì)輪一邊比另一邊重37g,打眼去點(diǎn)37g,在維修廠拆端蓋的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)溫度傳感器探頭有一截?cái)嗟簦榈艮D(zhuǎn)子檢查沒(méi)有發(fā)現(xiàn)。然后對(duì)定子轉(zhuǎn)子,定子進(jìn)行吹掃。對(duì)前后軸承進(jìn)行清洗加油。
回裝對(duì)輪和轉(zhuǎn)子后測(cè)振動(dòng):(在砧木支架上)
50Hz:
負(fù)載端振動(dòng):0.071mm 0.076mm
自由端振動(dòng):0.018mm 0.012mm
(參數(shù)基本合格)
連泵體上測(cè)振動(dòng),50Hz:
負(fù)載端振動(dòng):0.042mm 0.019mm
自由端振動(dòng):0.112mm 0.097mm
上下軸承振動(dòng)發(fā)生對(duì)調(diào)變化,參數(shù)依然不合格。
電機(jī)為立式電機(jī),電機(jī)座與凝結(jié)水泵座通過(guò)螺栓連接,傳動(dòng)部分由聯(lián)軸器連接,電機(jī)轉(zhuǎn)子自重由電機(jī)自由端的推力軸承承擔(dān)。
經(jīng)過(guò)開(kāi)會(huì)分析,認(rèn)為電機(jī)振動(dòng)大的原因有以下可能:
(1)電機(jī)座架剛度差;
(2)聯(lián)軸器動(dòng)不平衡;
(3)電機(jī)和泵中心有偏差;
(4)電機(jī)轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡不達(dá)標(biāo);
(5)推力頭與電機(jī)轉(zhuǎn)子不垂直,電機(jī)轉(zhuǎn)子擺動(dòng);
(6)泵座基礎(chǔ)臺(tái)板水平差。
對(duì)以上可能存在的問(wèn)題逐一檢查,通過(guò)對(duì)凝結(jié)水泵結(jié)構(gòu)特點(diǎn)認(rèn)真分析,電機(jī)轉(zhuǎn)子由推力軸承定位,靠重力自動(dòng)垂直找正。判定如果電機(jī)定子部分安裝不垂直,必將導(dǎo)致泵本身垂直度偏差大引起動(dòng)靜碰磨,運(yùn)行中產(chǎn)生振動(dòng)。首先確認(rèn)電機(jī)與泵中心在一條線上,下來(lái)將泵與電機(jī)拆開(kāi),單轉(zhuǎn)電機(jī),發(fā)現(xiàn)還是振動(dòng)大,然后拿水平儀測(cè)試泵體平臺(tái),垂直度,結(jié)果是南側(cè)比北側(cè)高0.03mm,東西平衡(水平度在0.05mm以?xún)?nèi)都算合格)電機(jī)垂直,排除了泵座不平衡,電機(jī)不垂直等因素。下來(lái)對(duì)電機(jī)底座加鋼管支撐,增強(qiáng)剛度,效果依然不好。每次測(cè)試都記錄詳細(xì)數(shù)據(jù),分析數(shù)據(jù)并結(jié)合專(zhuān)家建議,應(yīng)重點(diǎn)檢查兩方面:第一,電機(jī)推力軸承與軸瓦間隙是否超標(biāo),第二,是否負(fù)載端軸承承重,而推力軸承沒(méi)有承重。之前在檢修電機(jī)時(shí),在檢修跟蹤過(guò)程中發(fā)現(xiàn)將電機(jī)自由端小蓋螺絲緊固后,電機(jī)無(wú)法盤(pán)車(chē),將小蓋螺絲松掉后,就可以轉(zhuǎn)動(dòng),隨后對(duì)電機(jī)小蓋與大蓋之間加裝1mm石棉墊3個(gè),緊固螺絲后即可盤(pán)車(chē),隨后測(cè)量推力軸承間隙有52um,分析認(rèn)為可能是后軸推力裝置未受力,負(fù)載端軸承受力,打開(kāi)后軸端蓋發(fā)現(xiàn)軸承鎖母有磨損現(xiàn)象,隨后將鎖母用角磨機(jī)打磨3mm,將之前增加的石棉墊全部取掉,緊固小蓋螺絲發(fā)現(xiàn)還是無(wú)法轉(zhuǎn)動(dòng),隨后又將外小蓋打磨掉2mm緊固小蓋螺絲勉強(qiáng)可以轉(zhuǎn)動(dòng),隨后又增加1mm石棉墊后,緊固小蓋螺絲后正常,然后回裝試運(yùn)。在變頻共振區(qū)域振動(dòng)減小0.40mm左右,但是依然超標(biāo)。接下來(lái)考慮轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡因素,通過(guò)使用動(dòng)平衡儀數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)頻譜出現(xiàn)異常,倍頻異常,軸心軌跡異常得出檢修結(jié)論:
(1)該凝結(jié)泵轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡存在矢量,造成動(dòng)不平衡振動(dòng)。
(2)倍頻存在問(wèn)題,基礎(chǔ)剛性不足。
拆檢電動(dòng)機(jī)時(shí)注意下軸承配合情況。
表2 2015.08.08安裝對(duì)輪后帶負(fù)荷轉(zhuǎn)動(dòng)
處理過(guò)程:
(1)拆除1#機(jī)B凝結(jié)泵電機(jī)后軸承,在轉(zhuǎn)子風(fēng)葉處加配重170g。
(2)將電機(jī)及基礎(chǔ)平面研磨,達(dá)到合格。
(3)安裝電動(dòng)機(jī)軸承時(shí)發(fā)現(xiàn)軸承處緊力過(guò)大,調(diào)整后復(fù)裝。
檢修及配重完成重新帶負(fù)荷開(kāi)機(jī)參數(shù)合格。將凝結(jié)泵轉(zhuǎn)數(shù)900轉(zhuǎn)及1200轉(zhuǎn)(結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際,對(duì)應(yīng)變頻41.5Hz,42.5Hz)臨界處屏蔽下,避開(kāi)臨界振動(dòng),以保護(hù)設(shè)備快速度過(guò)共振點(diǎn),本凝結(jié)泵電機(jī)振動(dòng)問(wèn)題才得以完全解決。
[1] C590III-6凝結(jié)泵安裝說(shuō)明書(shū)[Z].
[2]湘潭電機(jī)廠YSPKSL500-4型變頻調(diào)速電機(jī)安裝說(shuō)明書(shū)和使用說(shuō)明書(shū)[Z].
[3]黃陵煤矸石發(fā)電有限公司設(shè)備運(yùn)行管理標(biāo)準(zhǔn)[S].
[4]電力設(shè)備安裝規(guī)范[S].
TM32
A