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

1 概況

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

2 檢修前電機(jī)振動(dòng)數(shù)據(jù)測(cè)量

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。

3 振動(dòng)原因分析

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。

4 處理排查

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

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