黃陵煤矸石三期立式凝結水泵電機振動大的原因及處理

胡紅軍

（黃陵礦業煤矸石發電有限公司，陜西 延安 727307）

黃陵煤矸石三期立式凝結水泵電機振動大的原因及處理

胡紅軍

（黃陵礦業煤矸石發電有限公司，陜西 延安 727307）

引起電機振動的原因有很多，主要有電磁和機械方面。發現振動超標后一定要仔細判別振動原因。只有進行正確的判斷，找到故障發生的原因，才能正確處理故障，保證電機在優良振動的條件下穩定運行。本文對黃陵煤矸石三期立式凝結水泵電機空載和安裝對輪后的測試數據進行比對，找出振動大的原因，并提出了處理方案，效果良好。

煤矸石發電；立式凝結水泵電機；振動；原因；處理；排查

1 概況

黃陵礦業煤矸石發電有限公司1號機組為上海汽輪發電機有限責任公司所生產的300MW水氫氫冷汽輪發電機。凝結水泵為C590III-6型立式多級筒袋型離心泵，配套電機為湘潭電機廠生產的YSPKSL500-4型變頻調速電機，額定電壓6000V，額定電流129A，額定功率1120kW。每臺機組配置兩臺凝結水泵，一用一備。自2015年7月投運以來一直存在電機振動大問題，電機負載端振動0.20mm～0.30mm，如不及時處理，振動會增大，有可能造成電機負載端軸承和推力瓦燒毀，影響1號機組安全穩定運行。

表1 2015.08.07進廠第一次電機空載

時間 頻率Hz 電機下端軸承 電機上端軸承 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 檢修前電機振動數據測量

先將電機放到砧木臺上進行測試。

第一次未安裝對輪1500r/min時：

負載端軸承振動：

0.046mm 0.073mm

自由端軸承振動：

0.020mm 0.019mm（基本正常）

第二次安裝對輪后測試1500r/min時振動：

負載端水平：0.085mm 0.125mm

自由端軸承振動：0.021mm 0.019mm

750r/min時振動：

負載端水平：0.010mm 0.015mm

自由端水平：0.021mm 0.020mm

初步分析，裝對輪后轉速增大對振動影響大，將對輪進行動平衡測試，發現對輪一邊比另一邊重37g，打眼去點37g，在維修廠拆端蓋的過程中發現溫度傳感器探頭有一截斷掉，抽掉轉子檢查沒有發現。然后對定子轉子，定子進行吹掃。對前后軸承進行清洗加油。

回裝對輪和轉子后測振動：（在砧木支架上）

50Hz：

負載端振動：0.071mm 0.076mm

自由端振動：0.018mm 0.012mm

（參數基本合格）

連泵體上測振動，50Hz：

負載端振動：0.042mm 0.019mm

自由端振動：0.112mm 0.097mm

上下軸承振動發生對調變化，參數依然不合格。

3 振動原因分析

電機為立式電機，電機座與凝結水泵座通過螺栓連接，傳動部分由聯軸器連接，電機轉子自重由電機自由端的推力軸承承擔。

經過開會分析，認為電機振動大的原因有以下可能：

（1）電機座架剛度差；

（2）聯軸器動不平衡；

（3）電機和泵中心有偏差；

（4）電機轉子動平衡不達標；

（5）推力頭與電機轉子不垂直，電機轉子擺動；

（6）泵座基礎臺板水平差。

4 處理排查

對以上可能存在的問題逐一檢查，通過對凝結水泵結構特點認真分析，電機轉子由推力軸承定位，靠重力自動垂直找正。判定如果電機定子部分安裝不垂直，必將導致泵本身垂直度偏差大引起動靜碰磨，運行中產生振動。首先確認電機與泵中心在一條線上，下來將泵與電機拆開，單轉電機，發現還是振動大，然后拿水平儀測試泵體平臺，垂直度，結果是南側比北側高0.03mm，東西平衡（水平度在0.05mm以內都算合格）電機垂直，排除了泵座不平衡，電機不垂直等因素。下來對電機底座加鋼管支撐，增強剛度，效果依然不好。每次測試都記錄詳細數據，分析數據并結合專家建議，應重點檢查兩方面：第一，電機推力軸承與軸瓦間隙是否超標，第二，是否負載端軸承承重，而推力軸承沒有承重。之前在檢修電機時，在檢修跟蹤過程中發現將電機自由端小蓋螺絲緊固后，電機無法盤車，將小蓋螺絲松掉后，就可以轉動，隨后對電機小蓋與大蓋之間加裝1mm石棉墊3個，緊固螺絲后即可盤車，隨后測量推力軸承間隙有52um，分析認為可能是后軸推力裝置未受力，負載端軸承受力，打開后軸端蓋發現軸承鎖母有磨損現象，隨后將鎖母用角磨機打磨3mm，將之前增加的石棉墊全部取掉，緊固小蓋螺絲發現還是無法轉動，隨后又將外小蓋打磨掉2mm緊固小蓋螺絲勉強可以轉動，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。在變頻共振區域振動減小0.40mm左右，但是依然超標。接下來考慮轉子動平衡因素，通過使用動平衡儀數據發現頻譜出現異常，倍頻異常，軸心軌跡異常得出檢修結論：

（1）該凝結泵轉子動平衡存在矢量，造成動不平衡振動。

（2）倍頻存在問題，基礎剛性不足。

拆檢電動機時注意下軸承配合情況。

表2 2015.08.08安裝對輪后帶負荷轉動

處理過程：

（1）拆除1#機B凝結泵電機后軸承，在轉子風葉處加配重170g。

（2）將電機及基礎平面研磨，達到合格。

（3）安裝電動機軸承時發現軸承處緊力過大，調整后復裝。

檢修及配重完成重新帶負荷開機參數合格。將凝結泵轉數900轉及1200轉（結合現場實際，對應變頻41.5Hz，42.5Hz）臨界處屏蔽下，避開臨界振動，以保護設備快速度過共振點，本凝結泵電機振動問題才得以完全解決。

[1] C590III-6凝結泵安裝說明書[Z].

[2]湘潭電機廠YSPKSL500-4型變頻調速電機安裝說明書和使用說明書[Z].

[3]黃陵煤矸石發電有限公司設備運行管理標準[S].

[4]電力設備安裝規范[S].

TM32

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