火電廠輸煤皮帶高壓電機振動處理實踐

摘要：某沿海電廠輸煤系統1臺6 kV高壓皮帶機電機振動值偏大，對皮帶機穩定運行帶來較大的安全風險，同時對電機基礎大梁造成損壞，存在安全隱患。該電廠技術部門通過引進專業技術力量，持續進行整治處理，成功地將電機振動值降至合格范圍內，為電廠的安全穩定運行提供了技術保障。

關鍵詞：輸煤系統;電機振動;數據測試

0 引言

某沿海電廠2×600 MW超臨界抽凝供熱發電機組自投產以來，輸煤系統C3A皮帶機振動值長期偏大，振動最大值（電機前端）曾達到300 μm以上，通過邀請電機廠家、科研院所等技術人員到現場進行診斷分析和治理，皮帶機振動值仍不能降到正常水平。若皮帶機長期在這種振動超標的狀態下運行，將給輸煤系統的安全穩定運行帶來較大的風險。

1 存在問題

C3A皮帶機電機型號為YKK5002-4，功率為900 kW，額定電流為99.4 A，額定電壓為6 kV，轉速為1 491 r/min，重量為5 400 kg，由上海上電電機廠生產;減速機型號為B3SH15F，功率為591 kW，轉速n1為1 500 r/min，n2為68.49 r/min，重量為3 730 kg，品牌為SIEMENS。C3A皮帶機電機自投產以來振動值長期偏大，振動現象較特殊，振動值呈周期性變化，類似于“正弘波”，振動上升時明顯能感覺到樓板振感強烈。多次邀請電機廠家、科研院所等技術人員到現場進行診斷分析，指出的原因有：中心偏差大、動不平衡、基礎鋼性不夠、臺板即樓板抗振差等，還有認為是共振引起的（也稱為“拍振”），至于C3A皮帶機電機振動的真正原因至今沒有一個明確的結論。另外一個現象是同樣的C3B皮帶機運行狀況良好，兩臺皮帶機唯一的區別是C3A皮帶機驅動電機采用的是國產上海上電電機廠的產品，而C3B皮帶機驅動電機采用的是進口品牌西門子產品。

電機長期振動大除了對設備穩定運行帶來隱患外，也對電機基礎下方轉運站建筑大梁造成損害，產生多條裂縫，存在較大的事故隱患。

2 處理措施

前期由于未明確真正的振動原因，相關部門通過排除法也做了不少努力，采取了一些相關的措施，具體包括：（1）多次邀請廠家和省電科院技術人員進行動平衡試驗，并配合進行配重加平衡塊。（2）對基礎進行加固，如圖1所示。基礎上焊接槽鋼，增加筋板，對基礎重新進行灌漿。（3）對樓板梁用鋼梁框架進行加固，如圖2所示，防止發生事故。

通過一系列加固和試驗，暫時將C3A電機振動值降低至最大90 μm，同時也消除了樓板大梁開裂帶來的安全隱患。但是設備缺陷仍然存在，而且隨著設備運行一段時間后電機振動值又逐步上升，一度上升到170 μm。為徹底消除C3A皮帶機電機振動大的問題，相關部門聯系了深圳某電機振動處理專業單位至現場進行處理。

2.1? ? 數據測試情況

現場測試了C3A皮帶機電機軸系振動情況，如表1所示。

從振動數據看，振動明顯偏大，分頻數據顯示主要是以25 Hz轉頻分量為主，且振動趨勢不穩定，說明該電機組軸系存在不平衡缺陷。同時觀察到電機驅動端振動相位呈周期性兜圈子特征，而非驅動端振動相位相對穩定，分析判斷電機驅動端外伸懸臂軸段有較大偏心質量，呈“甩頭”現象。根據分析，擬再次對電機軸系進行一次動平衡試驗，減小25 Hz轉頻分量激振力，降低整機振動值。由于軸系某個平面平衡加重，會對各瓦都造成相互影響，該機組的相互影響系數未知，現場宜采取分步平衡調試。

2.2? ? 現場檢查情況

現場發現以下問題：（1）電機液偶防護罩打開后發現聯軸器對中存在問題，兩對輪之間間隙太小，不足0.10 mm，液偶外圓瓢偏0.2 mm，明顯偏大;（2）電機地腳螺栓與安裝孔存在偏移，導致電機整體往非驅動端偏移，電機非驅動端一螺栓固定處懸空;（3）對中狀態中心偏差下端口達0.31 mm，明顯偏大。

通過更換液偶，電機整體往驅動端調整，重新調整對中后，中心偏差改善至0.08 mm，液偶外圓瓢偏降至0.1 mm。

2.3? ? 空載配重

對中數據合格后，再次測量C3A皮帶機電機軸系振動情況，如表2所示。由此數據分析，振動幅度仍然偏大，故先在液偶圓周螺絲處加配重處理。

第一次在270°試加300 g配重，C3A皮帶機電機軸系振動情況如表3所示。

第一次試加后，振動減小但不平穩，重新計算后第二次加配重，第二次在270°試加180 g配重，C3A皮帶機電機軸系振動情況如表4所示。從驅動端振動數據看，振動相位仍然在兜圈子，但圓心已接近0位值，平衡效果已近極限，平衡調試只能到此為止。

2.4? ? 配重后負載試驗

C3A皮帶機帶載1 500 t/h振動值測量結果如表5所示。C3A皮帶機帶載2 300 t/h振動值和帶載2 700 t/h振動值測量，運行4 h振動值均在合格范圍。通過此次徹底的檢查和試驗，電機振動值調整至合格范圍，但該振動不是由電機本身造成的，在液偶上加配重塊，是為了降低整體軸系的設備振動，若檢修中調整電機或液偶等設備，設備的振動值可能還會發生變化。

3 結語

（1）此次C3A皮帶機電機組軸系動平衡試驗后，運行一年振動值仍保持在合格范圍，說明此次電機軸系調整和動平衡試驗取得較好效果。結合前幾次動平衡試驗后振動值又超標的情況，對電機減速機軸系的整體檢查調整顯得更為關鍵。

（2）C3A皮帶機電機振動大的問題不是由電機本身造成的，可能與液偶的造型、電機的基礎、整機的安裝存在較大關系。如果要徹底解決問題，建議考慮重新更換電機、液偶等設備，可參照C3B皮帶機驅動電機產品。

（3）C3A皮帶機驅動裝置安裝在轉運站8樓樓板上，基礎對電機振動可能也會產生不利影響，建議將頭部驅動方式改為中后部驅動方式，將驅動裝置布置在地面，但前提是在經設計單位現場勘察后認為可行的條件下再執行。

[參考文獻]

[1] 蔡強.輸煤皮帶機周期性振動原因分析及處理[J].設備管理與維修，2017（19）：83-85.

[2] 鄔俊文，陶軍.皮帶機設備運行對轉運站振動影響及減振方案[J].中國港灣建設，2015（9）：71-76.

收稿日期：2020-02-27

作者簡介：雷駿（1987—），男，貴州遵義人，工程師，研究方向：發電廠電氣設備的維護與治理。