【恩普特故障案例】某造紙廠透平機電機轉子斷條故障

文齋WZ 2021-04-12

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設備概況

2019年4月份以來，某造紙廠M20201 1#透平機電機后端振動有逐步上升趨勢，尤其是4月底以后進入5月份以來，電機后端水平振動值較3月30日增大了近一倍。現場有明顯振感。機組現場如圖1：

圖1 現場機組圖片

電機型號:YKK630-4,電機功率:1300Kw,額定轉速:1490r/min,電機前軸承型號：EMZLB18-180；電機后軸承型號：EMZLB18-180J。增速機大齒輪齒數169，小齒輪齒數44。

故障現場描述

表1 電機振動（單位：mm/s）

圖2 電機后端水平振動波形頻譜圖

圖3 電機后端垂直振動波形頻譜圖

圖4 電機后端軸向振動波形頻譜圖

由表1可以看出：帶載后電機后端振動較大。由圖2、圖3、圖4電機后端振動信號的波形頻譜圖可以看出，電機后端振動存在時間間隔約3s的波動現象，與現場實地人體感覺到振動存在波動現象相符合。振動信號的頻率成分主要為24.92Hz及其倍頻，24.92Hz及其倍頻兩邊存在有間隔約為0.31Hz-0.33Hz的邊帶頻率成分。24.92Hz為電機的工作頻率，據此可以計算出電機的實際轉速為1495rpm，電機為4極電機，可以計算出電機的極通過頻率為0.33Hz。由于電機前端通過聯軸器與增速機相連受到約束力較大，振動沒有電機后端振動明顯。

故障結論

根據電機振動的波形頻譜特征，可以得出結論：電機轉子銅條可能存在斷裂故障，對于銅焊轉子，導條焊接處脫落也會導致類似轉子銅條斷裂的振動現象。我們建議客戶馬上準備備用電機，對電機進行更換。

現場設備管理人員采納了我們的建議，對電機進行了更換。

圖5 更換后電機轉子，轉子條存在嚴重斷裂

電機解體后發(fā)現電機后端大部分轉子條斷裂，電機前端有少量轉子條斷裂。與解體前分析結論一致。

產生影響

該透平機為該紙廠的A類關鍵設備，其一旦出現非計劃停機，將會造成該車間生產線全部停止。由于當時生產任務緊急，該機組沒有備用機組可用，設備一直處于帶病運行狀態(tài)。通過分析技術人員及時發(fā)現該電機存在嚴重故障，建議車間及時準備備用電機進行更換。由于車間處理及時，避免了一起重特大事故的發(fā)生。