馬思聰/文 杭州意能電力技術(shù)有限公司

1.    振動(dòng)概述

2018年5月，某600MW機(jī)組C級(jí)檢修后，在運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)凝結(jié)水泵B振動(dòng)在20μm至100μm范圍之內(nèi)波動(dòng)，并且兩臺(tái)凝結(jié)水泵有共振現(xiàn)象。針對(duì)此振動(dòng)現(xiàn)象，對(duì)該凝結(jié)水泵進(jìn)行振動(dòng)測(cè)試分析。

2.    設(shè)備簡(jiǎn)介

2號(hào)機(jī)組凝結(jié)水泵的水泵本體是由蘇爾壽（英國(guó)）有限公司生產(chǎn)的型號(hào)為BDC450-490D+3S/33的水泵，電機(jī)是由芬蘭ABB有限公司生產(chǎn)的型號(hào)為AMA 500L 4A的三相異步鼠籠式電動(dòng)機(jī)，額定轉(zhuǎn)速為1500r/min，布置方式為立式布置，其中凝結(jié)水泵A為變頻運(yùn)行，凝結(jié)水泵B為工頻運(yùn)行。

3.    振動(dòng)測(cè)試與分析

3.1振動(dòng)測(cè)點(diǎn)布置

對(duì)凝結(jié)水泵B的電機(jī)自由端和水泵推力軸承處各布置兩個(gè)速度傳感器，X方向?yàn)榇怪彼鞣较颍?/span>Y方向?yàn)槠叫杏谒鞣较颍?/span>X方向與Y方向之間呈90度布置，鍵相探頭為垂直水流方向，布置在水泵推力軸承位置，其探頭布置圖見(jiàn)圖1、圖2。

圖1 電機(jī)自由端探頭布置俯視圖    

  圖2水泵推力軸承探頭布置俯視圖

3.2振動(dòng)測(cè)試過(guò)程

3.2.1第一次振動(dòng)測(cè)試

對(duì)凝結(jié)水泵B進(jìn)行振動(dòng)測(cè)試，發(fā)現(xiàn)電機(jī)自由端X方向振動(dòng)47μm至114μm波動(dòng)，Y方向振動(dòng)66μm至222μm波動(dòng)，水泵推力軸承X方向振動(dòng)12μm至32μm波動(dòng)，Y方向振動(dòng)26μm至93μm波動(dòng)，振動(dòng)頻譜圖以12.5Hz的低頻分量為主，1X倍頻分量較小，同時(shí)對(duì)停運(yùn)的凝結(jié)水泵A進(jìn)行測(cè)量，振動(dòng)頻譜圖也以10Hz的低頻分量為主，其振動(dòng)頻譜圖見(jiàn)圖3、圖4。

圖3 凝結(jié)水泵B自由端Y方向頻譜圖

圖4 凝結(jié)水泵A（停運(yùn)）水泵推力軸承Y方向頻譜圖

3.2.2第二次振動(dòng)測(cè)試

停止凝結(jié)水泵B運(yùn)行，啟動(dòng)凝結(jié)水泵A至工頻運(yùn)行方式，同時(shí)測(cè)量凝結(jié)水泵A電機(jī)驅(qū)動(dòng)端，發(fā)現(xiàn)凝結(jié)水泵A振動(dòng)頻譜以12.5Hz低頻分量為主，停運(yùn)的凝結(jié)水泵B振動(dòng)頻譜以10Hz低頻分量為主，見(jiàn)圖5、圖6。

圖5 凝結(jié)水泵A電機(jī)驅(qū)動(dòng)端Y方向頻譜圖

圖6 凝結(jié)水泵B（停運(yùn)）電機(jī)驅(qū)動(dòng)端Y方向頻譜圖

3.2.3第三次振動(dòng)測(cè)試

將凝結(jié)水泵A運(yùn)行方式切換至變頻運(yùn)行，同時(shí)測(cè)量凝結(jié)水泵A、B電機(jī)驅(qū)動(dòng)端，測(cè)量期間凝結(jié)水泵A轉(zhuǎn)速為1080r/min左右時(shí)，振動(dòng)頻譜以1X倍頻為主，10Hz的低頻分量減小，見(jiàn)圖7、圖8。

圖7 凝結(jié)水泵A電機(jī)驅(qū)動(dòng)端Y方向頻譜圖

圖8 凝結(jié)水泵B（停運(yùn)）電機(jī)驅(qū)動(dòng)端Y方向頻譜圖

3.2.4 振動(dòng)分析

通過(guò)上述振動(dòng)數(shù)據(jù)可知，凝結(jié)水泵A、B在工頻運(yùn)行方式下和變頻運(yùn)行下，不論是運(yùn)行泵或停運(yùn)泵的振動(dòng)頻譜中都存在10Hz~12.5Hz的低頻分量,且基頻分量較小，可以排除質(zhì)量不平衡的可能。

在工頻運(yùn)行方式下低頻分量較大，變頻運(yùn)行方式下低頻分量較小，且與轉(zhuǎn)速頻率無(wú)關(guān)，說(shuō)明凝結(jié)水泵A、B在結(jié)構(gòu)上存在低頻共振的故障現(xiàn)象。

4.    結(jié)論

經(jīng)過(guò)振動(dòng)測(cè)試，2號(hào)機(jī)組凝結(jié)水泵A、B存在低頻共振的故障現(xiàn)象，以改變凝結(jié)水泵固有頻率和檢查共振傳遞途徑為目的，建議對(duì)凝結(jié)水泵A、B作以下措施：

（1）對(duì)凝結(jié)水泵的管道、水泥底座進(jìn)行振動(dòng)測(cè)試，檢查管道支吊架、水泥基座是否存在失效、開裂等故障現(xiàn)象。

（2）對(duì)凝結(jié)水泵電機(jī)進(jìn)行邊加鋼柱支撐邊進(jìn)行振動(dòng)測(cè)試，嘗試改變其固有頻率，并觀察振動(dòng)變化趨勢(shì)。

（3）如果（2）措施效果不明顯，最后對(duì)凝結(jié)水泵進(jìn)行結(jié)構(gòu)建模計(jì)算，嘗試在電機(jī)結(jié)構(gòu)上進(jìn)行固有頻率的改變，例如將電機(jī)旋轉(zhuǎn)45度等措施。

（4）對(duì)該其他機(jī)組的凝結(jié)水泵進(jìn)行測(cè)試，檢查是否也存在此振動(dòng)現(xiàn)象。

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