火電廠輸煤皮帶高壓電機(jī)振動(dòng)處理實(shí)踐

摘要：某沿海電廠輸煤系統(tǒng)1臺(tái)6 kV高壓皮帶機(jī)電機(jī)振動(dòng)值偏大，對(duì)皮帶機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行帶來較大的安全風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)對(duì)電機(jī)基礎(chǔ)大梁造成損壞，存在安全隱患。該電廠技術(shù)部門通過引進(jìn)專業(yè)技術(shù)力量，持續(xù)進(jìn)行整治處理，成功地將電機(jī)振動(dòng)值降至合格范圍內(nèi)，為電廠的安全穩(wěn)定運(yùn)行提供了技術(shù)保障。

關(guān)鍵詞：輸煤系統(tǒng);電機(jī)振動(dòng);數(shù)據(jù)測(cè)試

0 引言

某沿海電廠2×600 MW超臨界抽凝供熱發(fā)電機(jī)組自投產(chǎn)以來，輸煤系統(tǒng)C3A皮帶機(jī)振動(dòng)值長(zhǎng)期偏大，振動(dòng)最大值（電機(jī)前端）曾達(dá)到300 μm以上，通過邀請(qǐng)電機(jī)廠家、科研院所等技術(shù)人員到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行診斷分析和治理，皮帶機(jī)振動(dòng)值仍不能降到正常水平。若皮帶機(jī)長(zhǎng)期在這種振動(dòng)超標(biāo)的狀態(tài)下運(yùn)行，將給輸煤系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行帶來較大的風(fēng)險(xiǎn)。

1 存在問題

C3A皮帶機(jī)電機(jī)型號(hào)為YKK5002-4，功率為900 kW，額定電流為99.4 A，額定電壓為6 kV，轉(zhuǎn)速為1 491 r/min，重量為5 400 kg，由上海上電電機(jī)廠生產(chǎn);減速機(jī)型號(hào)為B3SH15F，功率為591 kW，轉(zhuǎn)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(jī)電機(jī)自投產(chǎn)以來振動(dòng)值長(zhǎng)期偏大，振動(dòng)現(xiàn)象較特殊，振動(dòng)值呈周期性變化，類似于“正弘波”，振動(dòng)上升時(shí)明顯能感覺到樓板振感強(qiáng)烈。多次邀請(qǐng)電機(jī)廠家、科研院所等技術(shù)人員到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行診斷分析，指出的原因有：中心偏差大、動(dòng)不平衡、基礎(chǔ)鋼性不夠、臺(tái)板即樓板抗振差等，還有認(rèn)為是共振引起的（也稱為“拍振”），至于C3A皮帶機(jī)電機(jī)振動(dòng)的真正原因至今沒有一個(gè)明確的結(jié)論。另外一個(gè)現(xiàn)象是同樣的C3B皮帶機(jī)運(yùn)行狀況良好，兩臺(tái)皮帶機(jī)唯一的區(qū)別是C3A皮帶機(jī)驅(qū)動(dòng)電機(jī)采用的是國(guó)產(chǎn)上海上電電機(jī)廠的產(chǎn)品，而C3B皮帶機(jī)驅(qū)動(dòng)電機(jī)采用的是進(jìn)口品牌西門子產(chǎn)品。

電機(jī)長(zhǎng)期振動(dòng)大除了對(duì)設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行帶來隱患外，也對(duì)電機(jī)基礎(chǔ)下方轉(zhuǎn)運(yùn)站建筑大梁造成損害，產(chǎn)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(dòng)原因，相關(guān)部門通過排除法也做了不少努力，采取了一些相關(guān)的措施，具體包括：（1）多次邀請(qǐng)廠家和省電科院技術(shù)人員進(jìn)行動(dòng)平衡試驗(yàn)，并配合進(jìn)行配重加平衡塊。（2）對(duì)基礎(chǔ)進(jìn)行加固，如圖1所示?；A(chǔ)上焊接槽鋼，增加筋板，對(duì)基礎(chǔ)重新進(jìn)行灌漿。（3）對(duì)樓板梁用鋼梁框架進(jìn)行加固，如圖2所示，防止發(fā)生事故。

通過一系列加固和試驗(yàn)，暫時(shí)將C3A電機(jī)振動(dòng)值降低至最大90 μm，同時(shí)也消除了樓板大梁開裂帶來的安全隱患。但是設(shè)備缺陷仍然存在，而且隨著設(shè)備運(yùn)行一段時(shí)間后電機(jī)振動(dòng)值又逐步上升，一度上升到170 μm。為徹底消除C3A皮帶機(jī)電機(jī)振動(dòng)大的問題，相關(guān)部門聯(lián)系了深圳某電機(jī)振動(dòng)處理專業(yè)單位至現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行處理。

2.1? ? 數(shù)據(jù)測(cè)試情況

現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試了C3A皮帶機(jī)電機(jī)軸系振動(dòng)情況，如表1所示。

從振動(dòng)數(shù)據(jù)看，振動(dòng)明顯偏大，分頻數(shù)據(jù)顯示主要是以25 Hz轉(zhuǎn)頻分量為主，且振動(dòng)趨勢(shì)不穩(wěn)定，說明該電機(jī)組軸系存在不平衡缺陷。同時(shí)觀察到電機(jī)驅(qū)動(dòng)端振動(dòng)相位呈周期性兜圈子特征，而非驅(qū)動(dòng)端振動(dòng)相位相對(duì)穩(wěn)定，分析判斷電機(jī)驅(qū)動(dòng)端外伸懸臂軸段有較大偏心質(zhì)量，呈“甩頭”現(xiàn)象。根據(jù)分析，擬再次對(duì)電機(jī)軸系進(jìn)行一次動(dòng)平衡試驗(yàn)，減小25 Hz轉(zhuǎn)頻分量激振力，降低整機(jī)振動(dòng)值。由于軸系某個(gè)平面平衡加重，會(huì)對(duì)各瓦都造成相互影響，該機(jī)組的相互影響系數(shù)未知，現(xiàn)場(chǎng)宜采取分步平衡調(diào)試。

2.2? ? 現(xiàn)場(chǎng)檢查情況

現(xiàn)場(chǎng)發(fā)現(xiàn)以下問題：（1）電機(jī)液偶防護(hù)罩打開后發(fā)現(xiàn)聯(lián)軸器對(duì)中存在問題，兩對(duì)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(jī)地腳螺栓與安裝孔存在偏移，導(dǎo)致電機(jī)整體往非驅(qū)動(dòng)端偏移，電機(jī)非驅(qū)動(dòng)端一螺栓固定處懸空;（3）對(duì)中狀態(tài)中心偏差下端口達(dá)0.31 mm，明顯偏大。

通過更換液偶，電機(jī)整體往驅(qū)動(dòng)端調(diào)整，重新調(diào)整對(duì)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(duì)中數(shù)據(jù)合格后，再次測(cè)量C3A皮帶機(jī)電機(jī)軸系振動(dòng)情況，如表2所示。由此數(shù)據(jù)分析，振動(dòng)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(jī)電機(jī)軸系振動(dòng)情況如表3所示。

第一次試加后，振動(dòng)減小但不平穩(wěn)，重新計(jì)算后第二次加配重，第二次在270°試加180 g配重，C3A皮帶機(jī)電機(jī)軸系振動(dòng)情況如表4所示。從驅(qū)動(dòng)端振動(dòng)數(shù)據(jù)看，振動(dòng)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(diào)試只能到此為止。

2.4? ? 配重后負(fù)載試驗(yàn)

C3A皮帶機(jī)帶載1 500 t/h振動(dòng)值測(cè)量結(jié)果如表5所示。C3A皮帶機(jī)帶載2 300 t/h振動(dòng)值和帶載2 700 t/h振動(dòng)值測(cè)量，運(yùn)行4 h振動(dòng)值均在合格范圍。通過此次徹底的檢查和試驗(yàn)，電機(jī)振動(dòng)值調(diào)整至合格范圍，但該振動(dòng)不是由電機(jī)本身造成的，在液偶上加配重塊，是為了降低整體軸系的設(shè)備振動(dòng)，若檢修中調(diào)整電機(jī)或液偶等設(shè)備，設(shè)備的振動(dòng)值可能還會(huì)發(fā)生變化。

3 結(jié)語

（1）此次C3A皮帶機(jī)電機(jī)組軸系動(dòng)平衡試驗(yàn)后，運(yùn)行一年振動(dòng)值仍保持在合格范圍，說明此次電機(jī)軸系調(diào)整和動(dòng)平衡試驗(yàn)取得較好效果。結(jié)合前幾次動(dòng)平衡試驗(yàn)后振動(dòng)值又超標(biāo)的情況，對(duì)電機(jī)減速機(jī)軸系的整體檢查調(diào)整顯得更為關(guān)鍵。

（2）C3A皮帶機(jī)電機(jī)振動(dòng)大的問題不是由電機(jī)本身造成的，可能與液偶的造型、電機(jī)的基礎(chǔ)、整機(jī)的安裝存在較大關(guān)系。如果要徹底解決問題，建議考慮重新更換電機(jī)、液偶等設(shè)備，可參照C3B皮帶機(jī)驅(qū)動(dòng)電機(jī)產(chǎn)品。

（3）C3A皮帶機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置安裝在轉(zhuǎn)運(yùn)站8樓樓板上，基礎(chǔ)對(duì)電機(jī)振動(dòng)可能也會(huì)產(chǎn)生不利影響，建議將頭部驅(qū)動(dòng)方式改為中后部驅(qū)動(dòng)方式，將驅(qū)動(dòng)裝置布置在地面，但前提是在經(jīng)設(shè)計(jì)單位現(xiàn)場(chǎng)勘察后認(rèn)為可行的條件下再執(zhí)行。

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收稿日期：2020-02-27

作者簡(jiǎn)介：雷駿（1987—），男，貴州遵義人，工程師，研究方向：發(fā)電廠電氣設(shè)備的維護(hù)與治理。