第37卷第1期華電技術(shù)Vol.37 No. 12015年1月Huadian TechnologyJan. 20151000MW機(jī)組循環(huán)水泵雙速電機(jī)振動(dòng)原因分析與處理曹景芳(華電國際鄒縣發(fā)電廠; ,山東鄒城273522)摘要:介紹了國內(nèi)1000MW機(jī)組YKSL3650-16/2600型循環(huán)水泵電機(jī)雙速改造后出現(xiàn)的定子部分振動(dòng)較大的異常情況,通過診斷找到振動(dòng)的原因?yàn)?00Hz共振,采取減小磁勢不平衡量的方法解決了振動(dòng)問題。關(guān)鍵詞:YKSL3650 - 16/2600型循環(huán)水泵;電機(jī);雙速改造;共振中圖分類號(hào):TM 621文獻(xiàn)標(biāo)志碼:B文章編號(hào):1674 - 1951(2015)01 -0030 -04.大修:工作,委托某電機(jī)公司對(duì)8A和8C循環(huán)水泵電1循環(huán)水 泵電機(jī)概述機(jī)進(jìn)行雙速改造,將2臺(tái)16極循環(huán)水泵電機(jī)改造為某電廠“8機(jī)組為2007年投產(chǎn)的1000MW機(jī)組，16/18極(高速時(shí)16極,低速時(shí)18極)雙速電機(jī)。配置有3臺(tái)循環(huán)水泵和1臺(tái)輔助冷卻水泵。循環(huán)水2改造的主要內(nèi)容泵電機(jī)的型號(hào)為YKSL3650 - 16/2600 - 1,功率為3 650kW ,額定電壓為10000 V ,額定電流為279. 6A,(1)不更換原有定子線圈及轉(zhuǎn)子,通過改變定子16極單速運(yùn)行,絕緣等級(jí)為H級(jí)。配套的水泵型號(hào)線圈端部接線方式達(dá)到改變極對(duì)數(shù)實(shí)現(xiàn)調(diào)速目的。為88LKXA - 30.3,系立式單級(jí)導(dǎo)葉式、內(nèi)體可抽出式(2)改造后的雙速電機(jī)參數(shù)。16 極:額定功率，混流泵,流量為33480m/h,揚(yáng)程為30.3m,效率為3650kW ;額定轉(zhuǎn)速,370 r/min;額定電流,279.6A。87.1%,必需汽蝕余量為8.47m,輸送介質(zhì)為淡水。18極:額定功率,2560kW;額定轉(zhuǎn)速,330r/min;額在2014年進(jìn)行的*8機(jī)組大修中,根據(jù)節(jié)能需定電流,208 A。求對(duì)A,C2臺(tái)循環(huán)水泵電機(jī)進(jìn)行節(jié)能改造。在制(3)在電機(jī)側(cè)面安裝--個(gè)調(diào)速端子接線箱,通訂方案時(shí),考慮變頻改造和雙速改造2種方案。過更改調(diào)速箱內(nèi)的引出線連接壓板實(shí)現(xiàn)調(diào)速,原電(1)變頻改造是通過加裝高壓變頻器對(duì)循環(huán)水源引出線位置不變。泵電機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)速控制,需要增加變頻設(shè)備。變(4)電機(jī)改造后絕緣等級(jí)不變(H級(jí))。頻調(diào)速為無級(jí)調(diào)速,調(diào)速范圍廣,適用于各類交流電(5)繞組干燥后,進(jìn)行整體真空浸漆。動(dòng)機(jī),節(jié)能效果好。但電廠高電壓、大功率電機(jī)的變3改造后出現(xiàn)的異常及診斷分析頻裝置價(jià)格昂貴、技術(shù)要求高、維護(hù)費(fèi)用高故障率高,因此變頻調(diào)速節(jié)能方案受到-定的限制。改造后，*8機(jī)組C循環(huán)水泵首先試轉(zhuǎn),在進(jìn)行(2)雙速改造是將原單速電機(jī)改成單繞組雙速高速(16極)空載測試及帶負(fù)荷運(yùn)行測試時(shí)發(fā)現(xiàn):電電機(jī)。這種方法是利用電機(jī)本身?xiàng)l件，將電機(jī)從單機(jī)定子部分振動(dòng)較大,有明顯沉悶異音,強(qiáng)度達(dá)速改為雙速,泵的負(fù)載高時(shí)用高速,負(fù)載低時(shí)用低80~85dB,“8機(jī)組A循環(huán)水泵電機(jī)試運(yùn)行時(shí)也存速;其改造費(fèi)用低、改造周期短、維護(hù)簡單、性價(jià)比在同樣情況。在試運(yùn)行過程中，使用振動(dòng)分析儀高,在國內(nèi)應(yīng)用較多,但因電機(jī)僅有2種速度,節(jié)能(配置有三軸加速度傳感器)和Vm-63a振動(dòng)表采效果不如變頻裝置。集振動(dòng)信息,分析造成振動(dòng)的原因。經(jīng)充分論證和分析,綜合考慮循環(huán)水泵電機(jī)變3.1高速(16極)空載測試頻改造在國內(nèi)的應(yīng)用實(shí)例較少且投資大、回收期較中國煤化工長,認(rèn)為第2種方法比較符合當(dāng)前需求。對(duì)循環(huán)水YHCNMHG南北向?yàn)?5um,東西泵電機(jī)進(jìn)行雙速改造,可增加循環(huán)水量調(diào)節(jié)的靈活向?yàn)?5μum,軸向?yàn)?0μm;電機(jī)非負(fù)荷側(cè):南北向性,滿足不同季節(jié)的供水需要。因此,結(jié)合*8機(jī)組為 24 pum,東西向?yàn)?3 μum,軸向?yàn)?7 um。(2)振速。電機(jī)負(fù)荷側(cè):南北向?yàn)?. 11 mm/s,收稿日期:2014-08 -08;修回日期:2014-10-14東西向?yàn)?.25mm/s,軸向?yàn)?.75mm/s;電機(jī)非負(fù)第1期曹景芳:1000MW機(jī)組循環(huán)水泵雙速電機(jī)振動(dòng)原因分析與處理●31荷側(cè):南北向?yàn)?. 36 mm/s,東西向?yàn)?. 26 mm/s,軸(2)振速。電機(jī)負(fù)荷側(cè):南北向?yàn)?. 505 mm/s,向?yàn)?.616 mm/s。東西向?yàn)?.807mm/s,軸向?yàn)?.76mm/s;電機(jī)非負(fù)3.1.2電機(jī)定 子部分振動(dòng)值荷側(cè):南北向?yàn)?.77 mm/s,東西向?yàn)?. 43 mm/s,軸電機(jī)定子部分振動(dòng)較大,振動(dòng)最大位置處振速向?yàn)?. 46 mm/s。為19.50mm/s,位移為98μm。3.2.2電機(jī)定 子部分振動(dòng)值3.1.3頻譜分析電機(jī)定子部分振動(dòng)最大處振速為18.7mm/s,從圖1、圖2可以看出:電機(jī)非驅(qū)動(dòng)端主要振動(dòng)位移為96 μum,振動(dòng)值較大。頻率為3x轉(zhuǎn)速頻率以及100Hz,3x轉(zhuǎn)速頻率振速3.2.3頻譜分析為1.00mm/s,100Hz振速為0.75mm/s;驅(qū)動(dòng)端主從圖3、圖4可以看出:電機(jī)非驅(qū)動(dòng)端主要振動(dòng)要振動(dòng)頻率為100Hz,振速為5.60mm/s。頻率為3 x轉(zhuǎn)速頻率以及100Hz,3 x轉(zhuǎn)速頻率振速3.2高速(16極)帶負(fù)荷試運(yùn)行測試為1.67mm/s,100Hz振速為0.49mm/s;電機(jī)驅(qū)動(dòng)3.2.1電機(jī)軸承部位 振動(dòng)值端主要振動(dòng)頻率為100Hz及其諧波頻率,100Hz振(1)位移。電機(jī)負(fù)荷側(cè):南北向?yàn)?1 um,東西速為0.91 mm/s。向?yàn)?4μum,軸向?yàn)?7μm;電機(jī)非負(fù)荷側(cè):南北向?yàn)?.3低速(18 極)帶負(fù)荷試運(yùn)行情況20um,東西向?yàn)?8μum,軸向?yàn)?6μm。低速運(yùn)行時(shí)電機(jī)有輕微異音但聲音較高速運(yùn)行00_1X2x3X4x5X6X7x8X9x一- 2014-03-13 375 rmin磉.0-0.8-0.6-0.4 F二一2014-03-1 35 Frmin區(qū)1.0-0.6- .0.2-1 !▼7↓1，of六2014-03-13 373 dmin 8.8言0.4-204508012014016200220頻率/Hz圖1空載測試電機(jī)非驅(qū)動(dòng)端軸承頻譜圖71x2x3x4x5x6X7x8X9x100一- 2014-03-13 375 r/min8一2014-03-13 375 v/min區(qū)0上一一2014-03-13 375 rhmim 8中國煤化工MHCNMHG昌0408160180圖2空 載測試電機(jī)驅(qū)動(dòng)端軸承頻譜圖.32.華電技術(shù)第37卷2.0廠1X2x3x4X5x6X7x8X9x一- 2014-03-24 374 r/min磉1.20.4外F二2014 03-24 374 emin區(qū)~ 1.6愿高0.8聯(lián)0.o?- 2014-03-2 374 dmin 81.6-0.80204(8(10012160180200220頻率/Hz圖3帶負(fù)荷試運(yùn)行電機(jī)非驅(qū)動(dòng)端軸承頻譜圖001x 2x 3x4x5X 6X7x 8X 9x一- 2014-03-24 374 Thmin 8.0F0.6-量0.4 F0.2-0廣F - 2014 03-24 374 rimin 8.0一0.8-晶懸00.2of一2014-05-4 354 drmin區(qū).0 F.8-508C80圖4帶 負(fù)荷試運(yùn)行電機(jī)驅(qū)動(dòng)端軸承頻譜圖時(shí)明顯減小,電機(jī)本體部分振動(dòng)值也明顯減小,檢查電機(jī)的固有頻率振動(dòng),造成了機(jī)械與電磁的共振,所氣隙及軸承間隙均在正常范圍內(nèi)。以電機(jī)機(jī)座部分振動(dòng)值大,而聲音沉悶是100Hz共3.4其他同類型循環(huán)水泵電機(jī)振動(dòng)情況振的一個(gè)顯著特征。為了進(jìn)一步分析#8機(jī)組C循環(huán)水泵電機(jī)出現(xiàn)4處理措施的異常,對(duì)正在運(yùn)行的同型號(hào)#7機(jī)組B循環(huán)水泵電機(jī)進(jìn)行了振動(dòng)測量,頻譜圖如圖5、圖6所示。一般消除電機(jī)100 Hz共振現(xiàn)象有2個(gè)措施:改由圖5、圖6可以看出,頻譜圖中100 Hz成分較小。變電機(jī)的固有頻率和減小磁勢不平衡量。改變電機(jī)3.5電機(jī)固有 頻率測試的固有頻率,可通過改變其機(jī)械強(qiáng)度的方法來實(shí)現(xiàn)，綜合運(yùn)行測試特征，*8機(jī)組C循環(huán)水泵電機(jī)主但由王寧子結(jié)構(gòu)有旮于法通過計(jì)算或模擬的方法要異常為存在較高幅值的100Hz成分,存在明顯的給中國煤化工,且改機(jī)械性能后若仍電氣故障,分析為100Hz共振。為此，對(duì)電機(jī)鐵芯不能:YH.CNMHG:能難以恢復(fù)原狀。減和機(jī)座的固有頻率進(jìn)行測試,發(fā)現(xiàn)電機(jī)鐵芯的固有小磁勢不平衡量即削弱電磁激振力,以減小固有頻頻率約96Hz左右,機(jī)座固有頻率約100Hz,兩個(gè)頻率的共振響應(yīng)。率重疊,而100Hz的電磁頻率在所有電機(jī)中都普遍經(jīng)過多方面的分析與討論,認(rèn)為減小磁勢不平存在且無法消除。電磁頻率產(chǎn)生一個(gè)激振力,激發(fā)衡量是最為可行的方案。經(jīng)設(shè)計(jì)分析,對(duì)電機(jī)電磁第1期曹景芳:1000MW機(jī)組循環(huán)水泵雙速電機(jī)振動(dòng)原因分析與處理33.1x2x3x4X5x6x7x8x9x100?- 2014-03-25 355 Train 夥.8-0.6-.2 tMLo。 一- 24-0-25翁min區(qū).6-易0.4-?- 2014-03-號(hào)5 35 rin 80.8-0.6- .204(508(0012140160180200頻率/Hz圖5°7機(jī)組B循環(huán)水泵電機(jī)非驅(qū)動(dòng)端軸承頻譜圖1X2x3x4X5X6X7x8x9x-- 201-03-25 375 rhmin四0.200.160.1204.，! jWihiwlrt↓P-204-03-25 筇YminN_0.20冒0.12晶要0.08華0.0404個(gè)= 2014-03-25 33 r/mim區(qū)0.20 |0.080.044080圖6*7機(jī)組B循環(huán)水泵電機(jī)驅(qū)動(dòng)端軸承頻譜圖方案進(jìn)一步優(yōu)化,重新設(shè)計(jì)電機(jī)的定子線圈,并重新方法,可為轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備的振動(dòng)故障分析與處理提供排列其極相組分布,降低磁勢不平衡量,削弱電磁激參考。振力,將機(jī)座和鐵芯的振動(dòng)值降至-個(gè)合理的范圍。參考文獻(xiàn):處理后,高、低速空載運(yùn)行時(shí),電機(jī)定子機(jī)座部分振.速都在1mm/s以下。帶負(fù)荷運(yùn)行時(shí),電機(jī)非負(fù)荷側(cè)[1]方昌勇,陳更雙速改造在發(fā)電廠循泵電機(jī)節(jié)能中的應(yīng)軸承位移值:南北向?yàn)?5 μm,東西向?yàn)?3 μum,軸向用[J].浙江電力,2011(12):74 -77.為24μm;振速值:南北向?yàn)?.7mm/s,東西向?yàn)?.7[2]陳長征,胡立新,周勃,等.設(shè)備振動(dòng)分析與故障診斷技mm/s,軸向?yàn)?.4mm/s。從測量的頻譜圖看,100術(shù)[M].北京:科學(xué)出版社,2007.i點(diǎn)檢及故障診斷案例分Hz頻率消失,完全消除了循環(huán)水泵電機(jī)共振現(xiàn)象。中國煤化工,2010YHCNM HG5結(jié)束語(本文責(zé)編:劉芳)*8機(jī)組C循環(huán)水泵電機(jī)雙速改造后出現(xiàn)的振作者簡介:動(dòng)是100Hz共振引起的,通過減小磁勢不平衡量消曹景芳(1976- -),女 ,山東汶上人,高級(jí)工程師,從事振除了振動(dòng)故障。分析過程中采用的振動(dòng)診斷與分析動(dòng)診斷與分析工作( E-mail :afj5661 @ qq. com)。