楊 瑞
摘要 利用頻譜分析、相位分析等技術，對鄒縣電廠600MW機組凝升泵電機水平振動大進行診斷分析，及時採取措施，避免了故障進一步擴大，保證了機組的安全穩定運行。
一、概述
山東鄒縣發電廠600MW機組5# A凝升泵(WEIR公司產)是水平布置、兩級葉輪、軸承兩端支撐、殼體為水平中開式，配置台灣TECO機電公司的1870kW、6kV、水平布置、軸承兩端支撐、鼠籠式電機，水泵與電機採用剛性聯軸器連接。自1996年5#機組投運以來，5#A凝升泵電機軸承水平振幅(峰一峰值)一直超標，水平振幅(峰一峰值)最高達100μm。垂直振幅(峰一峰值)最高僅20μm。2002年4月對電機進行了更換，電機水平峰一峰振幅值仍達90μm；2002年9月對電機底座採用千斤頂進行橫向支撐加固，增加電機底座剛性后振幅有所降低。為查找設備異常振動原因，徹底消除設備安全運行隱患，2002年9月23日對5# A凝升泵及電機採用美國CSI公司2120機械振動數據採集儀與相位拾取儀進行振動頻譜及相位數據收集。5# A凝升泵電機測點位置如圖1(俯視)。
二、故障分析
1．軸承頻譜分析
圖2為2002年4月8日測取的凝升泵電機驅動端軸承水平振動頻譜圖，對應於工作頻率下的單峰振速值達7.6mm/s，相應的峰一峰振幅值為95μrn。該頻譜圖中基頻成分佔主導地位，2倍、3倍、4倍頻振速較小。
圖3為2002年9月22日測取的凝升泵電機底座橫向加固后電機驅動端水平振動圖，對應工作頻率下的單峰振速為3.4mm/s，相應的峰一峰振幅值為42μm。顯然凝升泵電機底座經過加固后，峰一峰振幅值降低了55%，但是工作頻率下的振速值仍較大且特別突出，諧波頻率成分仍較豐富，2~20倍頻下的振速仍較小。
上述頻譜特徵符合結構框架或基礎鬆動的特徵，因此可以判斷電機框架與墊鐵存在接觸不牢固情況。
2．相位分析
為確定凝升泵電機存在的是結構框架鬆動還是基礎鬆動問題，對凝升泵電機的結構框架、電機台板、電機框架的地腳螺栓、凝升泵軸承、電機軸承等部位的相位數據進行收集並進一步細化分析，以確定故障的確切位置。
檢測5# A凝升泵及電機軸承以及框架等各測點的振速及相位數據見表1。
從表1可以看出，①電機驅動端軸承水平與垂直方向振動的相位差為2O，非驅動端相位差為5O，兩端軸承水平與垂直方向的相位差近似為0，換言之電機兩端軸承的水平與垂直方向振動同相，電機整體振動同相。②水泵軸承未有此情況。③電機底座、台板、框架（即測點1、5、9；2、6、10；3、7、11；4、8、12）的水平和垂直振動的相位差前後兩端各自都為0(此情況說明前後兩端振動完全同相）；左右兩側電機在水平與垂直方向上振動相位差各自均近似為180O。此特徵為結構框架或基礎鬆動的相位特徵（同一軸承的水平與垂直相位差為0或180O)，由於測振感測器左右布置相差180O，因此凝升泵電機框架整體振動仍為同相振動。
由於電機框架地腳螺栓以上部分的振動步調一致，而電機框架地腳螺栓（測點13、14、15、16）與電機框架（測點9、10、11、12）之間振速及相位的差別較大（框架振動大於地腳螺栓），因此可以判斷電機框架與墊鐵存在接觸不牢固情況。
三、故障處理
1．將二次灌漿層剷除，使墊鐵與框架之間充分接觸；各墊鐵與框架之間的接觸面積≥80%；墊鐵高度≤80mm；同處墊鐵數目不超過三塊；墊鐵間距不可過大且均勻布置；墊鐵與墊鐵間、頂部墊鐵與框架間焊牢。最後用手錘敲打墊鐵，用聽音法檢查墊鐵應接觸緊密無鬆動。
2．墊鐵處理完畢后，再澆注二次灌漿層並採用高標號的水泥並振打填實，二次灌漿層凝固后應進一步檢查混凝土填實情況，確認無遺漏後方可進人下道工序。
3．處理螺栓與機架連接緊力不足問題：螺帽下部加裝彈性墊圈，防止運行時鬆脫；同時螺栓緊力符合要求。
經過上述處理后，聯泵滿負荷試轉時，實測電機軸承振動峰一峰值：驅動端水平28μm、垂直11μm，非驅動端軸承水平32μm，垂直16μm ，5# A凝升泵電機水平異常振動問題得以解決，保證了機組安全穩定運行。
