杨瑞
摘要利用频谱分析、相位分析等技术，对邹县电厂600MW机组凝升泵电机水平振动大进行诊断分析，及时采取措施，避免了故障进一步扩大，保证了机组的安全稳定运行。
一、概述
山东邹县发电厂600MW机组5#A凝升泵(WEIR公司产)是水平布置、两级叶轮、轴承两端支撑、壳体为水平中开式，配置台湾TECO机电公司的1870kW、6kV、水平布置、轴承两端支撑、鼠笼式电机，水泵与电机采用刚性联轴器连接。自1996年5#机组投运以来，5#A凝升泵电机轴承水平振幅(峰一峰值)一直超标，水平振幅(峰一峰值)最高达100μm。垂直振幅(峰一峰值)最高仅20μm。2002年4月对电机进行了更换，电机水平峰一峰振幅值仍达90μm；2002年9月对电机底座采用千斤顶进行横向支撑加固，增加电机底座刚性后振幅有所降低。为查找设备异常振动原因，彻底消除设备安全运行隐患，2002年9月23日对5#A凝升泵及电机采用美国CSI公司2120机械振动数据采集仪与相位拾取仪进行振动频谱及相位数据收集。5#A凝升泵电机测点位置如图1(俯视)。
二、故障分析
1．轴承频谱分析
图2为2002年4月8日测取的凝升泵电机驱动端轴承水平振动频谱图，对应于工作频率下的单峰振速值达7.6mm/s，相应的峰一峰振幅值为95μm。该频谱图中基频成分占主导地位，2倍、3倍、4倍频振速较小。
图3为2002年9月22日测取的凝升泵电机底座横向加固后电机驱动端水平振动图，对应工作频率下的单峰振速为3.4mm/s，相应的峰一峰振幅值为42μm。显然凝升泵电机底座经过加固后，峰一峰振幅值降低了55%，但是工作频率下的振速值仍较大且特别突出，谐波频率成分仍较丰富，2~20倍频下的振速仍较小。
上述频谱特征符合结构框架或基础松动的特征，因此可以判断电机框架与垫铁存在接触不牢固情况。
2．相位分析
为确定凝升泵电机存在的是结构框架松动还是基础松动问题，对凝升泵电机的结构框架、电机台板、电机框架的地脚螺栓、凝升泵轴承、电机轴承等部位的相位数据进行收集并进一步细化分析，以确定故障的确切位置。
检测5#A凝升泵及电机轴承以及框架等各测点的振速及相位数据见表1。
从表1可以看出，①电机驱动端轴承水平与垂直方向振动的相位差为2°，非驱动端相位差为5°，两端轴承水平与垂直方向的相位差近似为0，换言之电机两端轴承的水平与垂直方向振动同相，电机整体振动同相。②水泵轴承未有此情况。③电机底座、台板、框架（即测点1、5、9；2、6、10；3、7、11；4、8、12）的水平和垂直振动的相位差前后两端各自都为0(此情况说明前后两端振动完全同相）；左右两侧电机在水平与垂直方向上振动相位差各自均近似为180°。此特征为结构框架或基础松动的相位特征（同一轴承的水平与垂直相位差为0或180°），由于测振传感器左右布置相差180°，因此凝升泵电机框架整体振动仍为同相振动。
由于电机框架地脚螺栓以上部分的振动步调一致，而电机框架地脚螺栓（测点13、14、15、16）与电机框架（测点9、10、11、12）之间振速及相位的差别较大（框架振动大于地脚螺栓），因此可以判断电机框架与垫铁存在接触不牢固情况。
三、故障处理
1．将二次灌浆层铲除，使垫铁与框架之间充分接触；各垫铁与框架之间的接触面积≥80%；垫铁高度≤80mm；同处垫铁数目不超过三块；垫铁间距不可过大且均匀布置；垫铁与垫铁间、顶部垫铁与框架间焊牢。最后用手锤敲打垫铁，用听音法检查垫铁应接触紧密无松动。
2．垫铁处理完毕后，再浇注二次灌浆层并采用高标号的水泥并振打填实，二次灌浆层凝固后应进一步检查混凝土填实情况，确认无遗漏后方可进入下道工序。
3．处理螺栓与机架连接紧力不足问题：螺帽下部加装弹性垫圈，防止运行时松脱；同时螺栓紧力符合要求。
经过上述处理后，联泵满负荷试转时，实测电机轴承振动峰一峰值：驱动端水平28μm、垂直11μm，非驱动端轴承水平32μm，垂直16μm，5#A凝升泵电机水平异常振动问题得以解决，保证了机组安全稳定运行。