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凝结水泵电动机振动故障原因分析与处理山东省烟台市 264000摘要：在水泵电动机运行的过程中，振动故障时有发生，严重影响机组安全稳定经济运行。
本文首先分析凝结水泵电动机振动故障原因，其次探讨振动处理，有利于火电厂安全稳定经济运行。
关键词：凝结水泵；结构共振；支撑刚度引言振动是影响立式凝结水泵安全运行的重要因素，特别是近年频发的凝结水泵电机（凝泵电机）异常振动，严重制约了凝结水泵变频运行范围，直接影响凝结水泵及机组的可靠运行与经济性。
针对凝泵电机异常振动且传统动平衡与系统加固方案效果有限的实际情况，本文提出基于动力吸振的凝泵电机振动控制方法，从理论上分析振动控制效果，并加工设计动力吸振器，实际验证该方法的有效性，以期为凝泵电机振动控制提供新的解决途径。
1凝结水泵电动机振动故障原因分析（1）现场手持振动表测量凝结水泵进、出口管道和电动机空冷器外壳振动数值，也出现明显的振动峰值，但凝结水泵工频运行时进、出水管道及空冷器振动情况正常。
（2）凝泵电动机和水泵转子一般为刚性转子，而刚性转子如果动平衡不良，其振动会随着转速的升高而升高，基频振动分量的相位变化比较平缓。
由Bode图可知，在900r/min和800r/min时出现振动峰值，之后随着转速上升，振动数值急速下降，基频相位在振动峰值前后发生突变，因此可排除动平衡不良。
2振动问题分析发电厂立式凝结水泵一般放置于机房下方，电动机一般放置于泵的上方，主要通过联轴器连接两者。
以设备运行过程中振动问题最大的立式凝结水泵为例，其振动问题主要表现是在变频过程中电动机剧烈振动，电动机最上部振动最大，逐渐向下减轻；结合发电厂其他三台立式凝结水泵的振动情况，凝结水泵在设计制造上的原因基本可以排除。
通过对振动问题最大的立式凝结水泵进行振动测试，主要测量位置靠近电动机上轴承。
3振动处理3.1全面检查通过解体检查与基础面水平检查对发电厂立式凝结水泵系统进行综合检查。
首先，进行基础面水平检查，通过取出冷凝泵外筒，发现施工方在安装过程中用保温材料更换二次灌浆，造成基础不稳；采取的主要措施是平整基础板和重新二次灌浆。
大型火电机组立式凝结水泵变频运行共振问题分析及处理发布时间：2021-11-05T04:57:14.526Z 来源：《中国电业》（发电）》2021年第13期作者：周文秀[导读] 火力发电机的冷凝水泵(以下简称冷凝水泵)一般采用离心式，从真空状态的冷凝器中吸引冷凝水，因此对其抗空化性能和轴封的严密性要求很高黄河上游水电开发有限责任公司西宁发电分公司 810000摘要：火力发电机的冷凝水泵(以下简称冷凝水泵)一般采用离心式，从真空状态的冷凝器中吸引冷凝水，因此对其抗空化性能和轴封的严密性要求很高。
在结构形式上，为了节省空间，便于进出口管道的配置，凝固泵通常采用立式配置，使其整个结构显得高高而细；从结构上看，电机和水泵的转子贯穿环状基础底板通过联轴器连接，在环状基础底板的中心留有空位，在侧面留有工作窗，进一步降低整体结构的横向刚度；而且由于出口管道的支撑作用，径向刚度出现不对称性，不同方向的共振区间不同，这多方面的因素给凝固泵结构的共振消除带来了一定的困难。
关键词：水泵振动；基础找平；弯曲度；动平衡试验1设备概况及现状电厂为2台660MW机组，每台机组配备2台100%容量的冷凝水泵，配置在机房0米处，共用1台变频器，在正常运行期间，由1台备用。
凝结水泵的型号为立式圆筒口袋多级离心泵，型号:C720Ⅲ-4，制造单位为长沙水泵厂。
凝结水泵的性能参数:流量1721.4t/h、扬程333m、转速1480rpm、水泵效率84%。
电动机技术规范:额定功率2000KW，额定电流232.4A。
2分析处理2017年12月5日，将冷凝水泵变频启动至额定转速，测量冷凝水泵电机上导向轴承、下导向轴承(现场测量冷凝水泵轴承的振动及电机下轴承的振动振幅等的接近，未单独测量泵轴承)在0~50Hz频段，主要监测了973rpm、1035rpm、1090rpm、工频1496rpm及泵停过程的振动测试。
测试过程凝结水泵电机下导向轴承振动正常，处于合格水平；当凝结水泵电机上的导向轴承垂直于出水方向和出水方向的转速为973rpm时振动开始变大，振幅波动范围变大，工频转速为1495rpm时振动略有下降，其中水平于泵水流方向的测量点的振动大于泵水流方向的测量点泵停止中的转速下降到685rpm时，沿泵的水流方向水平振动到最大值289μm。
72LKSA-21型立式循环水泵组常见振动大的原因分析摘要本文通过对72LKSA-21型立式循环水泵组常见机械振动异常现象分析,找出机械振动异常的原因,提出处理方法,保证水泵稳定、安全、长周期运行。
关键词循环水泵;机械振动;分析随着机组单机容量的不断提升,蒸汽流量不断增大,凝汽器容积也越来越大。
相应地,冷却面积也越来越大。
同时,要保证蒸汽的冷凝效果,不仅要求凝汽器的有足够的冷却面积,也要求凝汽器有足够的冷却水量将蒸汽凝结放出的热量带走,为此,作为提供凝汽器冷却水的循环水泵,出力也跟随机组容量增大而增大,目前其单泵容量普遍达到了2~4×105m3/h。
失去循环水,发电机组就不能继续运行。
因此,循环水泵在电厂生产中作为重要辅机之一,保证其安全、可靠地运行,是保证整台机组安全、稳定运行的关键。
1 72LKSA-21型立式循环水泵组概述目前,72LKSA-21型立式循环水泵组用于300mW级别机组的循环水系统,以适应机组运行大流量的需要。
其基本结构为立式、混流、湿井式、可抽芯、固定式叶片结构。
水泵的流量为21 672 m3/h(6.02m3/s),扬程为21m,效率为89%,转速为370r/min,输出轴功率为1461kW。
配套电机为YL1600-16/2150-1型电机,电动机额定电压为6kV,额定电流为207.4A,额定功率为1 600kW。
为适应电厂负荷的变化及环境气温的变化,设计循环供水系统常采用母管制,并联运行方式,通过增减循环水泵运行台数来适应负荷及环境温度的变化,满足凝汽器正常运行时所需的循环水量。
在不拆卸泵体的情况下,72LKSA-21型立式循环水泵可将转子抽出检修,减轻检修工作负担。
水泵的吸入口垂直向下,吐出口水平布置。
从上往下看,水泵逆时针旋转,电动机与水泵垂直联接安装,水泵轴向力由安装在电动机上部的推力轴承承受。
2 常见振动大的原因分析及防范处理措施水泵的振动原因比较复杂,一般而言,可分为水力振动与机械振动,水力振动与流道设计、运行方式调整等外部因素有关。
泵站水泵机组振动的原因分析及处理措施摘要：泵站水泵机组的振动是一个复杂的问题，它涉及到多个因素，给泵站水泵机组的振动带来了复杂性。
振动会导致泵站水泵机组的运行不稳定，影响泵站的水泵效率，严重时还会对泵站水泵机组本身和其相关设施造成损坏，给泵站的正常运行带来威胁。
因此，对泵站水泵机组振动的原因进行分析，并采取有效的处理措施是十分必要的。
关键词：泵站水泵机组；振动；原因；处理措施1转轮间隙不均引起的振动原因分析及处理措施转轮间隙不均引起的振动的原因主要有：第一，制造和安装过程中存在问题。
如果转轮制造精度不够或者安装过程中出现误差，会导致转轮在运行中产生摆动，从而引起振动。
第二，转轮间隙大。
如果转轮间隙过大，可能会导致压力脉动，脉动的频率等于主轴的旋转频率，脉动的振幅变化规律近似于正弦线，从而引起振动。
第三，泵房和管道设计不合理。
如果泵房和管道设计不合理，可能会导致输水管道内压力急剧变化和水锤作用等，从而引起振动。
针对这些原因，可以采取以下处理措施：第一，检查转轮制造和安装过程。
在制造和安装过程中，要确保转轮的精度和稳定性，避免出现误差。
同时，安装时应该注意调整叶轮的对中性和同心度，确保叶轮正常运行。
第二，调整转轮间隙。
如果发现转轮间隙过大或者过小，应该及时调整。
可以根据实际情况进行调整，比如降低水泵转速、改变管道结构等。
第三，优化泵房和管道设计。
在设计泵房和管道时，应该充分考虑各种因素，避免出现设计不合理的情况。
同时，在操作过程中应该注意避免突然启动和停机等可能导致动态过渡过程造成输水管道内压力急剧变化和水锤作用等问题的出现。
这些措施可以有效减少泵站水泵机组转轮间隙不均引起的振动问题。
2泵站水泵机组叶片角度不同步引起的振动原因分析及处理措施泵站水泵机组叶片角度不同步引起的振动可能是由于以下原因导致的：第一，叶片角度不同步：叶片角度不同步可能是由于制造方面的原因，如农业方面的机械设备大多数制造粗糙、浇铸后不予加工、仅做表面处理等，使得翼型扭曲面各片不一致，造成叶片与水流的接触面不一样、叶栅流量不等、流态不同，最终导致转轮后的水流碰撞，引起振动和效率的降低。
立式多级凝结水泵组振动问题分析及处理范钢摘要：立式多级凝结水泵在运行过程中，常常由于各种原因引起泵体振动大的缺陷，严重影响凝结水泵的安全运转，甚至还会造成设备的损坏，特别是当前机组容量日趋大型化，凝结水泵能否安全稳定运行显得尤为突出和重要。
本文针对邹县发电厂600MW机组立式多级凝结水泵组振动问题的处理过程，通过对凝结水泵结构特点认真分析，现场实地测量，找到了凝结水泵组振动大的故障原因。
并根据故障产生的原因和处理措施的分析提出一些建议和方法。
关键词：凝结水泵；基础台板；水平振动一、设备型号及故障概况邹县发电厂600MW机组（#5机组，#6机组）每台机组配备两台立式多级凝结水泵，一台运行一台备用。
凝结水泵型号为13074-701/704型立式多级水泵（威尔泵有限公司生产）。
流量为1453.72t/h，扬程为85m，电压为6000V，转速为1480r/min，入口压力为0.098Pa，出口压力为8.381 Pa，效率为84.5%，运行消耗功率为396KW。
邹县发电厂#6机组A凝结水泵组在1998年基建投产时便存在振动大的问题：针对凝泵电机空转振动大的问题，电机做两次动平衡试验后，振动缺陷消除。
但电机安装就位后空转振动仍大，最终请省调试所人员在现场对凝泵组进行了动平衡实验，降低了A凝结水泵组振动值（最大振动值为120μm），但运行一段时间后振动值逐步增大，到2002年初，最大振动值达到310μm。
针对#6机A凝结水泵组振动大问题，进行了全方位的技术攻关，先后多次进行泵组解体，先后排除了检修工艺质量差、泵出入口管道强制对口连接造成的附加应力、出入口管道运行膨胀不均造成的附加应力、泵体台板地脚螺栓紧力不足、联轴器与轴配合松动等可能导致振动值超标的原因。
最终在2004年度#6机第二次大修中通过调整凝结水泵台板水平，根本性的解决了A凝结水泵组振动大的技术难题。
二、泵体振动大的原因分析（一）水泵电机支座刚度不够邹县电厂#6机A凝结水泵组早在基建投产时便存在振动大的问题。
立式循环水泵振动原因分析及解决方案摘要：为解决某电厂循环水泵电机换新后振动超标问题，采用频谱分析进行故障诊断，确定为共振问题。
再借助有限元计算，有针对性地对泵组进行支撑加固，改变了泵组的固有频率，使其远远避开了共振区间，共振问题因此得到妥善解决。
关键词：立式泵转频共振频谱分析有限元分析概述立式混流泵广泛应用于能源化工行业冷却水输送、海水淡化、城市排水、南水北调、农业灌溉等，但由于其轴系长、支撑刚度低等特点，无论是变频改造还是更换某些部件，都极易引发水平方向的共振问题。
一旦发生共振问题，如果不进行振动分析、明确振动机理、破坏共振条件，仅每次检修转子部件、更换磨损的导轴承等，将无法彻底解决振动问题。
本文结合频谱分析及有限元分析，为此类转频共振问题提供了解决思路，该思路成本低，效率高。
循环水泵组介绍循环水泵为立式单级、非抽芯式混流泵，叶片角度固定不可调，泵重7.5 t，额定转速745 rpm。
新更换的电机为定速电机，重量7.2 t，额定转速747 rpm，泵与电机配有各自的推力轴承。
图1：循环水泵外形结构如图1所示，泵组分为基础以上部分（依次为：1. 立式电机，2. 电机架，3. 水泵推力轴承箱，4. 出水弯座，5. 底板）和基础以下部分（为：6. 泵体及转子部件）。
振动情况及处理措施四台循环水泵自更换新电机后，运行均出现电机顶部轴承水平方向振动严重超标的情况。
原始状态循环水泵及电机初始振动速度如表1所示。
表1：初始振动速度表（mm/s，rms）频谱分析脱开泵与电机之间的联轴器，进行电机空载测试，频谱见图2。
图2：电机空转频谱电机空转振动速度见表2。
表2：电机空转振动速度（mm/s，rms）根据频谱，判断电机振动主要由转频引起（额定转速745rpm，频率12.45Hz）。
转频振动大，考虑的因素有：转子动平衡差，转子缺陷，安装松动，共振等。
此前水泵和电机均返厂维修，重做动平衡，均未解决振动问题，因此判断共振的可能性较大。
立式多级凝结水泵振动分析及处理摘要：电厂立式多级凝结水泵组振动问题的处理是当下急需解决的事情，水泵的振动原因比较多，主要分为机械原因引起的振动和水力冲击引起的振动。
而机械原因引起的振动又可分为制造质量不合格引起的振动和安装质量不合格引起的振动两方面。
通过对凝结水泵结构特点认真分析，现场实地测量。
提出检修技术对策，保障电厂机组的安全稳定运行。
关键词：立式多级凝结水泵；振动处理引言泵是将原动机的机械能转换成液体的压力能和动能，从而实现液体定向输运的动力设备。
水泵在运行过程中，有时会出现打不出水、流量不足、扬程不够、轴承发热、功率消耗过大、振动、零部件损坏等故障。
泵的故障分析和排除，对于连续生产的工厂十分重要。
近年来各电厂为节能增效进行的变频改造，大大地拓宽了立式泵的工作转速区域，甚至涵盖了设备的结构共振区，导致泵体在某些运行转速下出现结构共振，以至于许多泵组的变频器无法正常投运，对机组的安全性和经济性均造成了严重影响。
按照以往处理经验，立式凝泵由于自身结构特点，使用动平衡方式处理其振动问题时，出现基频振动小通频振动大的特征，单纯通过动平衡不能解决振动故障。
排除以上引起振动的因素干扰后，再根据泵自身振动特点情况进行振动故障处理，才能取得较好的处理效果。
1立式多级凝结水泵振动原因分析1.1电磁振动电磁振动是由于机械转动过程中机械因素或电磁作用导致的振动现象。
电磁振动常见的原因有：电机线路联接错误、单相接地短路、局部发生短路、三相电流不平衡等。
1.2油膜振荡油膜振荡是指旋转的轴颈在滑动的轴承中带动润滑油高速流动，具体表现为在高速大功率电机运行过程中，当转子转速达到一阶临界转速的2～2.5倍某一数值时，电机的滑动轴承突然发生油膜引发的剧烈自振动。
引起油膜振荡的主要原因有：（1）轴承稳定性差。
轴承的结构和设计参数决定着轴承的稳定性能。
轴承结构是否合理，直接影响着油膜涡动力阻尼的大小。
注水泵采用的是圆柱轴瓦，对轴向油膜力阻尼最小，虽抗振力极差，但承载力极好。
立式多级凝结水泵组振动问题分析及处理范钢
发表时间：2017-12-23T20:36:21.580Z 来源：《电力设备》2017年第25期作者：范钢[导读] 摘要：立式多级凝结水泵在运行过程中，常常由于各种原因引起泵体振动大的缺陷，严重影响凝结水泵的安全运转，甚至还会造成设备的损坏，特别是当前机组容量日趋大型化，凝结水泵能否安全稳定运行显得尤为突出和重要。
(浙江宁波长三角电力技术有限公司浙江省宁波市 315612) 摘要：立式多级凝结水泵在运行过程中，常常由于各种原因引起泵体振动大的缺陷，严重影响凝结水泵的安全运转，甚至还会造成设备的损坏，特别是当前机组容量日趋大型化，凝结水泵能否安全稳定运行显得尤为突出和重要。
本文针对邹县发电厂600MW机组立式多级
凝结水泵组振动问题的处理过程，通过对凝结水泵结构特点认真分析，现场实地测量，找到了凝结水泵组振动大的故障原因。
并根据故障产生的原因和处理措施的分析提出一些建议和方法。
关键词：凝结水泵；基础台板；水平振动一、设备型号及故障概况邹县发电厂600MW机组（#5机组，#6机组）每台机组配备两台立式多级凝结水泵，一台运行一台备用。
凝结水泵型号为13074-701/704型立式多级水泵（威尔泵有限公司生产）。
流量为1453.72t/h，扬程为85m，电压为6000V，转速为1480r/min，入口压力为0.098Pa，出口压力为8.381 Pa，效率为84.5%，运行消耗功率为396KW。
邹县发电厂#6机组A凝结水泵组在1998年基建投产时便存在振动大的问题：针对凝泵电机空转振动大的问题，电机做两次动平衡试验后，振动缺陷消除。
但电机安装就位后空转振动仍大，最终请省调试所人员在现场对凝泵组进行了动平衡实验，降低了A凝结水泵组振动值（最大振动值为120μm），但运行一段时间后振动值逐步增大，到2002年初，最大振动值达到310μm。
针对#6机A凝结水泵组振动大问题，进行了全方位的技术攻关，先后多次进行泵组解体，先后排除了检修工艺质量差、泵出入口管道强制对口连接造成的附加应力、出入口管道运行膨胀不均造成的附加应力、泵体台板地脚螺栓紧力不足、联轴器与轴配合松动等可能导致振动值超标的原因。
最终在2004年度#6机第二次大修中通过调整凝结水泵台板水平，根本性的解决了A凝结水泵组振动大的技术难题。
二、泵体振动大的原因分析（一）水泵电机支座刚度不够邹县电厂#6机A凝结水泵组早在基建投产时便存在振动大的问题。
假设泵体振动大的原因为凝泵电机支座设计刚度不够，那么两台机组共四台凝结水泵都应该出现振动超标的缺陷，且2002年在凝泵东侧加装千斤顶使振动大幅减小，而在西侧加装千斤顶却使振动增大，故排除水泵电机支座刚度不够的因素。
（二）水泵基础二次灌浆层质量差 2002年工作人员在凝泵东侧加装千斤顶使振动大幅减小且稳定运行至2004年度#6机第二次大修前；基建投产时试验所人员采用动平衡试验的方法，也使泵体振动大幅减小；而且检查泵地脚螺栓、台板等无松动、损坏等现象。
（三）凝结水泵台板水平偏差大通过两台机组四台凝结水泵台板水平的测量，发现#6机A凝结水泵台板水平偏差最大，达到0.20mm/m（水泵转子长度约4m，此偏差折算到水泵下导轴承处，其与转子径向偏差近0.80mm，必然造成动静碰摩而引起振动），表现为西高东低。
工作人员在东侧加千斤顶使振动大幅减小，而在西侧加千斤顶则使泵体的水平及垂直偏差加剧，振动反而增大。
由此判定凝结水泵台板水平偏差大是#6机A凝结水泵组振动大的要因。
三、处理过程与技术总结（一）凝泵振动值超标的处理过程在2004年度#6机大修中，在A凝结水泵组台板底座、外筒体结合面加装调整垫片找正，外筒体结合面水平达到厂家要求允许值0.05mm/m，确保了外筒体结合面的水平及泵体的垂直，确保了电机支座结合面水平，达到厂家要求允许值0.05mm/m。
2004年08月27日，运行中的A凝结水泵电机上机架振动加剧（最大值达430μm），准备再次进行找动平衡。
结果在空转电机时上机架最大仅136μm，怀疑A凝结水泵本身组装可能有问题，后决定先让A凝结水泵组紧急备用，以后解体检修。
重新找正连接对轮试转后发现，A凝结水泵组振动大大降低（最大振动值小于80μm），保持稳定运行至今。
至此，历时5年多时间的#6机A凝结水泵组振动大问题得到根本解决。
（二）凝泵振动值超标处理过程技术总结 1.#6机A凝结水泵电机检修质量差是 2004年度大修后A凝结水泵组振动大的一个因素。
对比2004年度大修后和2004年08月27日的数据，A凝结水泵电机空转时上机架振动值由750μm变化到136μm（并非基建投产时电机带泵找动平衡所致）、上轴承室盖温度由大修后的60℃变化到38℃，由此说明2004年度大修中电机检修质量差，存在上下轴承室不同心，电机转子垂直度差，电机轴承有碰磨的现象，也就造成了A凝结水泵组振动大的问题。
2.历时5年多时间的#6机A凝结水泵组振动大，解决的根本在于消除了凝结水泵组基础台板水平差的问题。
通过2004年度大修对泵组基础台板水平的调整，#6机A、B凝结水泵组振动均较基建投产时降低。
3.进一步强调，#6机A凝结水泵组振动大问题解决的根本在于消除了泵组基础台板水平差的问题。
也可从5年多时间的处理过程看出，2004年度大修存在凝结水泵电机检修质量差问题，后来运行中电机轴承磨擦到一定程度，电机转子自动垂直找正，对轮连接端面张口偏差值减小，振动降低了，但是前5年多的时间中，多次进行水泵、电机的解体检修、电机与泵对轮重新连接，都未能降低#6机A凝结水泵组振动超标，并非一直存在凝结水泵电机检修质量差、对轮找正偏差大因素，之所以有基建投产时，电机两次返厂做动平衡实验，就位后空转仍振动大、现场带泵做动平衡振动消除，运行一段时间后振动又增大等现象，也正是凝结水泵组基础台板水平差，导致电机、泵本身垂直度偏差大引起动静碰磨所致。
所以说，#6机A凝结水泵组振动大的根本原因是凝结水泵组基础台板水平差。
四、结语
笔者通过对凝结水泵结构特点的认真分析，判定如果立式泵定子部分安装不垂直，必将导致泵本身垂直度偏差大而引起动静碰磨，从而在运行中产生振动现象。
通过调整凝结水泵组基础台板水平，保证电机、泵体的垂直度，消除动静碰磨，根本性的解决了泵体振动大的难题。
所以立式泵对轮中心找正问题不能忽视。
立式多级凝结水泵组振动值，与泵、电机的安装、检修质量均分不开，各专业间的相互配合也值得在以后工作中给予高度重视。
参考文献：
[1]《邹县发电厂600MW机组检修规程》.
[2]《大容量机组凝结水泵故障分析及处理》.。
