摘要：本文针对某电厂定子冷却水泵振动缺陷问题进行了分析，分别从轴承润滑问题、电机虚脚问题、基础水平及基础刚度问题进行根本原因查，有效解决了定子冷却水泵振动缺陷故障。 关键词：定子冷却水泵 振动 基础刚度
1 引言
某电厂定子冷却水系统采用3×100%容量的定子冷却水泵，额定功率及额定转速分别为45kW和 2970RPM，是一种卧式单级端吸离心泵。定子冷却水泵运行方式为一用两备，作为定子冷却水系统中的重要设备之一，能够保证冷却水不间断的流经定子线圈内部，从而将发电机定子线圈由于损耗引起的热量带走。若定子的流量下降，或工作水泵的接触器跳闸，备用水泵可以自动启动，确保定子线圈的温升符合发电机运行的有关要求。
自定子冷却水系统单体调试以来，定子冷却水系统一直存在振动超限问题，严重影响定子冷却水系统及机组的安全稳定运行。为此，从轴承润滑、电机虚脚、基础刚度等因素进行原因
分析，有效处理了定子冷却水泵的振动故障。
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定子冷却水泵于2022年7月进行电机空载运行，现场振动监测结果为3台水泵电机振幅均超标，其中1号水泵电机非驱动端水平向振动高达9.2mm/s，远超电机单转振动标准2.8mm/s。对电机虚脚进行调整后，振动降至2.3mm/s内，振动合格。2022年7月22日对3台定子冷却水泵进行带载试验，振动幅值最大为4.4mm/s,且存在异音，接近振动限值4.5mm/s。为保障泵组调试期间的安全稳定运行，先后对泵组进行轴承润滑、调整虚脚、调节对中、更换基础等多种措施，将其振动降至标准范围内。
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3.1 电机振动故障查及治理
2022年7月1日定子冷却水泵进行电机单转测试，3台电机振幅均超标，最大可达9.2mm/s，远大于振动标准2.8mm/s。查频谱图发现频率为99.84Hz，表现为二倍频振动。二倍频常见振动故障主要有对中故障、润滑故障、虚脚故障和电气故障。由于电机还
未与泵组连接，故排除对中故障。由于电机单转过程能够听到明显的异音，怀疑电机轴承润滑不良导致轴承与转子之间摩擦阻力增大。于是在电机两端加油口补充足够的润滑油，重新进行单转测试，发现振动无明显下降，故排除润滑故障。
为明确故障来源，对号水泵电机虚脚进行核查，按顺序将定子冷却水泵电机4个地脚螺栓依次进行松紧，观察电机振动变化情况。发现松开其中三个地脚螺栓中的任一个时，电机振动呈明显下降趋势，说明四个地脚不在同一平面，表现为一高三低，故存在虚脚。 将虚脚进行调整后，电机振动降至标准范围内。
3.2 泵组振动故障查及治理
2022年7月26，定子冷却水泵首次带载试验，振动值最大为4.4mm/s，接近报警值。为保障泵组的长期稳定运行，测振人员对泵组振动运行情况进行频谱分析，泵组最大振动值表现在电机驱动端水平向测点，频率为99.84Hz，均为二倍频振动。通过运行观察发现，泵组所使用的钢板基础其内部无水泥浇筑，且外部框架无支撑架连接，初步怀疑为刚度不足。测振人员对基础框架部位进行振动测试，振动高达4.0mm/s，接近泵组振动，故基础刚度不足是导致定子冷却水泵组振动超限的主要原因。
为增强泵组基础刚度，将电机的钢板基础换成2个实心长条铁块，见下图：
图1：更换后基础
基础更换完毕后，2022年8月25日，对该泵组进行振动复测，发现水泵各测点振动幅值良好，而电机各测点却有明显的上升趋势，最大振动表现在2号水泵的轴向，高达9.9mm/s，远大于振动标准4.5mm/s，且均为二倍频振动故障,具体见下频谱图：
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图2：2号泵组电机轴向振动频谱图
根据前期已排除的振动故障，现初步怀疑电机和水泵的对中可能存在偏差于是测振人员对安装单位的对中数据进行核实，发现对中数据良好，均符合标准，故排除对中故障。考虑到泵组基础重新加工安装，原有的虚脚故障可能没有进行重新调整，所以继续通过松紧地脚螺栓的方法进行虚脚核查。通过依次松紧螺栓
发现振动有下降趋势，最低可降至5.3mm/s,所以，电机仍存在虚脚。
图2：原基础框架（框架内部空心） 图3：现基础框架（框架内部浇筑水泥）
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虚脚问题即憋劲问题，四个地脚不在一个平面上，若通过调整螺栓力矩使4个地脚面被强制拽到同一个平面，则会产生憋劲，直接影响电机的振动性能，且在该状态长时间运行下，泵组对中也会产生偏移，振动加剧。由于消虚脚和调对中均需要用到垫片，所以调整起来既要考虑对中，也要考虑虚脚，操作上难度大，耗时长，而改造后的定子冷却水泵泵组有三个基础，其高度、角度各有差异，很难在消除虚脚的同时将其调至同一水平面。故针对于基础问题，调试部门要求厂家重新制定基础方案，在基础框架内部浇筑水泥，确保基础既有刚度，又能保证在同一水平面。具体见下图：
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基础框架加工安装完毕后，2022年10月27日，对2号水泵组进行振动测量试验，泵组振动明显改善，均在限值范围（≤4.5mm/s）内，振动合格。之后又对另外两台泵组进行振动测量，振动值均合格，定子冷却水泵振动故障处理完成。
4结束语
本文通过从设备问题、基础问题、操作问题等方面对定子冷却水泵振动缺陷进行根本原因分析，到了诱发水泵振动超标的原因，并进行了振动治理，为今后处理同类型设备振动缺陷问题提供了良好经验反馈。
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