300MW 机组锅炉给水泵电机振动故障原因分析

摘要：针对某台 300MW 锅炉给水泵电动机振动故障，进行现场测量试验、数据分析与故
障诊断，通过检查得以证实设备故障振动原因，对电动机鼠笼断条影响设备振动的故障
机理进行简要分析。
　　1　前言
　　某发电公司一台 300MW 机组的锅炉给水泵，系沈阳水泵厂生产的 CHTC 516S-2 型
泵，流量：573m3/h，扬程：2260m，额定最高转速：5600r/min，配哈尔滨电机厂生产的
YKS710-4 型异步电动机，额定功率：5500KW，额定电压：6000V，额定电流：631A，
额定转速：1491r/min，设备允许振动小于 80mm。该给水泵组由给水泵、耦合器、电动机、
前置泵联成轴系，具有转速与流量可调功能。
　　该电动机自 2007 年 11 月 2 日运行中轴承振动突然增大后，虽经多次从机械方面：检
查对轮连接中心、轴瓦、端盖支承刚度进行调整处理，电动机振动仍然超标。
　　2　设备振动特点
　　2.1　试验工况
　　2.1.1　给水泵电动机单转试验：电动机电流：180A，电动机为定速 1498 r/min。
　　2.1.2　给水泵变转速（负荷）试验工况。
2.2　设备振动概况
　　2.2.1　单转电动机最大振动 15m，测量振动数据见表 2。
　　2.2.2　振动最大的测点在电动机两端轴承,相邻的设备耦合器和前置泵轴承振动均在
30m 以下；
　2.2.3　电动机基础振动始终很小（10m 左右）。
　　2.2.4　在给水泵转速升到 5050r/min 工况时，电动机振动显著增大，电动机内部出现
周期性异音，异音周期与振动波动周期同步。
　　2.2.5　现场记录表明，随着运行时间增长，电动机启动电流逐渐增大。
2.3　振动频谱分析和相位特征
　　2.3.1　电动机两端轴承振动以基频为主，水平方向振动存在一定量的 2X 分量。以泵
转速 5050r/min 工况下耦合器端轴承振动为例：Σ：110～125m ，1X：44～70m ，2X：
30m，垂直方向振动几乎没有倍频振动分量。
　　2.3.2　轴承振动幅值和相位不稳定,有较大波动量。特别是基频振幅，最大波动幅值
47～90m；最大相位波动量 44°～153°。
　　2.3.3　随着给水泵转速增加电动机耦合器端轴承振动相位变化很大,垂直振动由
52m/214°变至 92m/50°；水平振动从 23m /140°变至 88m/0°。
　　2.3.4　给水泵转速升、降转速至 4500r/min 工况下，振动存在较大差别，以前置泵端
轴承振动为例：升速时 42～55m/23°，降速时 55～67m/84°。
　　3　振动原因分析
　　3.1　查现场记录发现在电动机振动增大时，相邻的设备耦合器和前置泵振动始终很
小，可以确定为电动机自身的设备缺陷；
　　3.2　电动机基础振动不大，而且基本稳定，可以排除电动机支承因素影响振动；
　　3.3　电动机定子本体振幅小于轴承振幅，定子最大振幅不超过 30m，振动成分以基
频为主，可以排除电动机定子因素；