个别盘柜震动问题研究及解决方案

李佳林

（国网新源控股有限公司潘家口蓄能电厂，河北 唐山 064300）

1 问题的发现

某电厂为抽水蓄能机组，抽水时，厂房个别区域振幅及频率较高，处于振幅较大区域的盘柜端子容易出现接线松动问题，且个别盘柜频繁的抖动易导致设备损坏影响我厂机组安全稳定运行，据统计该厂平均每3个月就会有一次端子松动的事件发生，若重要端子松动，则会引起起机失败甚至跳机事件的发生。因厂房震动导致盘柜抖动，是多数抽水蓄能电站现实存在的问题。

2 目标

解决由于盘柜震动导致的端子松动及设备损坏问题，以此提高设备稳定运行水平，如果效果明显则推行至全厂设备，全面提高全厂的设备稳定运行水平。

3 方案设计

（1）方案1介绍：

使用防松端子，将原端子排内部线解开，拆除原端子排更换为防松端子。

图1 防松端子

优点：1）可良好的解决端子松动问题；2）对设备底座深度无要求。

缺点：1）需要将端子接线解开重装，施工耗时耗力；2）无法解决盘柜震动频繁导致的设备损坏问题。

（2）方案2介绍：

在盘柜下装设4个减震器，将底座上下两端分别固定于盘柜与地面。

优点：1）可良好的解决端子松动问题；2）施工相对简单，仅需要在焊接好的角铁上固定减震器即可。

缺点：如盘柜底座深度不够，则会影响盘柜美观；

通过上述2个方案对比，加装减震器优点较多，便捷，所以最终确定方案2为最终方案。

4 工作原理

厂房振动具有前后、左右、上下、横摆、俯仰和侧倾（沿X、Y、Z方向位移及绕三轴的旋转）等6个自由度，弹性支承布置应考虑6个自由度，在弹性支承（减振垫）布置时，主要应考虑干扰力的方向、设备的重心及弹性支承布置的几何尺寸。当干扰力通过设备的重心，且方向为垂直时，只要将弹性支承（减振垫）布置按重心对称布置，使弹性支承布置受力相等。当干扰力频率大于设备与弹性支承布置组成的隔振系统的固有频率时，盘柜就获得了良好的隔振效果。当被支承物质量分布不均匀、弹性支承布置无法按重心对称分布时，可以采用同一型号但刚度不同的减振垫，使离重心近的减振垫有较大的刚度，离重心远的减振垫有较小的刚度，而使各个减振垫产生的合反力与被支承物的重心一致。

5 方案实施

（1）选择合适的减震器壳体，采用铸件承重能力较强，壳体上备有固定螺丝孔，所有弹簧的极限荷载超出额定荷载的40%使用减震器安全系数更高，弹簧减震器的最大静位移是额定静位移的1.5倍，弹簧的线径直径大于弹簧高度的80%，弹簧的有效圈数大于6圈。根据设备的总尺寸，一般而言减震器的间距不宜超过1.5 m，如果底座外形不规整，则应根据设备重量及受力分析情况，布局减震器。本次试验盘柜长度和宽度均为1m的规则盘柜，盘柜质量为300 kg减震器选用内部含有弹簧，外部有金属支撑的200 kg减震器。（阻尼弹簧减震器是安装在被减震设备与基础支撑的一种弹性元件，减少外界震动对设备的传递）

图3 弹簧减震器内部结构

（2）盘柜底座加装固定角铁，将下体固定螺栓固定在角铁上，将上固定螺栓固定于盘柜死角完成减震器的安装。

（3）用水泥将底座边缘地带行找平，并将瓷砖铺回，保持盘柜安装的美观

（4）进行对比试验

相邻盘柜进行比较，如图4、图5未装设减震器的振幅在0.03 mm左右，装设减震器的振幅显示在0.01 mm左右，装设减震器减少了近200%震动幅度。

图4 未装设减震器

图5 装设减震器

由此可见，盘柜下方安装减震器可以极大程度的减少盘柜震动，从而减少端子松动及由于盘柜震动导致的设备损坏失灵的发生，能够大幅度提高设备稳定性。

6 设备清单

本次发生震动的盘柜质量为300 kg，经过计算选择了4个200 kg弹簧减震器作支撑。涉及到其它设备和材料情况见表1。

表1 试验用设备及材料

7 结论

盘柜下方加装减震器具有良好防止盘柜抖动的作用，通过数据对比分析，本次试验减少了将近200%的震动幅度，可以减少端子松动及由于盘柜震动导致的设备损坏失灵的发生，能够大幅度提高设备稳定性。加装减震器对其他处于震动区域的盘柜震动问题，提供了一种科学有效的解决方案。