個別盤柜震動問題研究及解決方案

李佳林

（國網新源控股有限公司潘家口蓄能電廠，河北 唐山 064300）

1 問題的發現

某電廠為抽水蓄能機組，抽水時，廠房個別區域振幅及頻率較高，處于振幅較大區域的盤柜端子容易出現接線松動問題，且個別盤柜頻繁的抖動易導致設備損壞影響我廠機組安全穩定運行，據統計該廠平均每3個月就會有一次端子松動的事件發生，若重要端子松動，則會引起起機失敗甚至跳機事件的發生。因廠房震動導致盤柜抖動，是多數抽水蓄能電站現實存在的問題。

2 目標

解決由于盤柜震動導致的端子松動及設備損壞問題，以此提高設備穩定運行水平，如果效果明顯則推行至全廠設備，全面提高全廠的設備穩定運行水平。

3 方案設計

（1）方案1介紹：

使用防松端子，將原端子排內部線解開，拆除原端子排更換為防松端子。

圖1 防松端子

優點：1）可良好的解決端子松動問題；2）對設備底座深度無要求。

缺點：1）需要將端子接線解開重裝，施工耗時耗力；2）無法解決盤柜震動頻繁導致的設備損壞問題。

（2）方案2介紹：

在盤柜下裝設4個減震器，將底座上下兩端分別固定于盤柜與地面。

優點：1）可良好的解決端子松動問題；2）施工相對簡單，僅需要在焊接好的角鐵上固定減震器即可。

缺點：如盤柜底座深度不夠，則會影響盤柜美觀；

通過上述2個方案對比，加裝減震器優點較多，便捷，所以最終確定方案2為最終方案。

4 工作原理

廠房振動具有前后、左右、上下、橫擺、俯仰和側傾（沿X、Y、Z方向位移及繞三軸的旋轉）等6個自由度，彈性支承布置應考慮6個自由度，在彈性支承（減振墊）布置時，主要應考慮干擾力的方向、設備的重心及彈性支承布置的幾何尺寸。當干擾力通過設備的重心，且方向為垂直時，只要將彈性支承（減振墊）布置按重心對稱布置，使彈性支承布置受力相等。當干擾力頻率大于設備與彈性支承布置組成的隔振系統的固有頻率時，盤柜就獲得了良好的隔振效果。當被支承物質量分布不均勻、彈性支承布置無法按重心對稱分布時，可以采用同一型號但剛度不同的減振墊，使離重心近的減振墊有較大的剛度，離重心遠的減振墊有較小的剛度，而使各個減振墊產生的合反力與被支承物的重心一致。

5 方案實施

（1）選擇合適的減震器殼體，采用鑄件承重能力較強，殼體上備有固定螺絲孔，所有彈簧的極限荷載超出額定荷載的40%使用減震器安全系數更高，彈簧減震器的最大靜位移是額定靜位移的1.5倍，彈簧的線徑直徑大于彈簧高度的80%，彈簧的有效圈數大于6圈。根據設備的總尺寸，一般而言減震器的間距不宜超過1.5 m，如果底座外形不規整，則應根據設備重量及受力分析情況，布局減震器。本次試驗盤柜長度和寬度均為1m的規則盤柜，盤柜質量為300 kg減震器選用內部含有彈簧，外部有金屬支撐的200 kg減震器。（阻尼彈簧減震器是安裝在被減震設備與基礎支撐的一種彈性元件，減少外界震動對設備的傳遞）

圖3 彈簧減震器內部結構

（2）盤柜底座加裝固定角鐵，將下體固定螺栓固定在角鐵上，將上固定螺栓固定于盤柜死角完成減震器的安裝。

（3）用水泥將底座邊緣地帶行找平，并將瓷磚鋪回，保持盤柜安裝的美觀

（4）進行對比試驗

相鄰盤柜進行比較，如圖4、圖5未裝設減震器的振幅在0.03 mm左右，裝設減震器的振幅顯示在0.01 mm左右，裝設減震器減少了近200%震動幅度。

圖4 未裝設減震器

圖5 裝設減震器

由此可見，盤柜下方安裝減震器可以極大程度的減少盤柜震動，從而減少端子松動及由于盤柜震動導致的設備損壞失靈的發生，能夠大幅度提高設備穩定性。

6 設備清單

本次發生震動的盤柜質量為300 kg，經過計算選擇了4個200 kg彈簧減震器作支撐。涉及到其它設備和材料情況見表1。

表1 試驗用設備及材料

7 結論

盤柜下方加裝減震器具有良好防止盤柜抖動的作用，通過數據對比分析，本次試驗減少了將近200%的震動幅度，可以減少端子松動及由于盤柜震動導致的設備損壞失靈的發生，能夠大幅度提高設備穩定性。加裝減震器對其他處于震動區域的盤柜震動問題，提供了一種科學有效的解決方案。