泵站運(yùn)行管理及故障快速排查要點解析

張廣寧

摘 要：作者結(jié)合實際工程經(jīng)驗，對泵站運(yùn)行過程的運(yùn)行準(zhǔn)備階段工作流程及要領(lǐng)，運(yùn)行過程中易于發(fā)生的典型故障及疑難問題的處理分析，以及工程設(shè)計、管理、維護(hù)中應(yīng)注意的重點事項進(jìn)行了詳細(xì)論述。

關(guān)鍵詞：水利；泵站；故障排查

水利工程大多地處野外，周邊環(huán)境自然條件差，相對潮濕，灰塵大，建筑內(nèi)降溫、密封性較差，部分泵站設(shè)備運(yùn)行期短，間隔停用時間長，容易發(fā)生故障。筆者結(jié)合多面運(yùn)行維護(hù)經(jīng)驗，就泵站機(jī)電設(shè)備運(yùn)行維護(hù)過程中應(yīng)注意的事項及排除故障方法進(jìn)行論述，希望能對廣大運(yùn)行管理人員提供有益參考。

一、準(zhǔn)備期注意事項

1.高、低壓配電

泵站運(yùn)行前，應(yīng)首先檢查供電系統(tǒng)狀況，包括高壓是否帶電、高低壓開關(guān)位置是否正確、狀態(tài)指示是否正常，確認(rèn)無誤后按照送高壓進(jìn)線，高壓出線、低壓進(jìn)線、低壓出線順序合閘，應(yīng)檢查水泵控制柜電源開關(guān)是否分合到位，無功補(bǔ)償是否投切正常，可將電容部分主回路斷電，手動測試回路投切是否正常。

2.水泵檢查

主要是檢查水泵電機(jī)主接線是否可靠、牢固，絕緣程度是否滿足使用要求（干式電機(jī)0.5MΩ，潛水電機(jī)2MΩ）。綜合保護(hù)信號及接線是否正常。

3.閘門、閥門檢查

泵站的出入口一般會設(shè)置進(jìn)水閘、出水閘、調(diào)節(jié)池閘門等，以及管道檢修電動閥門。泵站正式啟動運(yùn)行前，均應(yīng)確認(rèn)閘門，閥門是否已正常開啟/關(guān)閉，位置是否正確，方可啟動水泵運(yùn)行。

4.控制系統(tǒng)檢測

在設(shè)備運(yùn)行前應(yīng)檢查設(shè)備控制系統(tǒng)情況，主要內(nèi)容為安全情況，控制柜內(nèi)有無雜物，接線、原件、報警等是否可靠正常。其次可不帶負(fù)載或斷開主回路進(jìn)行系統(tǒng)控制動作測試，驗證系統(tǒng)動作是否正常，檢驗完畢方可帶負(fù)載運(yùn)行。

二、故障現(xiàn)象及排查方法

1.設(shè)備高壓合閘無動作

此類故障發(fā)生時，先確認(rèn)該開關(guān)柜指示燈是否顯示正常，如無顯示表示合閘回路無供電電源，應(yīng)檢查合閘母線或PT、位置是否到位情況。其次如指示正常，應(yīng)檢查儲能情況，如無法儲能應(yīng)檢查儲能回路是否正常；如儲能政策仍不能合閘，應(yīng)該為合閘回路（線圈）故障。上述故障可結(jié)合聽、聞等方法，如儲能電機(jī)異響，有可能是開關(guān)機(jī)構(gòu)滑脫，如有焦味產(chǎn)生，可能為合閘線圈燒壞等等。

2.低壓進(jìn)線合閘無動作

低壓進(jìn)線斷路器一般為框架式萬能斷路器，其無法合閘情況，可結(jié)合故障現(xiàn)象1進(jìn)行判斷，在排除指示、位置、儲能等因數(shù)后，一般為控制線路開路或故障保護(hù)原因。另外可結(jié)合主變是否有交流聲判斷低壓是否帶電。

3.主變壓器

變壓器是電能轉(zhuǎn)換裝置，在整個泵站供配電系統(tǒng)中處于核心位置，其運(yùn)行狀態(tài)直接關(guān)系整個泵站運(yùn)行是否能正常工作。其主要維護(hù)以觀察為主，不可貿(mào)然拆卸，需專業(yè)有資質(zhì)的人員維護(hù)。使用過程中重點觀察其油位、溫度、通風(fēng)等是否正常，有異常情況應(yīng)立即采取相應(yīng)措施。

4.運(yùn)行中跳閘

設(shè)備運(yùn)行中發(fā)生主回路開關(guān)跳閘，算是故障中的最嚴(yán)重情況了。一般因過流、接地、低電壓、定值觸發(fā)等原因。發(fā)生該故障時，應(yīng)立即停止運(yùn)行，查看跳閘開關(guān)所在位置。如控制柜主回路開關(guān)，則應(yīng)最短時間內(nèi)檢查其節(jié)點以下部分絕緣情況：順序由水泵側(cè)向開關(guān)側(cè)逆向排查，包括水泵電機(jī)絕緣，電纜絕緣，接觸器等，直至找到故障點。如為變壓器低壓配電開關(guān)跳閘，則重點排查配電柜出線至水泵控制柜間供電電纜絕緣情況。如為低壓總進(jìn)線萬能斷路器開關(guān)跳開，則應(yīng)查看是否還有其他低壓配電回路跳閘，如有重點檢查該回路，如無異常則斷開高壓側(cè)后，測量低壓母線絕緣情況。如均未發(fā)現(xiàn)異常，可重新合閘按照跳閘前工況試運(yùn)行，并密切觀察運(yùn)行該開關(guān)處電流情況。如發(fā)現(xiàn)運(yùn)行電流接近或超過該開關(guān)定值電流，應(yīng)該屬過載時限動作，可適當(dāng)調(diào)整定值。如工作電流正常，經(jīng)過一段時間后故障發(fā)生，估計為電纜絕緣出現(xiàn)問題。如重新送電后一切正常，可能為高壓供電線路電網(wǎng)電壓波動，自動重合閘后，因低壓斷路器產(chǎn)生低電壓跳閘信號所致，應(yīng)加強(qiáng)觀測。

5.運(yùn)行報警停機(jī)

發(fā)生此種故障時，系統(tǒng)一般會自動停機(jī)。運(yùn)行人員應(yīng)根據(jù)報警提示排查故障原因及位置。一般為某項保護(hù)裝置動作，多為檢測信號觸發(fā)動作。如電機(jī)超熱保護(hù)和過載，可能是負(fù)荷過大，電流超額定電流運(yùn)行所致。電機(jī)進(jìn)水保護(hù)探頭探測到密封損壞進(jìn)水報警，電機(jī)腔進(jìn)水等應(yīng)急保護(hù)停機(jī)，水位條件不滿足取水條件報警等情況。技術(shù)人員應(yīng)根據(jù)報警信息，認(rèn)真排查，采取相應(yīng)對策處理，如無法及時修復(fù)，應(yīng)停止運(yùn)行。

6.功率因數(shù)低

設(shè)備運(yùn)行期間，運(yùn)行人員應(yīng)及時對設(shè)備工況進(jìn)行巡視、記錄，發(fā)現(xiàn)問題及時報告、處理。比如功率因數(shù)問題，一旦功率因數(shù)過低或過高，均會產(chǎn)生不利影響。過高會影響電網(wǎng)穩(wěn)定，造成補(bǔ)償回路反復(fù)投切，造成震蕩。過低則會向電網(wǎng)吸收無功功率，增加用電費(fèi)用，造成線路電壓降低，電流增大，設(shè)備效率降低，發(fā)熱增加等不利影響。所以一旦發(fā)現(xiàn)功率因數(shù)過低（高的情況較少發(fā)生，如發(fā)生應(yīng)及時調(diào)整單次投入無功容量），應(yīng)及時處理，在不影響泵站運(yùn)行前提下，可及時對設(shè)備進(jìn)行更換維修，保證經(jīng)濟(jì)、安全運(yùn)行。

7.閘、閥開閉故障

閘門和閥門運(yùn)行原理和控制回路基本相同，在此一并論述。閘門故障多數(shù)為無法啟閉或跳閘。跳閘基本為電機(jī)短路或者供電電纜接地造成。無法正常啟閉表現(xiàn)形式大概分為：單個方向運(yùn)行、無動作、開關(guān)不到位。第一種情況主要表現(xiàn)為不能運(yùn)行那個接觸器未動作，可排查相序是否接反或變動過，如相序正確可重點排查限位開關(guān)情況及控制回路，問題可解決。如相序接反，實際開閉方向會與操作方向開度相反，可對照一下，如符合調(diào)整相序即可解決，切記不可一直向該方向動作，該情況限位開關(guān)失效無法自動停止，會造成閘閥破壞或事故。第二種情況下，如電機(jī)發(fā)出嗡嗡聲，可能為電機(jī)缺項，如無反應(yīng)，則為主回路未通電或電機(jī)損壞。第三種情況多數(shù)為限位誤動作，可排查限位開關(guān)動作情況是否準(zhǔn)確，配開度儀的可查看開度顯示是否與現(xiàn)場實際開度不符，提前達(dá)到上限或下限，排除即可恢復(fù)正常。應(yīng)急情況下可人工給定開度信號，保證閘閥開閉到位。

8.水泵無動作

多為葉輪卡死、條件閉鎖、無電源、數(shù)據(jù)錯誤等原因引起。如水泵葉輪卡死會出現(xiàn)起動過電流過大，至少電流表會指示，并很快停機(jī)。其他多為控制回路發(fā)生故障或保護(hù)，無法正常工作所致。一般可根據(jù)控制回路是否帶電，閉鎖條件是否滿足，現(xiàn)場儀表是否失準(zhǔn)等情況發(fā)生。并結(jié)合系統(tǒng)設(shè)計施工圖紙進(jìn)行逐項排查，必要時可利用編程軟件進(jìn)行監(jiān)控，以利于盡快排除疑難問題。

9.機(jī)組頻繁自動啟停

筆者就經(jīng)歷了一次“奇怪“的經(jīng)歷。某次泵站提水時，開始工作一切正常，運(yùn)行過程中突發(fā)水泵間歇性自動啟?，F(xiàn)象。而且沒有任何規(guī)律性可循。停機(jī)后測試啟停動作均正常，后采取電腦軟件進(jìn)行監(jiān)控，仍然發(fā)現(xiàn)不了問題，停機(jī)時有發(fā)生，有時幾分鐘，有時十幾個小時，一時陷入困境。后采取了屏幕錄像方法，將系統(tǒng)監(jiān)控過程錄下，等到發(fā)生停機(jī)時，仔細(xì)分析該時間點的錄像資料，終于發(fā)現(xiàn)故障原因，竟然是現(xiàn)場儀表的偶然性報警。該儀表通訊偶爾會出現(xiàn)故障，其值觸發(fā)了保護(hù)限值，外部根本無法覺察記錄。經(jīng)程序修改，成功解決了該問題。

三、結(jié)論與建議

泵站是水利工程的控制性建筑物，關(guān)系整個工程的效益發(fā)揮。作為水利工作者應(yīng)由規(guī)劃設(shè)計開始認(rèn)真分析工程運(yùn)行特點，優(yōu)化選型，合理配置。管理單位應(yīng)加強(qiáng)管護(hù)，規(guī)范運(yùn)行，科學(xué)調(diào)度，確保發(fā)揮工程效益。

參考文獻(xiàn)：

[1]王建華主編.《電氣工程師手冊》第三版編輯委員會.機(jī)械工業(yè)出版社

[2]劉滌塵主編.《電氣工程基礎(chǔ)》.武漢理工大學(xué)出版社