水利工程泵站機(jī)電設(shè)備故障診斷與處理研究

吳煥強(qiáng)

（清遠(yuǎn)市清新區(qū)清西防汛工程管理所，廣東清遠(yuǎn) 511848）

0 前言

水利工程建設(shè)中的泵站安全不僅對(duì)跨流送水、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以及城市給排水等方面有著直接的影響，并且對(duì)抗旱供水以及防洪防汛等方面發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，已經(jīng)成為人們?nèi)粘Ｉ钪袩o法代替的一個(gè)關(guān)鍵部分。在水泵機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行管理中，檢查維修是一個(gè)關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，其是泵站能夠正常、安全運(yùn)行的基礎(chǔ)。為了使泵站能夠安全正常的工作，確保泵站能夠切實(shí)的發(fā)揮自身的職能作用，相關(guān)技術(shù)工作人員必須科學(xué)合理分析設(shè)備中的各種故障問題，并且要尋找相應(yīng)的解決措施，加大對(duì)設(shè)備的檢查維修力度。為了能夠給人民生活以及工農(nóng)生產(chǎn)提供更好的助力以及服務(wù)，相關(guān)工作人員應(yīng)當(dāng)保證每一個(gè)設(shè)備均能安全可靠的運(yùn)行，所以，應(yīng)當(dāng)對(duì)泵站機(jī)電設(shè)備中存在的各類故障問題盡早做出診斷，繼而對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)的維修、處理，對(duì)于那些老舊或是破損嚴(yán)重的設(shè)備進(jìn)行更換處理，及時(shí)修復(fù)那些輕微破損的設(shè)備部件，提高泵站機(jī)電設(shè)備的工作穩(wěn)定性。

1 常見的泵站機(jī)電設(shè)備故障問題

1.1 安裝監(jiān)管以及設(shè)備檢測(cè)不到位

泵站機(jī)電設(shè)備有許多組成系統(tǒng)，例如監(jiān)測(cè)、潤(rùn)滑、供排水、電氣以及消防等。在安裝這些系統(tǒng)之前應(yīng)當(dāng)及時(shí)進(jìn)行相關(guān)的技術(shù)檢測(cè)，特別是密封件、電機(jī)以及泵體組合件，假如檢測(cè)時(shí)沒有發(fā)現(xiàn)存在的缺陷，將會(huì)造成設(shè)備運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)故障。在安裝設(shè)備的初階段會(huì)存在一些大大小小的合理性誤差，在長(zhǎng)時(shí)間累計(jì)之下會(huì)形成一個(gè)極值，在設(shè)備初期試運(yùn)行期間未必會(huì)發(fā)生問題，在設(shè)備長(zhǎng)時(shí)間工作以后將會(huì)發(fā)生各種各樣的故障問題。

1.2 泵站同步電動(dòng)機(jī)的問題

如果沒有將定繞組連接正確，將發(fā)生降低線圈絕緣性、電源電壓升高以及匝間發(fā)生短路等情況，從而造成電機(jī)在進(jìn)行空轉(zhuǎn)時(shí)的溫度高出標(biāo)準(zhǔn)范疇，繼而對(duì)電動(dòng)機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)造成不利影響[1]。在電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)初期，如果啟動(dòng)電源電壓沒有達(dá)到既定值，將會(huì)造成電動(dòng)機(jī)的磁力矩低于標(biāo)準(zhǔn)值，繼而電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速將會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速，導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)無法啟動(dòng)。在電動(dòng)機(jī)正常工作的過程中，如果降低電壓，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩也隨之降低，而轉(zhuǎn)矩降低會(huì)導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)的轉(zhuǎn)矩比負(fù)載阻力矩小，繼而導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)出現(xiàn)問題。同時(shí)，當(dāng)電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行狀態(tài)下時(shí)，應(yīng)當(dāng)監(jiān)聽電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)發(fā)出的聲音，如果聲音一直處于“嗡”的蜂鳴聲，則判斷電動(dòng)機(jī)運(yùn)行無異常，保持較好的散熱以及通風(fēng)，對(duì)碳刷以及滑環(huán)的具體接觸情況進(jìn)行檢查，保證相應(yīng)的地方不會(huì)發(fā)生冒火花的情況。如果由于某種原因造成增大被拖動(dòng)設(shè)備的負(fù)荷或者是電動(dòng)機(jī)的負(fù)載阻力矩大于標(biāo)準(zhǔn)值，并且遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過電動(dòng)機(jī)自身的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩的時(shí)候，就會(huì)導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)有聲音但事實(shí)上轉(zhuǎn)子并沒有開始運(yùn)轉(zhuǎn)。如果出現(xiàn)阻尼環(huán)的接觸面積開始變少的現(xiàn)象或者是沒有按照規(guī)定擰緊連接阻尼環(huán)的螺栓的時(shí)候，與阻尼環(huán)相連接的那部分的溫度將會(huì)持續(xù)升高甚至出現(xiàn)火花，進(jìn)而導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)開始發(fā)生故障問題。

1.3 水泵設(shè)備的故障問題

（1）泵體自身出現(xiàn)一些噪音或是發(fā)生震動(dòng)。這類情況通常是由于水泵的軸承磨損過于嚴(yán)重，繼而造成水泵的主軸開始發(fā)生彎曲。在空氣的腐蝕效果下，葉輪葉片的轉(zhuǎn)子無法平衡，導(dǎo)致水泵的進(jìn)水量極其不穩(wěn)定。

（2）在人為啟動(dòng)的時(shí)候，水泵不轉(zhuǎn)動(dòng)。之所以會(huì)出現(xiàn)這樣的情況是因?yàn)楸幂S彎曲程度過大，泵體和葉輪間存在的間隙因?yàn)殡s物堆積而堵塞，減漏環(huán)、泵軸以及軸承生銹等[2]。

（3）水泵的吸水效率不高、出水量嚴(yán)重不足，出現(xiàn)這些現(xiàn)象的原因通常有：安裝揚(yáng)程遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于水泵自身的額定揚(yáng)程、吸水管發(fā)生漏氣，水泵中的空氣外滲，導(dǎo)致灌引不足、葉片以及葉輪嚴(yán)重磨損甚至損壞、底閥以及葉輪淹沒于水里的程度沒有達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。

2 設(shè)備故障診斷和處理的措施

2.1 電氣設(shè)備的養(yǎng)護(hù)

無功補(bǔ)償電容器柜、變壓器以及電動(dòng)機(jī)維修養(yǎng)護(hù)是泵站機(jī)電設(shè)備養(yǎng)護(hù)工作的主要內(nèi)容。首先是無功補(bǔ)償電容器柜的維修養(yǎng)護(hù)。由于電容器具有較高的損壞率，為了將電容器的使用期限以及使用效率提高，使其能夠最大限度發(fā)揮作用，工作人員必須對(duì)電容器的工作情況以及運(yùn)行狀態(tài)定時(shí)檢查，及時(shí)處理發(fā)生的問題。其次是變壓器的修復(fù)工作[3]。水電系統(tǒng)的一個(gè)關(guān)鍵設(shè)備就是變壓器，即使變壓器的養(yǎng)護(hù)工序并不復(fù)雜繁多，但是為了使變壓器的運(yùn)行狀態(tài)的穩(wěn)定性得到保障可靠，必須按照規(guī)定對(duì)電壓器定期進(jìn)行檢測(cè)養(yǎng)護(hù)維修。例如，在變壓器運(yùn)行的過程中注意觀察電壓以及電流是否符合額定范圍、聲響是否出現(xiàn)異常、三相電壓是否處于穩(wěn)定狀態(tài)、油位油溫是否合適，發(fā)現(xiàn)情況異常立即處理防止變壓器出現(xiàn)故障導(dǎo)致泵站不能正常投入使用。最后是電動(dòng)機(jī)的養(yǎng)護(hù)工作。電動(dòng)機(jī)的養(yǎng)護(hù)須得從合閘、啟動(dòng)以及運(yùn)行這三個(gè)方面來進(jìn)行。在電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)前，相關(guān)工作人員必須嚴(yán)格對(duì)電動(dòng)機(jī)的電壓以及絕緣電阻進(jìn)行檢查，明確接地線的使用年限以及磨損程度，確保定子及轉(zhuǎn)子繞組絕緣滿足要求的狀態(tài)下運(yùn)行，無論是在電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)或正常運(yùn)行的過程中，相關(guān)工作人員都要對(duì)電動(dòng)機(jī)的溫度以及聲響嚴(yán)密關(guān)注，保障電動(dòng)機(jī)電壓以及三相電流均不會(huì)超出允許范圍，溫度不會(huì)持續(xù)升高。如若上述情況發(fā)生，必須立刻停機(jī)，及時(shí)對(duì)故障進(jìn)行檢查維修。

2.2 電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行與維護(hù)

在電動(dòng)機(jī)運(yùn)行的過程中，相關(guān)工作人員必須根據(jù)有關(guān)規(guī)范和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)來對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行嚴(yán)格仔細(xì)的檢查，確保電動(dòng)機(jī)能夠正常、安全地運(yùn)行。首先要注意的是，必須保證電動(dòng)機(jī)的工作環(huán)境通風(fēng)以及散熱性能良好，防止出現(xiàn)因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)的溫度過高而導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)無法正常運(yùn)行的情況。在日常的檢修工作中，相關(guān)工作人員必須嚴(yán)格檢查電動(dòng)機(jī)的溫度變化情況以及電流電壓變化，避免發(fā)生電動(dòng)機(jī)高溫運(yùn)行的情況。除此之外，要注意觀察判斷電動(dòng)機(jī)的軸承運(yùn)行聲響，假如出現(xiàn)異常噪音、雜音等必須及時(shí)處理；同時(shí)，要對(duì)電動(dòng)機(jī)的絕緣設(shè)施進(jìn)行定期檢修，防止絕緣設(shè)施老化或者電機(jī)受潮而導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)繞組擊穿燒損，最終造成電動(dòng)機(jī)發(fā)生故障。在電動(dòng)機(jī)工作的時(shí)候，必須加強(qiáng)對(duì)軸承的管理力度，對(duì)于有缺陷問題的軸承及時(shí)進(jìn)行潤(rùn)滑養(yǎng)護(hù)或更換[4]。

2.3 定期檢修

定期檢修的主要工作內(nèi)容是按照相關(guān)文件規(guī)定檢查維修設(shè)備部件或是解決在泵站機(jī)電設(shè)備運(yùn)行過程中的發(fā)生的故障，為了延長(zhǎng)設(shè)備的運(yùn)行年限、防止故障問題趨于嚴(yán)重化以及達(dá)到有效節(jié)約能源的目的，必須嚴(yán)格對(duì)待檢修工作。①機(jī)組解體大修[5]。這是一項(xiàng)具有計(jì)劃性、目的性的工作，能夠在一定程度上解決部分較為重大的故障問題，例如，設(shè)備的部件和零件出現(xiàn)損壞嚴(yán)重的情況，導(dǎo)致泵站的運(yùn)行效率大大降低或是泵房的基礎(chǔ)不穩(wěn)導(dǎo)致沉陷等。在規(guī)定的大修期間，如若機(jī)組沒有發(fā)生較為明顯的異常情況，并且根據(jù)對(duì)各項(xiàng)指標(biāo)的判定可以明確設(shè)備能夠安全運(yùn)行很長(zhǎng)時(shí)間，則可以將大修時(shí)間延長(zhǎng)；②局部檢修[6]。此項(xiàng)檢修策略中，工作人員可以直接接觸到自動(dòng)化元件、零部件以及傳動(dòng)部分等，將檢修的時(shí)間定在設(shè)備運(yùn)行的間隙。主要的檢修內(nèi)容有：取上下軸承的透平油以及槽油進(jìn)程化驗(yàn)檢測(cè)，對(duì)化驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行相關(guān)處理；檢查葉片、葉輪及其外部的泥沙磨損程度以及汽蝕程度，并且對(duì)其程度進(jìn)行測(cè)量以及記錄；檢查水泵軸承的繼電保護(hù)裝置、溫度計(jì)以及儀表；測(cè)量并記錄葉輪和葉片外殼的間隙；檢查制動(dòng)部分以及緊固件的銷釘是否穩(wěn)固；檢查積水廊道的水位的自控準(zhǔn)確度；檢查油冷卻器的外觀并且進(jìn)行通水實(shí)驗(yàn)，觀察是否存在滲漏情況。

2.4 合理維修設(shè)備的措施

為了進(jìn)一步解決泵站機(jī)電設(shè)備中存在的各類故障問題，相關(guān)工作人員應(yīng)當(dāng)建立一個(gè)詳細(xì)、合理的設(shè)備維修檔案[7]，根據(jù)實(shí)際情況來對(duì)管理方式進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，完善設(shè)備維修制度，加大對(duì)機(jī)電設(shè)備定期養(yǎng)護(hù)以及日常維護(hù)的力度。結(jié)合泵站的值班情況，定期開展相關(guān)會(huì)議，根據(jù)設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行狀況結(jié)合資金、氣候、水情等條件，按照相關(guān)的技術(shù)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)制定一個(gè)維修方案，并配備專業(yè)的人員以及維修工具，加強(qiáng)各項(xiàng)指標(biāo)的檢測(cè)。

3 結(jié)語

泵站的機(jī)電設(shè)備診斷以及處理是使泵站能夠安全、正常的運(yùn)行的關(guān)鍵，并且對(duì)避免安全事故的發(fā)生有著重要的作用。因此，泵站的管理維護(hù)人員必須做好對(duì)設(shè)備故障的診斷以及維修工作，一旦發(fā)現(xiàn)故障，必須及時(shí)進(jìn)行處理，防止損害范圍持續(xù)擴(kuò)大，這樣不僅能夠節(jié)約物力、財(cái)力、人力，并且能夠使泵站機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行效率得到有效保障。