水利工程泵站機(jī)電設(shè)備故障診斷方法分析

魏 偉

（江蘇省皂河抽水站，江蘇 宿遷 223800）

由于泵站機(jī)電設(shè)備的運(yùn)作環(huán)境較為復(fù)雜，因此設(shè)備發(fā)生故障的概率也較高，為了保證水利工程的正常高效運(yùn)作，必須做好泵站機(jī)電設(shè)備的故障診斷，以便能夠及時(shí)排除故障?？茖W(xué)的泵站機(jī)電設(shè)備故障診斷方法能夠延長(zhǎng)電機(jī)的使用壽命，進(jìn)而提升水利工程的經(jīng)濟(jì)效益。對(duì)水利工程泵站機(jī)電設(shè)備的故障診斷不僅意味著要在故障發(fā)生之后做好診斷工作，還意味著要做好設(shè)備的日常監(jiān)測(cè)和性能檢測(cè)，進(jìn)而能夠?qū)撛陲L(fēng)險(xiǎn)保持警惕，充分發(fā)揮泵站機(jī)電設(shè)備的性能效益。

1 水利工程泵站機(jī)電設(shè)備的概念

泵站機(jī)電設(shè)備為水利工程的正常運(yùn)作提供了充足的動(dòng)力，其主要是由主機(jī)組、電氣設(shè)備、輔機(jī)和自動(dòng)化系統(tǒng)構(gòu)成。泵站機(jī)電設(shè)備的正常運(yùn)工作需要各組成部分的高效配合。隨著相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，泵站機(jī)電設(shè)備已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了通過(guò)計(jì)算機(jī)對(duì)泵站的運(yùn)轉(zhuǎn)進(jìn)行自動(dòng)化的操控，并且配置了相應(yīng)的故障檢測(cè)功能，能夠有效降低水利工程泵站機(jī)電設(shè)備故障診斷中對(duì)人力的依賴，提高了故障診斷的效率。

2 現(xiàn)階段泵站機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行管理中存在的問題

目前水利工程泵站機(jī)電設(shè)備在日常的云管理中主要存在著3方面的問題：（1）管理過(guò)程中操作技術(shù)較為落后，技術(shù)水平在一定程度上存在缺陷，導(dǎo)致對(duì)泵站機(jī)電設(shè)備的信息處理與相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)之間存在著差異；（2）現(xiàn)階段我國(guó)水利工程中“重生產(chǎn)輕管理”的思想較為明顯，在這種錯(cuò)誤思想的指導(dǎo)之下導(dǎo)致水利工程中管理人員的比例相對(duì)較低，對(duì)泵站機(jī)電設(shè)備的管理工作無(wú)法高效開展；（3）整體管理水平較低，許多水利工程中泵站機(jī)電設(shè)備都已經(jīng)應(yīng)用了較長(zhǎng)的時(shí)間，長(zhǎng)時(shí)間在復(fù)雜環(huán)境下的運(yùn)作致很容易出現(xiàn)大面積銹蝕，這些銹蝕給泵站機(jī)電設(shè)備的正常運(yùn)作埋下了極大的隱患。

3 泵站機(jī)電設(shè)備維修質(zhì)量的影響因素

3.1 維修監(jiān)管存在缺陷

目前水利工程泵站機(jī)電設(shè)備維修部門之中的相關(guān)管理人員對(duì)維修工作沒有給予足夠的重視，這種思想很容易引起泵站機(jī)電設(shè)備維修工作的松懈，致使維修存在著漏洞。水利工程泵站機(jī)電設(shè)備屬于大型設(shè)備，如果設(shè)備中某個(gè)模塊出現(xiàn)故障通常會(huì)引起整個(gè)系統(tǒng)的故障，進(jìn)而導(dǎo)致水利工程泵站機(jī)電設(shè)備難以正常運(yùn)轉(zhuǎn)，威脅到水利工程的正常運(yùn)作。除此之外，在維修人員對(duì)故障進(jìn)行診斷時(shí)，難以從實(shí)際情況出發(fā)對(duì)泵站機(jī)電設(shè)備的故障問題進(jìn)行分析判斷，甚至是在故障維修的過(guò)程中，因?yàn)椴灰?guī)范操作導(dǎo)致二次故障的發(fā)生，不僅沒能第一時(shí)間排除故障、恢復(fù)設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)，甚至導(dǎo)致設(shè)備出現(xiàn)更嚴(yán)重的問題。

還需要注意的是，由于泵站機(jī)電設(shè)備維修人員在個(gè)人能力和專業(yè)技能上可能會(huì)存在一些不足，在對(duì)設(shè)備進(jìn)行維修管理的過(guò)程中也缺乏相應(yīng)的責(zé)任意識(shí)，在這種情況下，對(duì)泵站機(jī)電設(shè)備的日常檢修難免會(huì)出現(xiàn)隨意敷衍的現(xiàn)象，更加難以及時(shí)準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)泵站機(jī)電設(shè)備中存在的故障隱患。

3.2 泵站機(jī)電設(shè)備人員的工作存在不足

泵站機(jī)電設(shè)備人員如果缺乏相應(yīng)的責(zé)任意識(shí)，沒有充分認(rèn)識(shí)到自身工作的重要性，則很容易導(dǎo)致檢修工作的質(zhì)量較低。泵站機(jī)電設(shè)備人員在開展工作的過(guò)程中，應(yīng)該對(duì)泵站機(jī)電設(shè)備的運(yùn)作狀態(tài)進(jìn)行實(shí)際仔細(xì)的觀察，進(jìn)而分析設(shè)備的運(yùn)作情況。泵站機(jī)電設(shè)備作為大型設(shè)備，在投產(chǎn)的過(guò)程里需要大量的資金消耗，這也可能致使泵站機(jī)電設(shè)備人員更加重視資金投入，而對(duì)具體的維修工作有所忽視，在泵站機(jī)電設(shè)備實(shí)際發(fā)生故障之后無(wú)法及時(shí)有效的進(jìn)行故障處理。

3.3 泵站機(jī)電設(shè)備維修的責(zé)任劃分不清晰

由于泵站機(jī)電設(shè)備由多個(gè)部分組成，因此在進(jìn)行設(shè)備維修時(shí)所涉及到的維修內(nèi)容也是諸多方面的，為了保證維修工作的質(zhì)量必須安排專門的人員對(duì)維修的養(yǎng)護(hù)工作負(fù)責(zé)。目前泵站機(jī)電設(shè)備維修存在的現(xiàn)實(shí)情況是，泵站機(jī)電設(shè)備各維修部門之間是獨(dú)立存在的，因此在設(shè)備發(fā)生故障之后，各個(gè)維修部門之間難以實(shí)現(xiàn)及時(shí)有效的溝通，導(dǎo)致對(duì)故障不能第一時(shí)間排除。此外，在運(yùn)行管理制度沒有得到有效執(zhí)行的情況下，在出現(xiàn)泵站機(jī)電設(shè)備故障之后，很容易發(fā)生互相推諉的情況，致使泵站機(jī)電設(shè)備不能及時(shí)進(jìn)行維修，嚴(yán)重影響了維修工作的質(zhì)量和效率。

3.4 維修人員綜合素質(zhì)有欠缺

由于對(duì)泵站機(jī)電設(shè)備的維修沒有給予足夠的重視，因此在進(jìn)行維修人員的選拔和錄用上存在問題，導(dǎo)致維修人員的綜合素質(zhì)參差不齊，一方面，可能維修人員的經(jīng)驗(yàn)不足，另一方面，可能維修人員的專業(yè)技能存在缺陷。維修人員綜合素質(zhì)的不足導(dǎo)致對(duì)泵站機(jī)電設(shè)備的故障了解不夠全面，在設(shè)備發(fā)生故障之中，不能根據(jù)故障的狀況進(jìn)行針對(duì)性的維修，維修工作不徹底。此外，泵站機(jī)電設(shè)備的設(shè)備種類多且操作起來(lái)較為復(fù)雜，維修人員沒有足夠的專業(yè)技能則無(wú)法對(duì)設(shè)備的各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行分析判斷，從而無(wú)法掌握設(shè)備的運(yùn)作狀態(tài)。

4 泵站機(jī)電設(shè)備的故障診斷方法分析

4.1 泵站機(jī)電設(shè)備的常見故障

（1）泵站機(jī)電設(shè)備長(zhǎng)時(shí)間在復(fù)雜環(huán)境下高強(qiáng)度運(yùn)作，設(shè)備元件很容易出現(xiàn)老化甚至是松動(dòng)脫落，因此元件運(yùn)行失常是泵站機(jī)電設(shè)備最常見的故障。元件的老化松動(dòng)甚至是脫落會(huì)導(dǎo)致泵站機(jī)電設(shè)備在失穩(wěn)的狀態(tài)下運(yùn)行，增加設(shè)備運(yùn)行的不確定性。

（2）設(shè)備線管的老化。線管是在泵站機(jī)電設(shè)備的運(yùn)作中發(fā)揮中重要的連接作用，線管的老化會(huì)導(dǎo)致設(shè)備的連接出現(xiàn)問題，出現(xiàn)漏電的現(xiàn)象，影響到設(shè)備的正常運(yùn)作。

（3）失調(diào)故障。如果泵站機(jī)電設(shè)備各部件發(fā)生漏水、漏電或者是漏油的問題會(huì)使得設(shè)備在失衡的狀態(tài)下運(yùn)行。雖然泵站機(jī)電設(shè)備的一部分功能不會(huì)受到影響或者受到的影響較小能夠正常運(yùn)作，但是設(shè)備整體的運(yùn)行質(zhì)量則會(huì)受到阻礙。

4.2 常見的泵站機(jī)電設(shè)備故障診斷方法

對(duì)故障信息的收集是進(jìn)行泵站機(jī)電設(shè)備故障診斷時(shí)最重要的工作內(nèi)容之一，其中必須強(qiáng)化對(duì)現(xiàn)場(chǎng)信息的收集工作，當(dāng)故障發(fā)生之后應(yīng)該第一時(shí)間前往現(xiàn)場(chǎng)，對(duì)故障設(shè)備的時(shí)間、運(yùn)行狀態(tài)和故障先后順序等相關(guān)信息進(jìn)行收集，并且保證所收集到的信息的準(zhǔn)確性。在完成信息的收集工作之后，要針對(duì)機(jī)電設(shè)備的不同性能進(jìn)行測(cè)試，特別是基于設(shè)備的輸出變量來(lái)確定故障源的具體位置，進(jìn)而根據(jù)設(shè)備的運(yùn)作狀態(tài)對(duì)故障進(jìn)行判斷。一般情況下相關(guān)測(cè)試工作的內(nèi)容涉及到電流、壓力、功率等諸多方面。

（1）溫度診斷法。溫度診斷法是進(jìn)行水利工程泵站機(jī)電設(shè)備故障診斷時(shí)最常用的方法之一，主要是指對(duì)泵站機(jī)電設(shè)備的運(yùn)作溫度進(jìn)行檢測(cè)，進(jìn)而判斷設(shè)備運(yùn)作環(huán)境的溫度是否正常。一旦發(fā)現(xiàn)溫度異常，溫度檢測(cè)系統(tǒng)能夠自動(dòng)發(fā)出警報(bào)，將異常信號(hào)傳遞給相關(guān)工作人員，隨后根據(jù)對(duì)異常情況的具體判斷來(lái)決定是否需要停止設(shè)備的運(yùn)行。如果認(rèn)為有必要使設(shè)備停止運(yùn)作，那么在設(shè)備停止運(yùn)作之后，監(jiān)察人員應(yīng)該盡快前往事故現(xiàn)場(chǎng)，通過(guò)溫度監(jiān)察儀器進(jìn)行故障的判斷分析。

（2）鐵譜診斷法。鐵譜診斷法主要是對(duì)設(shè)備元件運(yùn)行的潤(rùn)滑程度進(jìn)行分析判斷，在設(shè)備元件運(yùn)行潤(rùn)滑程度不足的情況下很容易出現(xiàn)設(shè)備之間的關(guān)聯(lián)性變差的問題。而使用鐵譜診斷法，能夠在設(shè)備運(yùn)行的過(guò)程中把鐵屑從潤(rùn)滑油中提取出來(lái)，進(jìn)而對(duì)設(shè)備各個(gè)零部件之間的磨損情況進(jìn)行分析判定。

（3）振動(dòng)監(jiān)測(cè)法。使用振動(dòng)監(jiān)測(cè)法來(lái)對(duì)泵站機(jī)電設(shè)備進(jìn)行故障診斷的依據(jù)主要是對(duì)設(shè)備運(yùn)作過(guò)程中振動(dòng)狀況的判斷，使用振動(dòng)頻率方法的手段來(lái)增加傳感器的振動(dòng)信號(hào)，根據(jù)振動(dòng)信號(hào)掌握設(shè)備的振動(dòng)頻率。振動(dòng)頻率能夠有效幫助檢測(cè)人員清楚及時(shí)地了解設(shè)備的振動(dòng)變化情況。此外，利用設(shè)備動(dòng)能傳輸結(jié)構(gòu)展現(xiàn)出的周期性變化趨勢(shì)也能夠幫助監(jiān)測(cè)人員對(duì)故障進(jìn)行診斷，將測(cè)量的數(shù)據(jù)傳輸?shù)奖O(jiān)測(cè)系統(tǒng)控制器中，監(jiān)測(cè)人員能夠快速準(zhǔn)確地對(duì)故障發(fā)生的位置進(jìn)行定位。

4.3 常見泵站機(jī)電設(shè)備故障的診斷

（1）定子斷相運(yùn)轉(zhuǎn)故障。其診斷方法為對(duì)設(shè)備運(yùn)作狀態(tài)的判定。當(dāng)設(shè)備在運(yùn)作過(guò)程中出現(xiàn)電機(jī)輸出功率減少且運(yùn)行速度也下降還伴隨著異常的聲音響動(dòng)，電機(jī)在長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)之后外殼溫度也有所升高，這種情況下可以對(duì)定子斷相運(yùn)轉(zhuǎn)故障進(jìn)行診斷。

（2）轉(zhuǎn)子運(yùn)轉(zhuǎn)掃膛的故障。這一故障體現(xiàn)為電機(jī)轉(zhuǎn)子和定子在運(yùn)作的過(guò)程中會(huì)發(fā)生輕微的接觸摩擦。當(dāng)電機(jī)在運(yùn)行過(guò)程之中電流表的指針大小變化頻率較快、大小不一，并且伴隨著機(jī)身發(fā)熱、有摩擦聲，在啟動(dòng)時(shí)電流較大的情況，那么可以初步認(rèn)為設(shè)備出現(xiàn)了轉(zhuǎn)子運(yùn)轉(zhuǎn)掃膛的故障。

5 結(jié)束語(yǔ)

泵站機(jī)電設(shè)備的運(yùn)作環(huán)境較為復(fù)雜，且長(zhǎng)時(shí)間高強(qiáng)度的運(yùn)作之下很容易出現(xiàn)設(shè)備故障，為了保證設(shè)備的高效運(yùn)作，必須做好設(shè)備的故障診斷和維修工作，相關(guān)人員必須對(duì)設(shè)備故障的維修給予足夠的重視，努力提高維修人員的綜合素質(zhì)，進(jìn)而確保能夠?qū)υO(shè)備故障進(jìn)行及時(shí)準(zhǔn)確的診斷，以及能夠開展高質(zhì)量的維修工作，提升水利工程泵站機(jī)電設(shè)備的穩(wěn)定性。