水利泵站設(shè)備故障分析與管理維護(hù)要點(diǎn)

林琳

摘? 要：水利工程項(xiàng)目為我國的基礎(chǔ)工程項(xiàng)目，對國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展以及人們的日常生產(chǎn)生活都有關(guān)鍵影響。水利泵站設(shè)備的正常運(yùn)行關(guān)系到水利工程項(xiàng)目的整體運(yùn)行效益，針對常見的水利泵站設(shè)備故障而言，水利泵站的維護(hù)人員要提高關(guān)注，加強(qiáng)研究，找準(zhǔn)導(dǎo)致水利泵站設(shè)備出現(xiàn)故障的成因，在針對性的故障排除措施下，保障水利泵站的安全穩(wěn)定運(yùn)行。文章在分析水利泵站設(shè)備故障時(shí)，從常見的設(shè)備故障類型出發(fā)，介紹了基本的故障檢測方法，并深入探究了故障排除的實(shí)際要點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：水利泵站;設(shè)備故障;設(shè)備管理

中圖分類號(hào)：TV675 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ?文章編號(hào)：2095-2945（2020）21-0183-02

Abstract： Water conservancy project is a basic project in China， which has a key impact on the development of national economy and people's daily production and life. The normal operation of the equipment of the water conservancy pumping station is related to the overall operation benefit of the water conservancy project. In view of the common equipment failures of the water conservancy pumping station， the maintenance personnel of the water conservancy pumping station should stress the research on it， find out the causes of the equipment failure of the water conservancy pumping station， and ensure the safe and stable operation of the water conservancy pumping station under the targeted troubleshooting measures. This paper analyzes the equipment faults of water conservancy pumping stations， and starting from the common types of equipment faults， it introduces the basic fault detection methods and probes into the practical key points of troubleshooting.

Keywords： water conservancy pumping station; equipment failure; equipment management

在水利泵站運(yùn)行過程中，存在較多不可控因素，且泵站設(shè)備構(gòu)成較為復(fù)雜，因而很容易在運(yùn)行過程中出現(xiàn)泵站設(shè)備故障。當(dāng)出現(xiàn)設(shè)備故障之后，泵站運(yùn)行狀態(tài)將失穩(wěn)，并最終影響整個(gè)水利工程項(xiàng)目的運(yùn)行質(zhì)量。結(jié)合當(dāng)前泵站設(shè)備故障高發(fā)這一基本特征，作為泵站設(shè)備的維護(hù)和檢修人員，應(yīng)定期進(jìn)行檢修，避免出現(xiàn)“檢修過?！焙汀皺z修不足”現(xiàn)象，確保及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備安全運(yùn)行隱患，縮短檢修周期，控制檢修成本，維持良好的設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)。

1 水利泵站設(shè)備故障類型分析

某水利工程項(xiàng)目中有一個(gè)大型的水利泵站，主要包括臥式單級(jí)雙吸離心水泵和立式單級(jí)雙吸離心水泵兩種。泵站中的設(shè)備主要包括變壓器、電動(dòng)機(jī)、水輪發(fā)電機(jī)組等。本工程一期裝有日本三菱公司型號(hào)TMEICTmdrive-MVG2-1600kVA-10/6kV的變頻裝置2臺(tái)。同時(shí)配合大型立式同步電機(jī)和相應(yīng)的自動(dòng)化監(jiān)控設(shè)備，整體運(yùn)行狀況良好，但是在運(yùn)行過程中還是出現(xiàn)了下述設(shè)備故障：

1.1 變壓器故障

變壓器在水利泵站設(shè)備中屬于重要運(yùn)行設(shè)備，且設(shè)備故障常出現(xiàn)在變壓器部位。本工程采用的為干式變壓器，型號(hào)為SC9-315/10。在運(yùn)行過程中出現(xiàn)的故障主要為外部故障，即外部套管發(fā)生炸裂以及發(fā)熱融化導(dǎo)致的斷裂，從而導(dǎo)致出現(xiàn)接觸不良問題。此外，對于部分工程還可以見變壓器內(nèi)部故障，即鐵芯接地端線內(nèi)部放電繞線組出現(xiàn)短路等。當(dāng)變壓器設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，泵站設(shè)備的整體運(yùn)行狀態(tài)就會(huì)受到嚴(yán)重影響，甚至出現(xiàn)癱瘓。

1.2 電動(dòng)機(jī)故障

泵站電動(dòng)機(jī)軸承為端蓋式滑動(dòng)軸承，采用稀油潤滑，配套稀油站提供電動(dòng)機(jī)運(yùn)行要求的供油流量及供油壓力。

（1）同步勵(lì)磁電動(dòng)機(jī)故障。同步勵(lì)磁電動(dòng)機(jī)故障在本工程中的表現(xiàn)較為明顯，對導(dǎo)致該故障出現(xiàn)的原因進(jìn)行分析可知，主要在于繼電器線圈電壓不夠，因而在處于通電狀態(tài)時(shí)，控制器內(nèi)的繼電器觸點(diǎn)會(huì)頻繁動(dòng)作，從而導(dǎo)致出現(xiàn)電動(dòng)機(jī)故障。此外，同步勵(lì)磁電動(dòng)機(jī)故障還表現(xiàn)為電壓電流沒有輸出等形式，導(dǎo)致該故障形式出現(xiàn)的原因則在于晶閘管沒有觸動(dòng)脈沖信號(hào)或電動(dòng)機(jī)內(nèi)部的插件接觸不良等。

（2）泵站異步電動(dòng)機(jī)故障。在本水利泵站電動(dòng)機(jī)的正常運(yùn)行過程中，出現(xiàn)了異步電動(dòng)機(jī)故障，即異步電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)出現(xiàn)異響、不能正常啟動(dòng)和電機(jī)運(yùn)行過程中溫度快速上升等問題。當(dāng)出現(xiàn)上述問題時(shí)，異步電動(dòng)機(jī)將無法正常發(fā)揮功能，從而影響其它設(shè)備的正常運(yùn)行。

（3）水輪發(fā)電機(jī)組故障。水輪發(fā)電機(jī)組故障常表現(xiàn)為以下兩種形式，即定子引出線電纜外皮破裂和定子轉(zhuǎn)動(dòng)溫度升高。對于定子引出線電纜外皮破裂這一故障而言，通常是由部分人員操作不當(dāng)導(dǎo)致的。而定子轉(zhuǎn)動(dòng)溫度升高這一故障則通常是由發(fā)電機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)負(fù)荷較大導(dǎo)致的，一旦溫度超過限值，將導(dǎo)致水輪發(fā)電機(jī)組受損，從而縮短其使用壽命。

2 水利泵站設(shè)備故障檢修和排除措施

2.1 變壓器故障檢修和排除措施

在對變壓器故障進(jìn)行檢修時(shí)，檢修人員應(yīng)關(guān)注變壓器各個(gè)裝置構(gòu)件的運(yùn)行狀態(tài)，要有針對性的進(jìn)行變壓器故障的檢修和排除處理。在具體檢修時(shí)，針對外部故障，要密切關(guān)注外部套管狀態(tài)，對于發(fā)現(xiàn)的炸裂或發(fā)熱融化現(xiàn)象，要及時(shí)進(jìn)行處理，一般采取臨時(shí)修補(bǔ)措施，必要時(shí)要進(jìn)行更換。而對于變壓器內(nèi)部故障，則要對接地端線內(nèi)部放點(diǎn)繞線組進(jìn)行試驗(yàn)，觀察是否存在短路，若出現(xiàn)短路現(xiàn)象，則要進(jìn)行設(shè)備調(diào)整，確保達(dá)到最佳的運(yùn)行狀態(tài)。

2.2 發(fā)電機(jī)組故障檢修和排除措施

（1）同步勵(lì)磁電動(dòng)機(jī)故障檢修和排除措施。針對常見的同步勵(lì)磁電動(dòng)機(jī)故障，故障檢修和排除人員應(yīng)加強(qiáng)對故障點(diǎn)的監(jiān)測，并針對性的對故障點(diǎn)進(jìn)行檢修。對于繼電器線圈電壓不夠?qū)е碌墓收希瑱z修人員要對繼電器線圈數(shù)進(jìn)行調(diào)整，或增加其它可增加電壓的回路，確保繼電器能夠保持在正常的電壓狀態(tài)下。而針對電壓電流輸出缺失這一故障，則要對晶閘管的觸動(dòng)脈沖信號(hào)以及電動(dòng)機(jī)內(nèi)部插件的接觸情況進(jìn)行檢查，確保接觸條件良好，避免出現(xiàn)接觸不良現(xiàn)象，從而保證同步勵(lì)磁電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)良好。由于勵(lì)磁裝置采用強(qiáng)迫風(fēng)冷，因而需要定期清理電柜內(nèi)的灰塵。當(dāng)遇到插件松動(dòng)問題時(shí)，則要進(jìn)行通電預(yù)試，并用手輕敲插件拉手，檢查松動(dòng)等級(jí)，若是由元件引起的松動(dòng)，則要進(jìn)行牢固焊接。若是由插件插座引起的松動(dòng)，則要將一層薄錫加入到插件插入部分的銅箔上。

（2）異步電動(dòng)機(jī)故障檢修和排除措施。故障檢修人員針對異步電動(dòng)機(jī)故障進(jìn)行原因分析和具體檢修，發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致異步電動(dòng)機(jī)出現(xiàn)故障的原因主要在于以下幾點(diǎn)：一是在啟動(dòng)前沒有連接好啟動(dòng)器電源，無法為電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)提供能量;二是電源線斷裂或熔斷器的熔絲熔斷;三是設(shè)備啟動(dòng)和運(yùn)轉(zhuǎn)所需的電荷超過預(yù)先的電量負(fù)荷;四是操作人員在啟動(dòng)時(shí)，對電機(jī)轉(zhuǎn)子啟動(dòng)操作失誤，電源調(diào)整出現(xiàn)問題，電壓值和電流值無法與運(yùn)行要求相符。在分析出上述原因后，故障排除人員采取了針對性的故障排除措施：針對啟動(dòng)時(shí)出現(xiàn)的異響問題，故障檢修人員對電壓值和電流值進(jìn)行了詳細(xì)排查，并檢查了電動(dòng)機(jī)內(nèi)部線圈，確保通向無誤，最后則細(xì)致檢查了定子、轉(zhuǎn)子和繞組，確保整體運(yùn)行正常，必要時(shí)要更換或修理電動(dòng)機(jī)，確保能夠正常發(fā)揮功能。針對溫度上升過快問題，檢修人員應(yīng)密切檢查設(shè)備的負(fù)荷狀態(tài)，要對檢查出的問題進(jìn)行及時(shí)控制，包括通過使用高效導(dǎo)線改善電力供應(yīng)效果等。此外，檢修人員還要定期對設(shè)備進(jìn)行清理，確保電機(jī)送風(fēng)模塊可以正常運(yùn)行。

（3）水輪發(fā)電機(jī)組故障檢修和排除措施。針對水輪發(fā)電機(jī)組中的定子引出線電纜外皮破裂這一故障，檢修人員要定期對設(shè)備進(jìn)行檢修，確保及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，并對破裂的外皮進(jìn)行斷電狀態(tài)下的臨時(shí)包扎，對于較為嚴(yán)重的外皮破裂，則要進(jìn)行大面積包扎和電纜線更換。此外，檢修人員要定期進(jìn)行電纜狀態(tài)檢測，并做好維護(hù)管理，提高水輪機(jī)組設(shè)備運(yùn)行的安全性。針對定子轉(zhuǎn)動(dòng)溫度升高這一故障，檢修人員則要分區(qū)管控子系統(tǒng)系數(shù)，具體應(yīng)以工程功能區(qū)域、結(jié)構(gòu)和線纜長度為基準(zhǔn)進(jìn)行分區(qū)。此外，檢修人員要將配電間設(shè)置在豎井旁，以實(shí)時(shí)監(jiān)測發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行情況，并設(shè)置監(jiān)控系統(tǒng)和預(yù)警系統(tǒng)，一旦溫度升高就會(huì)及時(shí)發(fā)出警報(bào)，同時(shí)可以自動(dòng)化的對溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)，由此可以實(shí)現(xiàn)對定子運(yùn)轉(zhuǎn)過程中溫度值的有效監(jiān)控，最大程度上避免出現(xiàn)安全隱患。

3 水利泵站設(shè)備管理維護(hù)要點(diǎn)

對水利泵站設(shè)備進(jìn)行維護(hù)管理，要求設(shè)備檢修和故障排除人員具備全過程的設(shè)備維護(hù)意識(shí)，即要從制度建設(shè)方面，提高設(shè)備維護(hù)管理工作的規(guī)范性，明確設(shè)備維護(hù)和檢修內(nèi)容與具體職責(zé)，分配管理權(quán)限?；诖耍鱾€(gè)設(shè)備運(yùn)行管理的參與部門和參與人員要加強(qiáng)協(xié)調(diào)管理，并提高對設(shè)備維護(hù)和檢修的自動(dòng)化工作水平，構(gòu)筑一套自動(dòng)化的設(shè)備維護(hù)和檢修系統(tǒng)，促進(jìn)設(shè)備管理與維護(hù)效率的提升。

在進(jìn)行具體的維護(hù)管理時(shí)，針對常見故障要采用科學(xué)的故障檢測方法，具體包括溫度檢測法、鐵譜檢測法、振動(dòng)檢測法等，且在檢測時(shí)，應(yīng)做到對泵站設(shè)備的全面檢測，包括變壓器、發(fā)電機(jī)組、水輪機(jī)組等。通過上述完善的檢測方法和詳細(xì)的檢測內(nèi)容，將及時(shí)發(fā)現(xiàn)泵站設(shè)備安全隱患和具體故障，并可以在自動(dòng)化管理設(shè)備的幫助下標(biāo)記故障點(diǎn)，進(jìn)行故障狀態(tài)下的運(yùn)行模擬，從而為故障的排除提供可視化視角。

最后，針對泵站設(shè)備的運(yùn)行維護(hù)與管理而言，還要關(guān)注對泵站機(jī)械設(shè)備的管理和維護(hù)。泵站機(jī)械設(shè)備主要包括地腳螺栓、連軸器螺栓、連接閥門以及相應(yīng)的螺絲等。對于上述設(shè)備，管理維護(hù)人員也要提高重視，要檢查機(jī)械設(shè)備構(gòu)件的緊固程度，并確保上述構(gòu)件與線路契合度高。在檢查時(shí)，應(yīng)提高對機(jī)械設(shè)備的檢查頻次，確保水泵設(shè)備的基礎(chǔ)構(gòu)成因子能夠正常發(fā)揮作用。

4 結(jié)束語

我國水利泵站工程數(shù)量較多，對于水利泵站而言，泵站設(shè)備關(guān)系到泵站的運(yùn)行質(zhì)量。且泵站從設(shè)計(jì)到最終的投入運(yùn)營，涉及到較多的專業(yè)操作環(huán)節(jié)，一旦操作不當(dāng)或受到其它因素的影響，將導(dǎo)致泵站設(shè)備出現(xiàn)故障。結(jié)合提高水利泵站運(yùn)行質(zhì)量的要求，相關(guān)人員開始重視對水利泵站加強(qiáng)檢修，尤其關(guān)注泵站設(shè)備故障，針對常見的設(shè)備故障和設(shè)備缺陷，注重提高檢修與排除措施的針對性，實(shí)現(xiàn)了對故障的有效排除，為實(shí)際水利泵站設(shè)備檢修和維護(hù)活動(dòng)提供了科學(xué)參考。

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