泵站運(yùn)行中電機(jī)過電流的相關(guān)性因素探究

李瑞玲 馬華明

摘要：電機(jī)電流是水泵運(yùn)行最主要的指標(biāo)之一，電機(jī)過電流過大會降低泵站的運(yùn)行效率。本文通過簡述泵站電機(jī)過電流現(xiàn)象及危害，探究了泵站運(yùn)行中電機(jī)過電流的相關(guān)性因素及解決對策，提出泵站總體改進(jìn)措施，，以此提高泵站運(yùn)行的效率，降低能耗，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

關(guān)鍵詞：泵站運(yùn)行；電機(jī)電流；相關(guān)性因素

水泵是一種通用機(jī)械，廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的各個(gè)領(lǐng)域，如石油化工、礦山、冶金、電力、水利、國防、農(nóng)田的灌溉與排澇、城市供排水等。電機(jī)是泵站的主要動力設(shè)備，也被稱為泵站的心臟，其運(yùn)行的可靠性直接影響泵站的安全和經(jīng)濟(jì)性，電機(jī)故障造成重大事故往往給國民經(jīng)濟(jì)帶來重大損失。由于泵站水泵設(shè)計(jì)上與實(shí)際運(yùn)行之間的差異，導(dǎo)致泵站在實(shí)際運(yùn)行過程中常出現(xiàn)電機(jī)過電流的現(xiàn)象，降低了泵站整體運(yùn)行效率，為減少泵站運(yùn)行中電機(jī)電流的過負(fù)荷現(xiàn)象，本文結(jié)合實(shí)際探究泵站運(yùn)行中電機(jī)過電流的相關(guān)性因素，以此提高水泵的效率，降低能耗，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

1 泵站過負(fù)荷現(xiàn)象及危害

泵站過負(fù)荷，指的是水泵運(yùn)行過程中電機(jī)電流已經(jīng)超過電機(jī)的額定電流，造成水泵運(yùn)行負(fù)荷已經(jīng)超出其允許最大負(fù)荷量，使得電機(jī)在超載狀態(tài)下工作。電流與楊程流量的關(guān)系：揚(yáng)程高低是由管道和閥門等對介質(zhì)的能量損耗而決定的，也就是泵所能給予介質(zhì)的能量值，當(dāng)電泵電流最小的時(shí)候，是空轉(zhuǎn)的時(shí)候，即泵體內(nèi)沒有液體，和大氣直接連接，泵輪空轉(zhuǎn)。而泵電流最大的時(shí)候的，是當(dāng)進(jìn)口連接源物，比如水，而出口不加以限制，比如直接和大氣相連，連管道都不接，這個(gè)時(shí)候流量最大，泵的電流將最大[1]。

若泵站運(yùn)行中電機(jī)過電流長期過負(fù)荷，會引起軸承損壞，泵軸可能發(fā)生扭曲或彎曲變形，水泵噪聲過大，泵軸承座外側(cè)發(fā)燙、軸承潤滑油熔化流失等現(xiàn)象；同時(shí)電機(jī)電流上升，溫度升高至超出容許范圍，有時(shí)機(jī)電會發(fā)出刺耳的尖叫聲，長時(shí)間超負(fù)荷工作最終引起電機(jī)燒毀[2]。這種情況不僅耽誤排水時(shí)間，還增加了水泵運(yùn)行的成本，降低工作效率。因此泵站運(yùn)行中電機(jī)出現(xiàn)超電流現(xiàn)象時(shí)，應(yīng)該要立即停機(jī)對泵組進(jìn)行檢查并及時(shí)的進(jìn)行解決，保證水泵機(jī)組不會出現(xiàn)故障，并能夠有效的運(yùn)行。

2 泵站運(yùn)行中電機(jī)過電流的相關(guān)性因素及解決對策

2.1 電流負(fù)荷的增加

泵站運(yùn)行中電機(jī)過電流過高會造成電機(jī)負(fù)荷的增加，也可能是電機(jī)本身的問題，因此要針對電機(jī)電流過負(fù)荷的情況進(jìn)行全面的檢查。首先檢查水泵的傳動軸承和上下橡膠軸承，卸開電機(jī)轉(zhuǎn)子與傳動輪的連接軸承，將電機(jī)與傳動軸分離，采用人力轉(zhuǎn)動水泵軸承的方法檢測轉(zhuǎn)動軸的安裝是否出現(xiàn)問題，若出現(xiàn)軸承過緊或抱死現(xiàn)象，則會導(dǎo)致電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過程中阻力不斷增大，阻礙了電機(jī)的正常運(yùn)行速度，因此要維修水泵軸承。其次在電機(jī)空載時(shí)，采用手轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)子的方法檢查電機(jī)的轉(zhuǎn)子是否被卡死[3]。除此以外，若軸承出現(xiàn)了或軸彎曲，應(yīng)該要立即檢查泵軸和軸承是否有故障，如果有要進(jìn)行相應(yīng)的更換。

2.2 水泵的安裝不規(guī)范

水泵的安裝不規(guī)范會增加電機(jī)在運(yùn)行過程中的過負(fù)荷，并引起電流量過高。在水泵組裝過程中，泵聯(lián)軸器與電機(jī)聯(lián)軸器的間隙過大或它們不同心，此時(shí)應(yīng)對水泵聯(lián)軸器進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整；水泵與電機(jī)轉(zhuǎn)子不同心或同心度偏離也會造成電機(jī)運(yùn)行中傳動軸偏離，引起電機(jī)符合的增加和電流的過高現(xiàn)象，此時(shí)應(yīng)采用千分表頂住傳動軸，人工轉(zhuǎn)動軸承檢查是否過于偏離正常范圍，若出現(xiàn)不同心的偏離現(xiàn)象要重新校正和規(guī)范；選型時(shí)所選用型號揚(yáng)程遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于實(shí)際工況揚(yáng)程，從而出現(xiàn)了超電流現(xiàn)象，這個(gè)可以通過安裝出口閥來對其流量進(jìn)行調(diào)節(jié)；填料壓蓋壓的過于緊也會造成電流量過高，應(yīng)進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)松。

2.3 水泵葉輪問題

泵站運(yùn)行過程中水泵葉輪會被布條、布帶等物質(zhì)纏繞，造成水泵葉輪卡死，影響水泵葉輪的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，此時(shí)泵站電機(jī)的運(yùn)行會產(chǎn)生過多的負(fù)荷。水泵葉輪因素主要受到水泵運(yùn)行所處的河流環(huán)境影響，河流中雜物隨著時(shí)間的增長積聚在水泵中阻礙其正常的運(yùn)行，因此要定期對水泵葉輪進(jìn)行檢查，及時(shí)清理積聚的雜物，保證水泵葉輪運(yùn)行的順暢。

2.4 進(jìn)水池水量較少

泵站所處的河流環(huán)境直接影響進(jìn)水池的水量，若河流廢棄物、漂浮物等雜質(zhì)較多，泵站進(jìn)水池外都設(shè)有攔污柵，水泵運(yùn)行時(shí)會將雜質(zhì)全部吸附在攔污柵上，而進(jìn)入進(jìn)水池中的水量只是一小部分，實(shí)際水位達(dá)不到正常水平，或是造成瞬間吸收水量不足，這種情況下水泵無法穩(wěn)定的運(yùn)行，長時(shí)間的水量不足會造成電機(jī)過電流的大幅增高，使電機(jī)過負(fù)荷運(yùn)行，電機(jī)的溫度也會隨著不穩(wěn)定情況增高，降低運(yùn)行效率。減少由于進(jìn)水池水量因素對電機(jī)過電流的影響，就需要及時(shí)清理攔污柵上的雜物，保障水泵電機(jī)的順暢運(yùn)行。

2.5 水泵進(jìn)水通道的設(shè)計(jì)

水泵進(jìn)水通道的設(shè)計(jì)會影響水力流態(tài)。若進(jìn)水通道設(shè)計(jì)不合理，影響水力流態(tài)的正常，造成系統(tǒng)的紊亂，水泵吸水量不足產(chǎn)生嚴(yán)重汽蝕等，引起泵站超負(fù)荷。軸流泵對進(jìn)水流態(tài)的要求較高，尤其是高比轉(zhuǎn)數(shù)、特低揚(yáng)程軸流泵對水力流態(tài)的要求更高，進(jìn)出水池或出水管路損失揚(yáng)程過大也會引起超負(fù)荷[4]。水泵進(jìn)水通道要設(shè)計(jì)成直線型，減少進(jìn)水產(chǎn)生的阻力，使水流在運(yùn)行中更加平穩(wěn)，此時(shí)攜帶的雜物和垃圾就不會輕易沉積下去，避免由于人為原因造成的水道阻塞問題，保障了水泵吸水量的正常，使水泵運(yùn)行更加平穩(wěn)。

除以上影響因素之外，水泵運(yùn)行轉(zhuǎn)速過高會造成電機(jī)超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，從而出現(xiàn)了超電流的現(xiàn)象，應(yīng)該要采取相關(guān)措施降低多級泵運(yùn)行的速度；水泵配套功率比實(shí)際的配套功率低，這也就加大了電機(jī)的負(fù)荷，要盡快更換大功率配套電機(jī)來減少損失；電機(jī)長時(shí)間停用導(dǎo)致電機(jī)運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)不穩(wěn)，這種情況下要讓電機(jī)運(yùn)行一段時(shí)間后會漸漸平穩(wěn)下來。

3 改進(jìn)建議

泵站設(shè)計(jì)要堅(jiān)持創(chuàng)新理念，采用先進(jìn)的技術(shù)設(shè)計(jì)出適合現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)發(fā)展的工程，充分發(fā)揮水泵工作效能；泵站各組成部分的設(shè)計(jì)要符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，若出現(xiàn)水泵運(yùn)行中的電流超負(fù)荷現(xiàn)象，及時(shí)進(jìn)行檢修或更換設(shè)備，相關(guān)電氣設(shè)備的安裝也要規(guī)范操作，提高泵站運(yùn)行的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益；引進(jìn)先進(jìn)的雜物、垃圾自動清潔設(shè)備，及時(shí)進(jìn)行管道的疏通，減少水泵運(yùn)行的阻力和壓力，提高水泵運(yùn)行的效率。除此以外，更換電機(jī)本身的功率，減少電機(jī)電流，提高電機(jī)的承受能力和運(yùn)行效率。

4 結(jié)語

在泵站運(yùn)行的過程中，常常會出現(xiàn)各種問題影響電機(jī)的正常運(yùn)行，其中電機(jī)過流量是最為常見的問題，降低泵站的運(yùn)行效率，影響泵站設(shè)備安全。因此，要及時(shí)檢查發(fā)現(xiàn)泵站運(yùn)行中電機(jī)過電流的問題，根據(jù)檢查結(jié)果制定解決方案，結(jié)合理論知識和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行維修和整改，保障泵站的順利運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)

[1]曹登峰. 基于線性回歸的水電機(jī)組振動建模與評價(jià)準(zhǔn)則探究[D].中國水利水電科學(xué)研究院，2013.

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[3]歐陽金鑫，熊小伏. 計(jì)及轉(zhuǎn)子勵磁控制的雙饋感應(yīng)發(fā)電機(jī)短路電流研究[J]. 中國電機(jī)工程學(xué)報(bào)，2014，34：6083-6092.

[4]梁興. 基于瞬變流計(jì)算與安全性分析的大型梯級泵站優(yōu)化調(diào)度研究[D].武漢大學(xué)，2014.