揚(yáng)水泵站設(shè)備故障分析與運(yùn)行管理維護(hù)要點(diǎn)分析

寧夏回族自治區(qū)固海揚(yáng)水管理處 田騏瑜 雍 奇

泵站設(shè)備運(yùn)行中，故障一方面來自自身因素；另一方面受運(yùn)行環(huán)境等客觀原因影響。結(jié)合現(xiàn)有運(yùn)行故障來看，故障的形成對整個設(shè)備的運(yùn)行質(zhì)量都將是重大威脅，如果維護(hù)管理措施較為表面，勢必會造成揚(yáng)水泵站設(shè)備安全運(yùn)行和穩(wěn)定性下降，對揚(yáng)水工程造成不必要的損失。基于此，針對泵站設(shè)備維護(hù)管理，需要結(jié)合實(shí)際，通過故障類型分析，制定有效運(yùn)行管理措施，在故障問題解決的基礎(chǔ)上，確保揚(yáng)水泵站設(shè)備運(yùn)行達(dá)標(biāo)。

1 設(shè)備故障類型分析

1.1 變壓器故障

變壓器屬于揚(yáng)水泵站運(yùn)行系統(tǒng)里的核心，變壓器故障對整個系統(tǒng)影響頗深，需要高度重視?？茖W(xué)研究表明，變壓器故障類型眾多，無論是內(nèi)、外部故障，形成原因都比較復(fù)雜。其中內(nèi)部故障比較難以把控，主要是指變壓器服役期間，本體內(nèi)部出現(xiàn)鐵芯接地?cái)嗑€、繞組的相間短路，單相匝間短路及接地短路等故障。這類故障的形成，常常給維修管理帶來較大的難度。外部故障相對好理解，主要是指輔助設(shè)備出現(xiàn)故障，如在變壓器使用中出現(xiàn)異常升溫、冷卻裝置故障、油位異常、輕瓦斯繼電器動作、油箱外部絕緣套管及其引出線上發(fā)生的各種故障。都可能導(dǎo)致變壓器溫度異常、保護(hù)動作、跳閘、起火等次生危害，影響設(shè)備的安全。在現(xiàn)實(shí)工作中，變壓器作為揚(yáng)水泵站的重要設(shè)備之一，一旦出現(xiàn)故障，將會導(dǎo)致整個泵站癱瘓無法運(yùn)行，因此針對變壓器的故障，需要高度警惕和重視，想要確保系統(tǒng)穩(wěn)定、高品質(zhì)運(yùn)行，變壓器的運(yùn)行一定要穩(wěn)定，這是最基礎(chǔ)的保障，不容忽視。基于此，需要結(jié)合泵站設(shè)備性能和運(yùn)行實(shí)際，認(rèn)真評判變壓器故障原因，通過分析總結(jié)掌握故障特點(diǎn)。在此前提下，制定故障排除方案，從源頭保障變壓器性能，將故障消滅在萌芽狀態(tài)。

1.2 高壓開關(guān)柜故障

高壓開關(guān)柜是泵站設(shè)備電力系統(tǒng)的重要裝置，保證其性能無異常非常關(guān)鍵，若發(fā)生事故，整個泵站將會面臨癱瘓，影響系統(tǒng)運(yùn)行效率。高壓開關(guān)柜的故障原因，多發(fā)生在絕緣、導(dǎo)電和機(jī)械方面。主要包括拒動、誤動故障、開斷與關(guān)合故障、絕緣故障、載流故障、接地、誤操作、外力及其他故障等，故障一旦形成，不僅會危及操作人員的安全，還會造成不可預(yù)估的經(jīng)濟(jì)損失和再建設(shè)成本，不得不引起重視。高壓開關(guān)柜的故障構(gòu)成因素較多，但總體來看，可以概括為以下幾點(diǎn)。第一，因操動機(jī)構(gòu)故障導(dǎo)致的故障，此類故障影響較大；第二，因電氣控制不佳造成的故障或者是輔助回路造成的故障；第三，對于真空斷路器而言，在實(shí)際服役期間，故障表現(xiàn)比較明顯，為滅弧室及波紋管漏氣。除此之外，還有可能發(fā)生真空度降低等，甚至造成陶瓷管破裂等問題；第四，絕緣方面的故障同樣較多，主要表現(xiàn)為外絕緣出現(xiàn)嚴(yán)重的對地閃絡(luò)擊穿。當(dāng)然也不能排除相間絕緣閃絡(luò)擊穿的可能性。在實(shí)際應(yīng)用期間，雷電過電壓閃絡(luò)擊穿概率較高，電容套管閃絡(luò)、污閃、爆炸，瓷瓶斷裂等均會存在較大影響；第五，載流故障，主要因開關(guān)柜里隔離插頭接觸不良導(dǎo)致的觸頭燒熔；第六，其他外力及不可抗力等造成的意外故障，如自然災(zāi)害，動物進(jìn)入等。在早期的揚(yáng)水泵站高壓開關(guān)柜事故中，主要是人為的誤操作和小動物進(jìn)入柜內(nèi)導(dǎo)致的短路，在現(xiàn)在的事故中，主要是設(shè)備的老化、絕緣方面、自然災(zāi)害等其他不可抗力造成的故障較多，因此在工作中，我們要有針對性的高壓開關(guān)柜進(jìn)行運(yùn)行前和運(yùn)行中的巡視檢查。

1.3 電容故障

電容器的損壞有多種表現(xiàn)，除了內(nèi)部斷路、短路等，還存在漏電、容量下降等問題。例如電容器本身質(zhì)量欠佳、外界環(huán)境較差、工作時(shí)間長等。當(dāng)電容器損壞后，故障現(xiàn)象也是各有不同：（1）電容器鼓肚現(xiàn)象。在實(shí)際應(yīng)用中，電容器發(fā)生鼓肚的風(fēng)險(xiǎn)較高，屬于所有故障現(xiàn)象中發(fā)生概率最大的類型。通過研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)鼓肚明顯時(shí)就要高度關(guān)注，這意味著電容器不能再修復(fù)，此時(shí)需要停用電容器，并完成更換新電容器的操作，以免發(fā)生爆炸危險(xiǎn)。（2）電容器熔絲熔斷現(xiàn)象同樣比較常出現(xiàn)，這一現(xiàn)象集中發(fā)生在大容量的電容器當(dāng)中。發(fā)生嚴(yán)重?fù)p壞的原因是電容器在服役期間受潮或者是彈簧拉力下降等[1]。當(dāng)出現(xiàn)故障后，若無法將熔斷隔離，故障波及面就會擴(kuò)大，引起周邊電容器群爆，從而出現(xiàn)拒動現(xiàn)象。（3）電容器滲油現(xiàn)象。在電容器服役期間，電容器滲油現(xiàn)象影響較大，形成該現(xiàn)象的原因是關(guān)鍵部位螺栓不牢固，從而導(dǎo)致密封不嚴(yán)。當(dāng)密封效果不理想時(shí)，許多雜質(zhì)會滲透到油箱內(nèi)部，例如水分、空氣等，造成絕緣受損。（4）電容器斷路、爆炸。通過實(shí)踐表明，電容器的觸點(diǎn)位置會產(chǎn)生很強(qiáng)的火花，這一現(xiàn)象具有較大危險(xiǎn)性。在高壓點(diǎn)火裝置中，突然的電容擊穿短路，就會誘發(fā)爆炸。

1.4 電動機(jī)故障

揚(yáng)水泵站運(yùn)行期間，電動機(jī)故障是比較常見的故障，屬于重要故障類型。從現(xiàn)有情況了解到，電動機(jī)的故障主要有缺相導(dǎo)致的電動機(jī)不轉(zhuǎn)或轉(zhuǎn)動停止；冷卻水不通、冷卻器破損導(dǎo)致電機(jī)溫度升高；軸承室的油位降低、漏油、變質(zhì)會造成相對嚴(yán)重的軸瓦抱死或軸承缺油抱死，轉(zhuǎn)子不平衡、彎曲、不對中會造成定轉(zhuǎn)子發(fā)生掃膛冒煙及聲音異常等；軸承磨損或滾珠損壞導(dǎo)致轉(zhuǎn)子不平衡，電機(jī)聲音異常以及其他危害電機(jī)運(yùn)行的情況。由此可見，電動機(jī)運(yùn)行中，溫度異?？赡苡卸喾N因素造成，是巡視檢查中的一項(xiàng)重要檢查指標(biāo)?；诖?，電動機(jī)的穩(wěn)定性牽連甚廣，電動機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，將會直接影響生產(chǎn)率。如果電動機(jī)出現(xiàn)故障，安全隱患就會增多，泵站的安全運(yùn)行就時(shí)刻處在隱患中。在設(shè)備故障的分析中，需要綜合考量多項(xiàng)因素，高度重視電動機(jī)故障，將其作為重要的故障類型，結(jié)合設(shè)備運(yùn)行特點(diǎn)采取針對性方案，確保電動機(jī)故障消除。

1.5 水泵故障

根據(jù)揚(yáng)水泵站實(shí)際運(yùn)行情況來看，常見故障有軸承盒缺油，導(dǎo)致軸承缺油磨損、聲音異常；進(jìn)水水位過低，導(dǎo)致水泵產(chǎn)生汽蝕現(xiàn)象、流量降低和產(chǎn)生巨大的振動；冷卻水不通導(dǎo)致軸承升溫，潤滑油變質(zhì)，軸承抱死；泵軸和中間軸軸向和徑向不平衡，導(dǎo)致水泵聲音異常；填料函盤根不足導(dǎo)致漏水嚴(yán)重及其他異?，F(xiàn)象。水泵在運(yùn)行前，要對地腳螺栓、軸承盒螺絲、填料函壓蓋螺絲進(jìn)行檢查，使其緊固程度達(dá)標(biāo)。除此之外，還需檢查連接閥門等關(guān)鍵環(huán)節(jié)配件，密封是否良好，連接是否牢靠，顯示是否正常，保證水泵在運(yùn)行中可以達(dá)到連接線路基本要求，確保配件組成合理，各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)標(biāo)，能夠滿足運(yùn)行要求。在維護(hù)階段，需要結(jié)合現(xiàn)狀，做好巡視工作，在必要的情況下更改巡視頻率，確保水泵安全運(yùn)行。在水泵投運(yùn)前，進(jìn)行全面細(xì)致有效的檢查，確保達(dá)到理想檢查效果，提高水泵運(yùn)行質(zhì)量[2]。

1.6 蝶閥故障

蝶閥是揚(yáng)水泵站設(shè)備里一個很小的設(shè)備，但是它的作用卻不可忽視，它主管著水道的暢通與阻斷，在日常巡視過程中，蝶閥的故障主要有油箱漏油導(dǎo)致油位不足，閥門密封面發(fā)生泄漏回水，油泵建立不起壓力，液壓系統(tǒng)保壓能力差，不能實(shí)現(xiàn)快慢關(guān)，行程開關(guān)損壞導(dǎo)致開閥開不到位，油缸內(nèi)滲漏油等異?，F(xiàn)象。

2 揚(yáng)水泵站運(yùn)行設(shè)備維護(hù)管理措施

2.1 變壓器的管理

從前文分析可知，變壓器至關(guān)重要。為了提升維護(hù)的質(zhì)量，應(yīng)綜合考慮多項(xiàng)因素，將變壓器視為核心管理內(nèi)容，借此提高變壓器的應(yīng)用水平。在日常使用中，想要使變壓器達(dá)到理想的運(yùn)行狀態(tài)，應(yīng)當(dāng)對變壓器性能進(jìn)行綜合性檢查，并對運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行針對性管理，在有效措施保障下，消除變壓器安全隱患。在日常運(yùn)行管理維護(hù)中，需要做好投運(yùn)前的細(xì)致性檢查，試驗(yàn)變壓器的性能，確保各項(xiàng)參數(shù)符合規(guī)定，各裝置部件穩(wěn)定可靠；在運(yùn)行過程中，嚴(yán)格按照日常巡視規(guī)程對變壓器進(jìn)行巡視，盡早地發(fā)現(xiàn)異?，F(xiàn)象，消除隱患。除此之外，要結(jié)合變壓器的性能特點(diǎn)，進(jìn)行多角度的變壓器內(nèi)部檢查，合理掌控變壓器工作狀態(tài)，確保變壓器運(yùn)行穩(wěn)定，一旦出現(xiàn)異常情況，要借助可行措施消除故障。

2.2 高壓開關(guān)柜的管理

針對高壓開關(guān)柜的故障，在日常工作中，我們主要從以下幾方面進(jìn)行管理。第一，加強(qiáng)投運(yùn)前的檢查，在此期間確保投運(yùn)前小車推、拉部分靈活、無卡阻；機(jī)械和電氣聯(lián)鎖動作準(zhǔn)確、可靠；控制回路插接件連接緊密，具有良好接觸性；各指示燈、顯示儀表測量表計(jì)與實(shí)際相符、絕緣良好、接地正常。第二，日常巡視檢查，檢查各部位各部件無積塵、污垢；母線表面應(yīng)光潔平整、無裂損；各導(dǎo)電部分連接點(diǎn)緊密完好；各緊固件牢固可靠；各指示燈、顯示儀表測量表計(jì)與實(shí)際相符。第三，做好停運(yùn)后的各類實(shí)驗(yàn)性質(zhì)的檢查，主要是評判絕緣性能是否良好。

2.3 電容的管理

電容器的狀況十分復(fù)雜，其故障檢測和查找可用萬用表來實(shí)現(xiàn)。在實(shí)際工作中，有些電容的損傷比較明顯，可用肉眼直接觀察，例如常見的漏油和電容器鼓肚等。通常情況下，出現(xiàn)上述問題后，會在設(shè)備表面形成小洞，造成設(shè)備外表損壞或腐蝕嚴(yán)重。當(dāng)出現(xiàn)明顯現(xiàn)象時(shí)，需更換合適電容。針對爆炸電容器的位置，需要深刻剖析產(chǎn)生爆炸原因，在此基礎(chǔ)上，合理改進(jìn)電容器電路，不斷優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，確保電容器修理后，狀態(tài)能夠長期穩(wěn)定。現(xiàn)實(shí)中，對于漏電的電容器，同樣需要加強(qiáng)管理。因電容器會異常發(fā)熱，在運(yùn)行一段時(shí)間后，可以感覺到電容器燙手的熱量，此時(shí)需要將其更換，確保整個系統(tǒng)運(yùn)行安全。若是電容容量減小，要借助科學(xué)設(shè)備檢測電容的電容量、耐壓等核心參數(shù)，通過參數(shù)的檢測分析，找出存在的故障。研究發(fā)現(xiàn)，電容器是重要元件,因其屬于無功補(bǔ)償，所以被廣泛使用。但相關(guān)研究顯示，因電容損壞誘發(fā)的電路故障概率是比較高的，其中電解電容的損壞占據(jù)最大比例。在合適環(huán)境溫度下，需要對運(yùn)行電壓、電流合理控制，延長電容器的壽命，在此前提下，保證電路安全運(yùn)行。為了達(dá)成理想的效果，在電路電容器設(shè)計(jì)階段，需綜合考慮電容器保護(hù)問題，結(jié)合現(xiàn)實(shí)需求選用合理的避雷器接線方案。借助避雷器的連接，避免串聯(lián)諧振問題，對諧振、過電壓等異常情況進(jìn)行有效抑制。另外，運(yùn)行人員需制定計(jì)劃，定期巡視電路情況，預(yù)判電容器的狀態(tài)，判斷其是否存在故障，保障電路安全可靠，借此提高揚(yáng)水泵站的運(yùn)行效率。

2.4 電動機(jī)的管理

在設(shè)備運(yùn)行中，電動機(jī)的性能影響頗深，電動機(jī)的維護(hù)管理，需要考慮到各項(xiàng)因素。基于電動機(jī)的特點(diǎn)以及重要性，運(yùn)行管理維護(hù)需要全面、具體，應(yīng)從以下三方面內(nèi)容開展：啟動前檢查（保障性措施，不容忽視）、合閘時(shí)觀察（可行性措施）、運(yùn)行中監(jiān)視。在工作中，一旦發(fā)生異常情況，系統(tǒng)雖能夠及時(shí)報(bào)警，但是部分故障系統(tǒng)還是不能夠及時(shí)的報(bào)警，就需要我們運(yùn)行人員在日常的定點(diǎn)巡視中發(fā)現(xiàn)，及時(shí)查找出隱患，確保隱患能夠及時(shí)盡早的消除。通過對電動機(jī)的日常巡視管理維護(hù)，能夠預(yù)防性的規(guī)避各類風(fēng)險(xiǎn)隱患，提高電動機(jī)安全性能及可靠性，保障電動機(jī)運(yùn)行效率。在運(yùn)行當(dāng)中，需要嚴(yán)格遵循電動機(jī)巡視流程，詳細(xì)檢查電動機(jī)的各個部分，確保滿足運(yùn)行要求，提高運(yùn)行質(zhì)量。與此同時(shí)，細(xì)致、全面檢查電動機(jī)運(yùn)行情況，在此階段要重點(diǎn)分析電動機(jī)運(yùn)行的異常情況，一旦發(fā)現(xiàn)異常情況，在危及人身和危害設(shè)備安全的情況下要及時(shí)停機(jī)檢查并上報(bào)，其他異常情況經(jīng)檢查可以繼續(xù)運(yùn)行的要加強(qiáng)監(jiān)視，發(fā)現(xiàn)異常擴(kuò)大要及時(shí)停止運(yùn)行。

2.5 立式機(jī)組水泵的管理

揚(yáng)水泵站除了上述設(shè)備的管理，水泵的管理同樣關(guān)鍵。對立式機(jī)組水泵的管理，需要運(yùn)行維護(hù)人員對水泵的故障有清楚的認(rèn)知，并且有強(qiáng)有力的業(yè)務(wù)能力作支撐，同時(shí)具備維護(hù)意識和系統(tǒng)化的設(shè)備管理經(jīng)驗(yàn)，在此基礎(chǔ)上將機(jī)組故障及時(shí)發(fā)現(xiàn)并消除。想要達(dá)到運(yùn)行管理的效果，就要從不同角度加強(qiáng)防范，在制度建設(shè)方面采取合理的強(qiáng)化措施，借此綜合提高設(shè)備運(yùn)行維護(hù)管理的嚴(yán)謹(jǐn)性、規(guī)范性，保障設(shè)備各項(xiàng)性能達(dá)標(biāo)。在現(xiàn)實(shí)工作中，各個設(shè)備運(yùn)行管理，都離不開運(yùn)維人員和技術(shù)的支持，因此需要注重運(yùn)維人員的知識儲備和素質(zhì)的提升，同時(shí)在管理中融入現(xiàn)代信息技術(shù)，借此提高設(shè)備管理能力和自動化工作水平。在多項(xiàng)措施保障下，構(gòu)筑設(shè)備維護(hù)機(jī)制，提高設(shè)備自動化運(yùn)維能力，不斷完善檢修系統(tǒng)，將故障精準(zhǔn)排除的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)設(shè)備管理質(zhì)量升級，不斷強(qiáng)化維護(hù)效果。需要強(qiáng)調(diào)的是，進(jìn)行維護(hù)管理時(shí)，為了達(dá)到預(yù)期目標(biāo)，需要結(jié)合現(xiàn)有故障類型，提出針對性解決策略，運(yùn)用全面性檢測方法，將故障有效清除?，F(xiàn)實(shí)應(yīng)用中，監(jiān)測手段主要包括振動檢測、溫度檢測等。在監(jiān)測時(shí)，需要結(jié)合現(xiàn)有情況，靈活選擇監(jiān)測方式和措施，落實(shí)好全方位的監(jiān)測。制定詳細(xì)的監(jiān)測計(jì)劃，合理、及時(shí)將具體故障消除，在自動化管理設(shè)備的輔助下清晰標(biāo)記故障點(diǎn)。故障點(diǎn)標(biāo)記后，通常情況下應(yīng)進(jìn)行模擬運(yùn)行（針對故障狀態(tài)），提高故障排除水平。

2.6 蝶閥的故障管理

在現(xiàn)實(shí)工作中，蝶閥故障影響較大。因此需要加強(qiáng)運(yùn)行維護(hù)管理，加強(qiáng)投運(yùn)前和運(yùn)行中的巡視檢查，投運(yùn)前的巡視要仔細(xì)認(rèn)真，確保設(shè)備能夠正常開啟；運(yùn)行過程中嚴(yán)格按照巡視規(guī)程，認(rèn)真巡視，做到對設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)心中有數(shù)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)影響設(shè)備運(yùn)行的隱患，將隱患消滅在萌芽狀態(tài)。在日常管理中，蝶閥故障排查需要找準(zhǔn)重點(diǎn)，將監(jiān)測核心放到液壓部分油位是否正常以及觀測壓力是否正常上，查看有無泄壓現(xiàn)象。實(shí)際操作中，只有確保保護(hù)裝置性能良好，閘板能正常關(guān)閉，蝶閥才能發(fā)揮作用。

綜上所述，對于揚(yáng)水泵站而言，各部分設(shè)備緊密相連，不可分割，缺一不可，每一部分設(shè)備是否能夠安全可靠的運(yùn)行，都時(shí)刻影響著整個泵站的運(yùn)行質(zhì)量。在泵站運(yùn)行的各個環(huán)節(jié)中，任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)故障，都將導(dǎo)致整個泵站設(shè)備癱瘓，無法運(yùn)行?；谶@樣的前提，運(yùn)維人員有了高要求，需要努力學(xué)習(xí)業(yè)務(wù)知識，掌握泵站各設(shè)備的構(gòu)造、性能及工作原理，嚴(yán)格按照設(shè)備的巡視檢查項(xiàng)目，對設(shè)備進(jìn)行投運(yùn)前和運(yùn)行狀態(tài)下的巡視檢查。利用現(xiàn)有的自動化監(jiān)測設(shè)備，如溫度、振動、擺度等監(jiān)測設(shè)備，對設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備存在的安全隱患，有針對性的進(jìn)行檢修與維護(hù)，及時(shí)處理缺陷，確保揚(yáng)水泵站平穩(wěn)運(yùn)行，提高運(yùn)行水平。