簡析水利水電工程機電設(shè)備運行異常處理

陳志飛

（中國水利水電第一工程局有限公司，吉林 長春 116041）

1 水利工程機電設(shè)備運行管理工作的必要性

水利工程機電設(shè)備是保障工程正常運行的關(guān)鍵部分，其穩(wěn)定運行直接影響工程的安全和效益，運行管理工作能確保機電設(shè)備正常運轉(zhuǎn)，及時發(fā)現(xiàn)并排除故障，防止出現(xiàn)停工和生產(chǎn)的損失。合理調(diào)整設(shè)備的運行參數(shù)和工作狀態(tài)可以提高設(shè)備的運行效率，降低能源消耗和維修成本，提高水利工程的經(jīng)濟效益。進行機電設(shè)備運行管理工作還可以延長設(shè)備的使用壽命，定期的保養(yǎng)和維修可以延緩設(shè)備的老化和磨損，減少設(shè)備的損壞和損失。

2 水利工程中機電設(shè)備運行過程中的異常問題

2.1 機電設(shè)備發(fā)生故障

設(shè)備老化、材料疲勞、設(shè)計缺陷或錯誤的操作等都會讓水利水電工程的機電設(shè)備無法正常運行，其具體表現(xiàn)為設(shè)備突然停止工作或無法啟動，比如，機械設(shè)備的傳動部件可能損壞或磨損、電子設(shè)備的電路板可能燒毀或損壞，影響供水、排水、發(fā)電或其他重要功能的實現(xiàn)。除了停止工作或無法啟動，機電設(shè)備的故障還可能導(dǎo)致性能下降或不穩(wěn)定。例如，某些機電設(shè)備可能在故障發(fā)生后仍然可以繼續(xù)運行，但其性能可能受到影響。這可能表現(xiàn)為設(shè)備輸出功率下降、效率降低或工作速度減慢等。

2.2 能源供應(yīng)不穩(wěn)定

水利工程通常依賴電力供應(yīng)來驅(qū)動機械設(shè)備和執(zhí)行各種操作，由于電網(wǎng)故障、自然災(zāi)害或能源供應(yīng)鏈中的問題，會導(dǎo)致設(shè)備運行所需的能源不穩(wěn)定，造成機電設(shè)備運行中斷或效率下降，進而對水利工程的正常運行造成嚴重影響。如果能源供應(yīng)突然中斷，例如，由于停電或電力線路故障，機電設(shè)備將無法繼續(xù)正常運行，讓水利工程的生產(chǎn)活動停止，進而影響供水、發(fā)電或灌溉等關(guān)鍵功能，或?qū)е码妷翰▌踊螂娏|(zhì)量下降，機電設(shè)備的電子元件和傳動系統(tǒng)可能受到損壞，從而需要更頻繁的維修和投入更高的維護成本。

2.3 動力電纜受損

動力電纜在水利工程中扮演著重要的角色，用于傳輸電力供應(yīng)到機電設(shè)備以驅(qū)動其正常運行，然而，由于機械磨損、鼠類咬嚼、外力撞擊或環(huán)境因素等各種外在原因，動力電纜可能會受到損壞。這將導(dǎo)致設(shè)備停機或無法啟動，從而影響水利工程的正常運行，例如，泵站的電力供應(yīng)受損可能導(dǎo)致泵無法提供足夠的水壓，影響供水系統(tǒng)的運行。類似地，發(fā)電機組的電力供應(yīng)受損可能導(dǎo)致電力輸出不穩(wěn)定或停止發(fā)電，影響水利工程的能源供應(yīng)。當電纜的絕緣層受損或磨損時，可能導(dǎo)致電線暴露在外，增加觸電風(fēng)險，這會對維護人員和操作人員的安全構(gòu)成威脅。另外，電纜受損還可能導(dǎo)致短路、漏電和電壓波動等電氣故障，進一步影響機電設(shè)備的正常運行和性能穩(wěn)定性。

2.4 冷卻系統(tǒng)異常

當冷卻系統(tǒng)發(fā)生故障時，無法提供足夠的冷卻介質(zhì)或循環(huán)流體，導(dǎo)致設(shè)備過熱，讓機械部件出現(xiàn)膨脹、潤滑不良或熱損傷的情況，從而影響設(shè)備的正常運行。例如，在渦輪發(fā)電機組中，冷卻系統(tǒng)異?？赡軐?dǎo)致發(fā)電機組過熱，降低其發(fā)電效率或甚至引發(fā)設(shè)備損壞。此外，冷卻系統(tǒng)異常還可能導(dǎo)致冷卻介質(zhì)泄漏或流量減少，造成冷卻系統(tǒng)無法保持正常的循環(huán)和壓力，進而影響機電設(shè)備的冷卻效果。流量減少也會導(dǎo)致冷卻能力下降，無法及時將設(shè)備產(chǎn)生的熱量帶走，導(dǎo)致設(shè)備溫度升高。

2.5 防雷裝置異常

防雷裝置是一種用于保護水利水電工程的機電設(shè)備免受雷擊的裝置，其主要功能是通過接收和分散雷電沖擊。防雷裝置本身可能存在設(shè)計或制造缺陷，導(dǎo)致其無法正常工作，由于長時間的使用和環(huán)境因素的影響，其零部件可能會老化、腐蝕或損壞，不正確的安裝、維護不到位或者外部的人為破壞也可能導(dǎo)致防雷裝置出現(xiàn)異常。導(dǎo)致防雷裝置可能完全失效，無法起到分散雷電沖擊的作用，從而使機電設(shè)備暴露在雷電風(fēng)險下。其次，防雷裝置可能出現(xiàn)過度放電的情況，導(dǎo)致設(shè)備受到電擊或過電壓的影響，可能引發(fā)設(shè)備損壞或燒毀，也可能出現(xiàn)誤報警的情況，即在沒有真正雷電沖擊的情況下，裝置錯誤的觸發(fā)報警信號，導(dǎo)致誤操作和資源浪費。

2.6 設(shè)備電纜線破損

由于長期的使用、環(huán)境因素或者人為原因，出現(xiàn)電纜外皮被劃破、內(nèi)部導(dǎo)線斷裂或接頭松動等情況。這些問題會導(dǎo)致電纜線的電氣連接中斷，從而影響水利水電工程的機電設(shè)備正常工作。例如，如果一根控制某個閥門的電纜線發(fā)生破損，那么閥門可能無法打開或關(guān)閉，進而影響整個水利系統(tǒng)的正常運行。為了解決設(shè)備電纜線破損的問題，必須及時采取措施進行修復(fù)或更換。首先，需要對破損的電纜線進行仔細檢查，確定具體的損壞情況和位置；然后，根據(jù)情況可以選擇進行電纜線的修補或更換工作，如果電纜線的破損較為嚴重或無法修復(fù)，那么就需要徹底更換整根電纜線。

2.7 閘門運行異常

閘門在水利工程中被廣泛應(yīng)用于控制水流的流量和水位，以及調(diào)節(jié)河道的水位。然而，由于長期使用、機械故障或者操作失誤等原因，閘門的運行可能會出現(xiàn)異常情況，導(dǎo)致無法正常開啟、關(guān)閉或調(diào)節(jié)水流。閘門運行異常表現(xiàn)為閘門無法完全關(guān)閉或打開，或者在調(diào)節(jié)水位時無法保持穩(wěn)定，主要源自閘門的結(jié)構(gòu)損壞、液壓或電動機械系統(tǒng)故障，或者操作人員的錯誤操作，無論是哪種情況，這都會導(dǎo)致水利工程中的水位控制和水流調(diào)節(jié)出現(xiàn)問題，影響周邊地區(qū)的灌溉、供水或排水等需求。

3 處理常見異常問題的方法

3.1 定期進行設(shè)備檢查和維護

設(shè)備檢查應(yīng)包括外觀檢查、功能測試和性能評估，其中外觀檢查可以觀察設(shè)備的表面狀況，查看是否存在明顯的損壞、腐蝕或泄漏等問題；功能測試可以通過操作設(shè)備，檢驗其各項功能是否正常運行；性能評估則需要測量設(shè)備的關(guān)鍵參數(shù)，如溫度、壓力和流量等，以確保其工作在安全范圍內(nèi)。在設(shè)備檢查過程中，如果發(fā)現(xiàn)異常情況，應(yīng)及時進行維護和修復(fù)，做好清潔設(shè)備、更換磨損部件、緊固松動連接和潤滑設(shè)備等工作，或進行設(shè)備的部分或整體更換。維護工作應(yīng)由專業(yè)的技術(shù)人員進行，并記錄維護的時間、內(nèi)容和結(jié)果，以便追蹤設(shè)備的維護歷史和效果。

3.2 建立設(shè)備故障監(jiān)測系統(tǒng)

該系統(tǒng)通過實時監(jiān)測設(shè)備的運行狀態(tài)和性能參數(shù)，可以提前發(fā)現(xiàn)異常情況，及時采取措施進行修復(fù)，從而避免或減少設(shè)備故障對工程的影響。設(shè)備故障監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)包括傳感器、數(shù)據(jù)采集設(shè)備和監(jiān)控軟件等組成部分，傳感器可以安裝在設(shè)備的關(guān)鍵部位，監(jiān)測溫度、壓力、振動、電流等參數(shù)；數(shù)據(jù)采集設(shè)備負責(zé)將傳感器獲取的數(shù)據(jù)進行采集和存儲，并傳輸?shù)奖O(jiān)控軟件中進行分析和處理；監(jiān)控軟件則負責(zé)實時監(jiān)測設(shè)備的狀態(tài)，根據(jù)預(yù)設(shè)的閾值進行數(shù)據(jù)分析和報警處理。一旦系統(tǒng)檢測到設(shè)備運行異常，比如，溫度過高、壓力異?；蛘駝映^預(yù)設(shè)范圍，系統(tǒng)會立即發(fā)出警報，通知相關(guān)人員進行處理，這樣可以及時采取措施，防止設(shè)備故障的進一步惡化，保障工程的正常運行。此外，設(shè)備故障監(jiān)測系統(tǒng)還可以對設(shè)備運行數(shù)據(jù)進行長期分析和統(tǒng)計，為工程人員提供參考和決策依據(jù)，通過對設(shè)備運行數(shù)據(jù)的分析，可以識別出設(shè)備的潛在問題和趨勢，提前進行維護和修復(fù)，避免計劃外的停機和故障。

3.3 建立備用設(shè)備或備件庫存

備件選型應(yīng)根據(jù)設(shè)備制造商的建議和工程的實際情況，選擇適合的備件規(guī)格和型號，庫存量的確定則需要考慮設(shè)備故障的可能性、修復(fù)時間和成本等因素。在建立備用設(shè)備或備件庫存時，還需要注意儲存和管理的規(guī)范，備件應(yīng)儲存在干燥、通風(fēng)且防塵的庫房中，避免暴露在濕度和惡劣環(huán)境下。備件的存放應(yīng)按照規(guī)定的標識和分類進行，以便于快速檢索和使用。同時，定期對備件進行檢查和保養(yǎng)，確保其質(zhì)量和可用性。當設(shè)備出現(xiàn)故障時，通過備用設(shè)備或備件庫存可以快速替換和修復(fù)，水利水電的機電設(shè)備維修人員可以迅速取出備件，進行更換或修理，以最短的時間恢復(fù)設(shè)備的正常運行。這樣可以避免因設(shè)備故障而導(dǎo)致的生產(chǎn)中斷和損失。

3.4 使用防護套管或護套保護電纜

防護套管是一種外部管狀保護裝置，可以套在電纜外部，它通常由塑料、橡膠或金屬等耐磨、耐腐蝕的材料制成，能夠抵御潮濕、化學(xué)物質(zhì)和物理損傷，有效地保護電纜免受這些威脅，在安裝過程中，防護套管應(yīng)正確選擇尺寸和材料，以確保與電纜的貼合度和保護效果。護套是一種包裹在電纜外層的保護層，具有較高的耐磨、耐腐蝕和抗拉強度，它可以有效地保護電纜免受外界環(huán)境的損害，延長電纜的使用壽命，通常由聚氯乙烯（PVC）、交聯(lián)聚乙烯（XLPE）或聚酰胺（PA）等材料制成，具有良好的耐候性和絕緣性能。通過使用防護套管或護套保護電纜，可以有效地防止電纜受到潮濕、化學(xué)物質(zhì)和物理損傷的影響，這種保護措施可以減少電纜的維修次數(shù)，降低設(shè)備故障的風(fēng)險，提高工程的可靠性和穩(wěn)定性。在選擇和安裝防護套管或護套時，應(yīng)根據(jù)工程的具體要求和電纜的特性進行合理的選擇，確保其具有良好的保護效果和適應(yīng)性。

3.5 科學(xué)維護冷卻系統(tǒng)

通過科學(xué)維護冷卻系統(tǒng)，可以有效預(yù)防和解決冷卻系統(tǒng)相關(guān)的故障和問題，確保設(shè)備的正常運行，它可以有效地去除積聚的污垢和沉淀物，保持良好的冷卻效果，檢查冷卻系統(tǒng)的管道、閥門和泵等關(guān)鍵部件，確保其正常運行和緊固，維護工作涵蓋了更換冷卻劑、檢查冷卻塔和換熱器的性能等方面。水質(zhì)的不良狀況會導(dǎo)致冷卻系統(tǒng)內(nèi)部的腐蝕和堵塞，降低冷卻效果。因此，應(yīng)定期檢測和調(diào)整冷卻系統(tǒng)中的水質(zhì)，保持其在規(guī)定范圍內(nèi)的正常狀態(tài)。

3.6 完善防雷報警系統(tǒng)

防雷報警系統(tǒng)應(yīng)包括雷電監(jiān)測設(shè)備、數(shù)據(jù)采集設(shè)備和報警控制系統(tǒng)等組成部分，雷電監(jiān)測設(shè)備可以安裝在工程場地或設(shè)備附近，用于實時監(jiān)測雷電活動的強度和距離；數(shù)據(jù)采集設(shè)備負責(zé)采集和傳輸雷電監(jiān)測設(shè)備獲取到的數(shù)據(jù)，傳輸?shù)綀缶刂葡到y(tǒng)中進行分析和處理；報警控制系統(tǒng)則負責(zé)根據(jù)預(yù)設(shè)的閾值和規(guī)則，判斷是否發(fā)出報警信號，并觸發(fā)相應(yīng)的防護措施。通過完善防雷報警系統(tǒng)，工程人員可以及時獲得雷電活動的監(jiān)測數(shù)據(jù)和警報信息，當系統(tǒng)檢測到雷電活動超過設(shè)定的閾值，會立即發(fā)出警報信號，通知相關(guān)人員進行相應(yīng)的防護措施，減少雷電對設(shè)備的損害和故障風(fēng)險。

4 水利工程機電設(shè)備運行異常問題的解決措施

4.1 明確機電設(shè)備的操作流程

熟悉設(shè)備的各個部件和功能，有助于快速定位問題所在，在操作設(shè)備時，要注意觀察設(shè)備的工作狀態(tài)，留意是否出現(xiàn)異?，F(xiàn)象或異常聲音。發(fā)現(xiàn)設(shè)備出現(xiàn)異常時，要及時停止設(shè)備運行，以免進一步損壞設(shè)備或引發(fā)其他安全問題。仔細查看設(shè)備的操作手冊或技術(shù)資料，了解設(shè)備的常見故障及解決方法。有時，設(shè)備的異?？赡苁怯捎谠O(shè)備本身故障引起的，需要進行維修或更換部件。

4.2 構(gòu)建安全管理的完善體系

應(yīng)建立水利水電機電設(shè)備的巡檢制度，定期對機電設(shè)備進行全面檢查和維護，及時發(fā)現(xiàn)和解決潛在問題，確保設(shè)備的安全運行。其次，加強人員培訓(xùn)和管理是至關(guān)重要的。通過組織專業(yè)培訓(xùn)，提升操作人員的技能水平和安全意識，使其能夠熟練操作和維護機電設(shè)備，并正確應(yīng)對異常情況。并且建立健全的安全管理制度，明確責(zé)任和權(quán)限，杜絕違規(guī)操作和事故發(fā)生。同時，加強設(shè)備數(shù)據(jù)管理，建立設(shè)備檔案，記錄設(shè)備的運行情況、維護記錄和故障處理情況，為設(shè)備異常問題的分析和處理提供依據(jù)。

4.3 加強對相關(guān)人員的專業(yè)培養(yǎng)

通過實際操作、模擬訓(xùn)練等方式，能有效提高相關(guān)人員的操作技能和應(yīng)變能力，使其熟練掌握機電設(shè)備的操作方法和維護技巧，能夠快速準確地應(yīng)對設(shè)備異常情況，并采取必要的修復(fù)和保養(yǎng)措施。此外，加強團隊合作和溝通能力的培養(yǎng)也非常重要，在水利水電工程中，經(jīng)常會涉及相關(guān)人員需要協(xié)同工作的情況，因此，培養(yǎng)團隊合作和溝通能力，使各個環(huán)節(jié)的人員能夠緊密配合，并共同制定解決方案，有助于提高處理異常問題的效率和準確性。

5 結(jié)語

隨著全球水資源緊缺問題的日益突出，水利水電工程的重要性也越發(fā)凸顯，對機電設(shè)備運行異常處理的需求將進一步增長。因此，有關(guān)人員應(yīng)當積極投入研究和實踐，不斷推動機電設(shè)備運行異常處理技術(shù)的創(chuàng)新和應(yīng)用，以滿足未來水利水電工程發(fā)展的需求。