飛力潛水泵監控系統介紹及泄露故障案例分析

胡立峰

(濮陽市污水處理廠，河南濮陽 457000)

飛力潛水泵監控系統介紹及泄露故障案例分析

胡立峰

(濮陽市污水處理廠，河南濮陽 457000)

介紹了ITT飛力潛水泵監控保護系統，總結了該系統在運行過程中遇到的問題，對常見泄漏故障案例進行了分析，并提出了相應的解決辦法。

監控系統;泄露;故障分析

瑞典制造ITT飛力潛水泵(以下簡稱ITT飛力泵)在國內污水處理廠得到了廣泛的應用，由于潛水泵長期工作在污水中，工作環境較差，又不能被人們直接觀測到，所以該系列潛水泵配有完整的監控系統。該監控系統由多種監控傳感器、信號防水電纜及ITT飛力泵專用監控繼電器CAS或MiniCASⅡ組成。監控傳感器安裝于泵體內，通過信號防水電纜與安裝于低壓配電屏(或控制屏)上的專用監控繼電器CAS或MiniCASⅡ連接。工作中，專用監控繼電器一直對監控傳感器傳輸來的信號進行對比、檢測，出現異常時將發出報警或停機信號，全面實現對潛水泵的監控及保護[1-4]。

1 監控系統介紹

1.1油室泄漏監測

ITT飛力泵油室泄漏監測是由ITT飛力泵專用的油中水分監控傳感器CLS來完成的。它的長為75 mm，直經為12 mm，表面為玻璃殼，主要測量潛水泵油室中水分的含量。ITT飛力泵運行規范標準：當油中水分含量達35%(體積分數，下同)或以上時，該傳感器應發出信號，監控繼電器動作，從而停泵或報警；當油室中水分含量低于35%時，泵是可以正常運行的。

1.2電機定子繞組溫度監測

ITT飛力泵電機定子繞組溫度用熱敏開關或3個PTC熱敏電阻監測。熱敏開關通常情況下是閉合的，當電機定子繞組溫度升高至(140±5)℃時，熱敏開關打開，與之相連的專用監控繼電器動作；PTC熱敏電阻在室溫時阻值約為50～100 Ω，電機定子繞組溫度升高時PTC熱敏電阻阻值也逐漸增大，當電阻超過3 kΩ時，與之相連的專用監控繼電器動作，復位時可手動操作，但須等到電阻降到約900 Ω，即定子冷卻下來以后才能進行。熱敏開關或PTC熱敏電阻通常植入于電機定子繞組內。

1.3定子室及接線盒泄漏監測

定子室及接線盒泄漏均采用了浮球開關(FLS)，如液體進入定子室或接線盒時浮球開關將作出反應。正常時，浮球開關的電阻值為1.5 kΩ；泄漏時，浮球開關的電阻值將變為0.33 kΩ，使專用監控繼電器動作。

1.4主軸承溫度監測

ITT飛力泵主軸承(即下軸承)溫度監測用鉑金傳感器pt-100，出廠設定報警值為100 ℃(212 ℉)。由于大多數軸承運行時低于這個溫度，用戶可對不同設備分別進行設置。設置方法是：讓設備運行1～2 h，使軸承達到運行溫度，如果溫度在一段時間內穩定，就將報警值設置為上述溫度再加上15～20 ℃。所留的余額通常能夠克服水溫和負荷變化的影響。

1.5專用監控繼電器

ITT飛力泵監控系統配有專用的監控繼電器，所有的傳感器信號均輸入監控繼電器，由監控繼電器對信號進行對比、檢測，出現異常時將發出報警或停機信號。專用監控繼電器分2種：CAS和MiniCASⅡ。CAS適用于大型潛水泵，MiniCASⅡ適用于小型潛水泵或小型水下推進器。監控繼電器一般安裝于低壓配電屏或控制屏上。

油室泄漏監測、電機定子繞組溫度監測、定子室及接線盒泄漏監測、主軸承溫度監測, 這些傳感器的任何組合都能由ITT飛力監控繼電器CAS或MiniCASⅡ來監控，且都能用于標準型泵。實際運行中，這些監控的保護動作、報警一般都能從監控繼電器上的顯示來找出故障原因，從而實現對ITT飛力泵的全面監控及保護。

2 泵在運行中泄漏故障案例分析

ITT飛力潛水泵的監控系統在泵的正常運行中起到了很重要的全面監控及保護作用。由于飛力系列產品較多，配備的監控系統不同，實際運行中遇到的問題也不同，現將泵在運行中與泄漏故障相關的案例介紹給大家[5-8]。

2.1泄漏誤報警

油中水分監控傳感器CLS對泵的油室泄漏進行監測(又常稱作泄漏傳感器)。在實際運行中，由于泵的油室水分含量超過35%時，泄漏報警系統動作，自動停泵。檢修時，將泵的油室中含水的舊油全部換掉，注入新油，此時油室水分含量基本為零(遠遠低于35%的報警上限值)，復位時泄漏報警信號應該消除，但實際操作中，泄漏報警信號時常不能消除。

經全面檢查此報警并非線路、信號傳輸或傳感器等電氣故障所至，屬泄漏誤報警信號。

泄漏誤報警信號產生的原因主要與污水這種特殊的介質有關，泵在高速運轉過程中，污水中微小臟物、污垢通過機械密封滲透到油室，這些含有水分的微小臟物、污垢附著到泄漏傳感器(CLS)上，即產生泄漏誤報警信號。

此誤報警故障只需將泄漏傳感器(CLS)用柔軟的布擦干凈后即可消除。

將泄漏傳感器(CLS)擦干凈，看似一個小問題，但處理起來非常麻煩。它需要把泵油室中的油抽干凈，拆機械密封，將泵解體后才能接觸到泄漏傳感器(CLS)。將泄漏傳感器(CLS)用柔軟的布擦干凈后，再組裝泵，試壓檢查機械密封安裝情況，注油等。工作繁雜而且很容易影響泵的整機穩定性。

經摸索，筆者發現對于此類誤報警故障信號可采取如下方法處理。

首先排除電氣故障，確定是誤報警信號，然后將泄漏傳感器(CLS)暫時從泵的監控繼電器上解除，讓泵運轉一段時間(一般2 d左右就能解除報警)。這期間可嘗試著將傳感器(CLS)接入，直至恢復正常。此種方法主要利用了泵在運行過程中，油室中的油也在潛動，對傳感器表面附著的臟物進行沖刷，而將誤報警信號消除，雖然在消除誤報警信號時間上有不確定性，但最終能解決問題。采取此種方法處理，不用拆機械密封、不用對泵解體，提高了泵的整機穩定性，大大減少了機械維修人員的工作量，同時又保證了油室中水分監控傳感器(CLS)的正常使用。實踐證明，此方法消除此類泄漏誤報警故障簡單可行。

2.2正常換機械密封致使泵電機燒壞

一臺小型立式潛水泵(型號：NP 3300 181-LT；功率：34 kW)出現了油室泄漏報警，機械維修人員對泵解體，檢查機械密封。在解體之前，電工對電機繞組進行了測試，繞組相間、相對地之間的絕緣電阻值均正常，空載點動試運轉電機也正常。機械維修人員更換了機械密封并組裝好，再次空載試運行時，電機繞組瞬間短路燒壞。

此故障的出現很意外，于是筆者對故障原因進行分析查驗：飛力潛水泵的監控保護系統是采用油室泄漏傳感器(CLS)+熱敏開關保護的組合保護，即電機定子室無泄漏監測保護。由于泵的下機械密封老化或損壞，使油室進水，油室中的液體變成了油與水的混合物，在泵的運行中，即使上機械密封再完好，也難免往電機定子室微滲，長時間的微滲使電機定子室的液體(油與水)有了一定的積蓄，因該泵沒有定子室泄漏監測，這種積蓄的液體不能反映給監控保護系統。電機定子室這種微量的滲液對立放的泵來說影響也不是太大，因為電機繞組離電機定子室底部很高。但是，當該泵被平放時，這種少量的液體就浸到了繞組，因為電機繞組緊貼電機側面殼體。也正因為維修機械密封的過程中，曾經將泵放倒過，含水的液體浸到了繞組，通電試運行時絕緣擊穿，瞬間燒壞電機。

飛力中小型潛水泵大多采用油室泄漏傳感器(CLS)+熱敏開關保護的組合保護，上述所燒壞的泵就是采取的這種保護。對于采取此類保護的立式泵維修過程中一定要檢查一下電機定子室是否有滲液，如有一定要及時清理。泵的小修不方便檢查電機定子室時，待泵全部修好后，空載試運行之前也一定要測一下電機繞組相間、相對地之間的絕緣電阻，特別是對于立式泵，如在維修過程中平放過，則更應該認真檢查一下，以免燒壞電機。

3 結 語

全面系統地介紹了ITT飛力潛水泵監控保護系統。通過泄漏故障案例，分析了監控保護系統泄漏誤報警的原因并提出了簡單可行的處理方法；對飛力中小型立式潛水泵正常維修過程中而燒壞電機的原因進行了剖析并提出了避免此類事故發生的注意事項、建議。泄漏故障案例在實踐中具有一定的普遍性，對它的分析及處理對國內ITT飛力潛水泵用戶具有一定的實際意義。

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Introduction of monitoring system of Flygt submersible pump and analysis of leakage fault cases

HU Lifeng

(Puyang Municipal Sewage Treatment Plant, Puyang Henan 457000, China)

The monitoring and protection system of Flygt submersible pump produced by ITT is introduced. The operation process problems are summarized. Some common leakage fault cases are analyzed and the corresponding solutions are proposed.

monitoring system; leakage; fault analysis

1008-1534(2013)05-0364-03

X703.3

A

10.7535/hbgykj.2013yx0513

2013-04-15;

2013-04-29

責任編輯：王海云

胡立峰(1964-)，男，河南濮陽人，工程師，主要從事低壓電器自動控制方面的工作。

E-mail:lifeng.hu@163.com