泵站運行中電機過電流的相關性因素探究

李瑞玲 馬華明

摘要：電機電流是水泵運行最主要的指標之一，電機過電流過大會降低泵站的運行效率。本文通過簡述泵站電機過電流現象及危害，探究了泵站運行中電機過電流的相關性因素及解決對策，提出泵站總體改進措施，，以此提高泵站運行的效率，降低能耗，實現經濟效益和社會效益。

關鍵詞：泵站運行；電機電流；相關性因素

水泵是一種通用機械，廣泛應用于國民經濟建設的各個領域，如石油化工、礦山、冶金、電力、水利、國防、農田的灌溉與排澇、城市供排水等。電機是泵站的主要動力設備，也被稱為泵站的心臟，其運行的可靠性直接影響泵站的安全和經濟性，電機故障造成重大事故往往給國民經濟帶來重大損失。由于泵站水泵設計上與實際運行之間的差異，導致泵站在實際運行過程中常出現電機過電流的現象，降低了泵站整體運行效率，為減少泵站運行中電機電流的過負荷現象，本文結合實際探究泵站運行中電機過電流的相關性因素，以此提高水泵的效率，降低能耗，實現經濟效益和社會效益。

1 泵站過負荷現象及危害

泵站過負荷，指的是水泵運行過程中電機電流已經超過電機的額定電流，造成水泵運行負荷已經超出其允許最大負荷量，使得電機在超載狀態下工作。電流與楊程流量的關系：揚程高低是由管道和閥門等對介質的能量損耗而決定的，也就是泵所能給予介質的能量值，當電泵電流最小的時候，是空轉的時候，即泵體內沒有液體，和大氣直接連接，泵輪空轉。而泵電流最大的時候的，是當進口連接源物，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，這個時候流量最大，泵的電流將最大[1]。

若泵站運行中電機過電流長期過負荷，會引起軸承損壞，泵軸可能發生扭曲或彎曲變形，水泵噪聲過大，泵軸承座外側發燙、軸承潤滑油熔化流失等現象；同時電機電流上升，溫度升高至超出容許范圍，有時機電會發出刺耳的尖叫聲，長時間超負荷工作最終引起電機燒毀[2]。這種情況不僅耽誤排水時間，還增加了水泵運行的成本，降低工作效率。因此泵站運行中電機出現超電流現象時，應該要立即停機對泵組進行檢查并及時的進行解決，保證水泵機組不會出現故障，并能夠有效的運行。

2 泵站運行中電機過電流的相關性因素及解決對策

2.1 電流負荷的增加

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

2.2 水泵的安裝不規范

水泵的安裝不規范會增加電機在運行過程中的過負荷，并引起電流量過高。在水泵組裝過程中，泵聯軸器與電機聯軸器的間隙過大或它們不同心，此時應對水泵聯軸器進行相應的調整；水泵與電機轉子不同心或同心度偏離也會造成電機運行中傳動軸偏離，引起電機符合的增加和電流的過高現象，此時應采用千分表頂住傳動軸，人工轉動軸承檢查是否過于偏離正常范圍，若出現不同心的偏離現象要重新校正和規范；選型時所選用型號揚程遠遠高于實際工況揚程，從而出現了超電流現象，這個可以通過安裝出口閥來對其流量進行調節；填料壓蓋壓的過于緊也會造成電流量過高，應進行相應的調松。

2.3 水泵葉輪問題

泵站運行過程中水泵葉輪會被布條、布帶等物質纏繞，造成水泵葉輪卡死，影響水泵葉輪的正常運轉，此時泵站電機的運行會產生過多的負荷。水泵葉輪因素主要受到水泵運行所處的河流環境影響，河流中雜物隨著時間的增長積聚在水泵中阻礙其正常的運行，因此要定期對水泵葉輪進行檢查，及時清理積聚的雜物，保證水泵葉輪運行的順暢。

2.4 進水池水量較少

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

2.5 水泵進水通道的設計

水泵進水通道的設計會影響水力流態。若進水通道設計不合理，影響水力流態的正常，造成系統的紊亂，水泵吸水量不足產生嚴重汽蝕等，引起泵站超負荷。軸流泵對進水流態的要求較高，尤其是高比轉數、特低揚程軸流泵對水力流態的要求更高，進出水池或出水管路損失揚程過大也會引起超負荷[4]。水泵進水通道要設計成直線型，減少進水產生的阻力，使水流在運行中更加平穩，此時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，使水泵運行更加平穩。

除以上影響因素之外，水泵運行轉速過高會造成電機超負荷運轉，從而出現了超電流的現象，應該要采取相關措施降低多級泵運行的速度；水泵配套功率比實際的配套功率低，這也就加大了電機的負荷，要盡快更換大功率配套電機來減少損失；電機長時間停用導致電機運行時出現不穩，這種情況下要讓電機運行一段時間后會漸漸平穩下來。

3 改進建議

泵站設計要堅持創新理念，采用先進的技術設計出適合現代經濟發展的工程，充分發揮水泵工作效能；泵站各組成部分的設計要符合標準規范，若出現水泵運行中的電流超負荷現象，及時進行檢修或更換設備，相關電氣設備的安裝也要規范操作，提高泵站運行的社會效益和經濟效益；引進先進的雜物、垃圾自動清潔設備，及時進行管道的疏通，減少水泵運行的阻力和壓力，提高水泵運行的效率。除此以外，更換電機本身的功率，減少電機電流，提高電機的承受能力和運行效率。

4 結語

在泵站運行的過程中，常常會出現各種問題影響電機的正常運行，其中電機過流量是最為常見的問題，降低泵站的運行效率，影響泵站設備安全。因此，要及時檢查發現泵站運行中電機過電流的問題，根據檢查結果制定解決方案，結合理論知識和實踐經驗進行維修和整改，保障泵站的順利運行。

參考文獻

[1]曹登峰. 基于線性回歸的水電機組振動建模與評價準則探究[D].中國水利水電科學研究院，2013.

[2]王朋濤. 城市給水泵站全變頻變壓變流量運行控制優化研究[D].重慶大學，2008.

[3]歐陽金鑫，熊小伏. 計及轉子勵磁控制的雙饋感應發電機短路電流研究[J]. 中國電機工程學報，2014，34：6083-6092.

[4]梁興. 基于瞬變流計算與安全性分析的大型梯級泵站優化調度研究[D].武漢大學，2014.