水利工程泵站機電設備故障診斷與處理研究

吳煥強

（清遠市清新區清西防汛工程管理所，廣東清遠 511848）

0 前言

水利工程建設中的泵站安全不僅對跨流送水、農業生產以及城市給排水等方面有著直接的影響，并且對抗旱供水以及防洪防汛等方面發揮著至關重要的作用，已經成為人們日常生活中無法代替的一個關鍵部分。在水泵機電設備的運行管理中，檢查維修是一個關鍵的環節，其是泵站能夠正常、安全運行的基礎。為了使泵站能夠安全正常的工作，確保泵站能夠切實的發揮自身的職能作用，相關技術工作人員必須科學合理分析設備中的各種故障問題，并且要尋找相應的解決措施，加大對設備的檢查維修力度。為了能夠給人民生活以及工農生產提供更好的助力以及服務，相關工作人員應當保證每一個設備均能安全可靠的運行，所以，應當對泵站機電設備中存在的各類故障問題盡早做出診斷，繼而對其進行相應的維修、處理，對于那些老舊或是破損嚴重的設備進行更換處理，及時修復那些輕微破損的設備部件，提高泵站機電設備的工作穩定性。

1 常見的泵站機電設備故障問題

1.1 安裝監管以及設備檢測不到位

泵站機電設備有許多組成系統，例如監測、潤滑、供排水、電氣以及消防等。在安裝這些系統之前應當及時進行相關的技術檢測，特別是密封件、電機以及泵體組合件，假如檢測時沒有發現存在的缺陷，將會造成設備運行時出現故障。在安裝設備的初階段會存在一些大大小小的合理性誤差，在長時間累計之下會形成一個極值，在設備初期試運行期間未必會發生問題，在設備長時間工作以后將會發生各種各樣的故障問題。

1.2 泵站同步電動機的問題

如果沒有將定繞組連接正確，將發生降低線圈絕緣性、電源電壓升高以及匝間發生短路等情況，從而造成電機在進行空轉時的溫度高出標準范疇，繼而對電動機的正常運轉造成不利影響[1]。在電動機的啟動初期，如果啟動電源電壓沒有達到既定值，將會造成電動機的磁力矩低于標準值，繼而電動機的轉速將會遠遠低于標準轉速，導致電動機無法啟動。在電動機正常工作的過程中，如果降低電壓，電動機的轉矩也隨之降低，而轉矩降低會導致電動機運行時的轉矩比負載阻力矩小，繼而導致電動機的正常運轉出現問題。同時，當電動機在運行狀態下時，應當監聽電動機運行時發出的聲音，如果聲音一直處于“嗡”的蜂鳴聲，則判斷電動機運行無異常，保持較好的散熱以及通風，對碳刷以及滑環的具體接觸情況進行檢查，保證相應的地方不會發生冒火花的情況。如果由于某種原因造成增大被拖動設備的負荷或者是電動機的負載阻力矩大于標準值，并且遠遠超過電動機自身的啟動轉矩的時候，就會導致電動機啟動時有聲音但事實上轉子并沒有開始運轉。如果出現阻尼環的接觸面積開始變少的現象或者是沒有按照規定擰緊連接阻尼環的螺栓的時候，與阻尼環相連接的那部分的溫度將會持續升高甚至出現火花，進而導致電動機開始發生故障問題。

1.3 水泵設備的故障問題

（1）泵體自身出現一些噪音或是發生震動。這類情況通常是由于水泵的軸承磨損過于嚴重，繼而造成水泵的主軸開始發生彎曲。在空氣的腐蝕效果下，葉輪葉片的轉子無法平衡，導致水泵的進水量極其不穩定。

（2）在人為啟動的時候，水泵不轉動。之所以會出現這樣的情況是因為泵軸彎曲程度過大，泵體和葉輪間存在的間隙因為雜物堆積而堵塞，減漏環、泵軸以及軸承生銹等[2]。

（3）水泵的吸水效率不高、出水量嚴重不足，出現這些現象的原因通常有：安裝揚程遠遠大于水泵自身的額定揚程、吸水管發生漏氣，水泵中的空氣外滲，導致灌引不足、葉片以及葉輪嚴重磨損甚至損壞、底閥以及葉輪淹沒于水里的程度沒有達到標準。

2 設備故障診斷和處理的措施

2.1 電氣設備的養護

無功補償電容器柜、變壓器以及電動機維修養護是泵站機電設備養護工作的主要內容。首先是無功補償電容器柜的維修養護。由于電容器具有較高的損壞率，為了將電容器的使用期限以及使用效率提高，使其能夠最大限度發揮作用，工作人員必須對電容器的工作情況以及運行狀態定時檢查，及時處理發生的問題。其次是變壓器的修復工作[3]。水電系統的一個關鍵設備就是變壓器，即使變壓器的養護工序并不復雜繁多，但是為了使變壓器的運行狀態的穩定性得到保障可靠，必須按照規定對電壓器定期進行檢測養護維修。例如，在變壓器運行的過程中注意觀察電壓以及電流是否符合額定范圍、聲響是否出現異常、三相電壓是否處于穩定狀態、油位油溫是否合適，發現情況異常立即處理防止變壓器出現故障導致泵站不能正常投入使用。最后是電動機的養護工作。電動機的養護須得從合閘、啟動以及運行這三個方面來進行。在電動機啟動前，相關工作人員必須嚴格對電動機的電壓以及絕緣電阻進行檢查，明確接地線的使用年限以及磨損程度，確保定子及轉子繞組絕緣滿足要求的狀態下運行，無論是在電動機啟動或正常運行的過程中，相關工作人員都要對電動機的溫度以及聲響嚴密關注，保障電動機電壓以及三相電流均不會超出允許范圍，溫度不會持續升高。如若上述情況發生，必須立刻停機，及時對故障進行檢查維修。

2.2 電動機的運行與維護

在電動機運行的過程中，相關工作人員必須根據有關規范和技術標準來對電動機進行嚴格仔細的檢查，確保電動機能夠正常、安全地運行。首先要注意的是，必須保證電動機的工作環境通風以及散熱性能良好，防止出現因為電動機的溫度過高而導致電動機無法正常運行的情況。在日常的檢修工作中，相關工作人員必須嚴格檢查電動機的溫度變化情況以及電流電壓變化，避免發生電動機高溫運行的情況。除此之外，要注意觀察判斷電動機的軸承運行聲響，假如出現異常噪音、雜音等必須及時處理；同時，要對電動機的絕緣設施進行定期檢修，防止絕緣設施老化或者電機受潮而導致電動機繞組擊穿燒損，最終造成電動機發生故障。在電動機工作的時候，必須加強對軸承的管理力度，對于有缺陷問題的軸承及時進行潤滑養護或更換[4]。

2.3 定期檢修

定期檢修的主要工作內容是按照相關文件規定檢查維修設備部件或是解決在泵站機電設備運行過程中的發生的故障，為了延長設備的運行年限、防止故障問題趨于嚴重化以及達到有效節約能源的目的，必須嚴格對待檢修工作。①機組解體大修[5]。這是一項具有計劃性、目的性的工作，能夠在一定程度上解決部分較為重大的故障問題，例如，設備的部件和零件出現損壞嚴重的情況，導致泵站的運行效率大大降低或是泵房的基礎不穩導致沉陷等。在規定的大修期間，如若機組沒有發生較為明顯的異常情況，并且根據對各項指標的判定可以明確設備能夠安全運行很長時間，則可以將大修時間延長；②局部檢修[6]。此項檢修策略中，工作人員可以直接接觸到自動化元件、零部件以及傳動部分等，將檢修的時間定在設備運行的間隙。主要的檢修內容有：取上下軸承的透平油以及槽油進程化驗檢測，對化驗結果進行相關處理；檢查葉片、葉輪及其外部的泥沙磨損程度以及汽蝕程度，并且對其程度進行測量以及記錄；檢查水泵軸承的繼電保護裝置、溫度計以及儀表；測量并記錄葉輪和葉片外殼的間隙；檢查制動部分以及緊固件的銷釘是否穩固；檢查積水廊道的水位的自控準確度；檢查油冷卻器的外觀并且進行通水實驗，觀察是否存在滲漏情況。

2.4 合理維修設備的措施

為了進一步解決泵站機電設備中存在的各類故障問題，相關工作人員應當建立一個詳細、合理的設備維修檔案[7]，根據實際情況來對管理方式進行適當的調整，完善設備維修制度，加大對機電設備定期養護以及日常維護的力度。結合泵站的值班情況，定期開展相關會議，根據設備的實際運行狀況結合資金、氣候、水情等條件，按照相關的技術規范標準制定一個維修方案，并配備專業的人員以及維修工具，加強各項指標的檢測。

3 結語

泵站的機電設備診斷以及處理是使泵站能夠安全、正常的運行的關鍵，并且對避免安全事故的發生有著重要的作用。因此，泵站的管理維護人員必須做好對設備故障的診斷以及維修工作，一旦發現故障，必須及時進行處理，防止損害范圍持續擴大，這樣不僅能夠節約物力、財力、人力，并且能夠使泵站機電設備的運行效率得到有效保障。