水利泵站設備故障分析與管理維護要點

林琳

摘? 要：水利工程項目為我國的基礎工程項目，對國民經濟發展以及人們的日常生產生活都有關鍵影響。水利泵站設備的正常運行關系到水利工程項目的整體運行效益，針對常見的水利泵站設備故障而言，水利泵站的維護人員要提高關注，加強研究，找準導致水利泵站設備出現故障的成因，在針對性的故障排除措施下，保障水利泵站的安全穩定運行。文章在分析水利泵站設備故障時，從常見的設備故障類型出發，介紹了基本的故障檢測方法，并深入探究了故障排除的實際要點。

關鍵詞：水利泵站;設備故障;設備管理

中圖分類號：TV675 文獻標志碼：A? ? ? ? ?文章編號：2095-2945（2020）21-0183-02

Abstract： Water conservancy project is a basic project in China， which has a key impact on the development of national economy and people's daily production and life. The normal operation of the equipment of the water conservancy pumping station is related to the overall operation benefit of the water conservancy project. In view of the common equipment failures of the water conservancy pumping station， the maintenance personnel of the water conservancy pumping station should stress the research on it， find out the causes of the equipment failure of the water conservancy pumping station， and ensure the safe and stable operation of the water conservancy pumping station under the targeted troubleshooting measures. This paper analyzes the equipment faults of water conservancy pumping stations， and starting from the common types of equipment faults， it introduces the basic fault detection methods and probes into the practical key points of troubleshooting.

Keywords： water conservancy pumping station; equipment failure; equipment management

在水利泵站運行過程中，存在較多不可控因素，且泵站設備構成較為復雜，因而很容易在運行過程中出現泵站設備故障。當出現設備故障之后，泵站運行狀態將失穩，并最終影響整個水利工程項目的運行質量。結合當前泵站設備故障高發這一基本特征，作為泵站設備的維護和檢修人員，應定期進行檢修，避免出現“檢修過剩”和“檢修不足”現象，確保及時發現設備安全運行隱患，縮短檢修周期，控制檢修成本，維持良好的設備運行狀態。

1 水利泵站設備故障類型分析

某水利工程項目中有一個大型的水利泵站，主要包括臥式單級雙吸離心水泵和立式單級雙吸離心水泵兩種。泵站中的設備主要包括變壓器、電動機、水輪發電機組等。本工程一期裝有日本三菱公司型號TMEICTmdrive-MVG2-1600kVA-10/6kV的變頻裝置2臺。同時配合大型立式同步電機和相應的自動化監控設備，整體運行狀況良好，但是在運行過程中還是出現了下述設備故障：

1.1 變壓器故障

變壓器在水利泵站設備中屬于重要運行設備，且設備故障常出現在變壓器部位。本工程采用的為干式變壓器，型號為SC9-315/10。在運行過程中出現的故障主要為外部故障，即外部套管發生炸裂以及發熱融化導致的斷裂，從而導致出現接觸不良問題。此外，對于部分工程還可以見變壓器內部故障，即鐵芯接地端線內部放電繞線組出現短路等。當變壓器設備出現故障時，泵站設備的整體運行狀態就會受到嚴重影響，甚至出現癱瘓。

1.2 電動機故障

泵站電動機軸承為端蓋式滑動軸承，采用稀油潤滑，配套稀油站提供電動機運行要求的供油流量及供油壓力。

（1）同步勵磁電動機故障。同步勵磁電動機故障在本工程中的表現較為明顯，對導致該故障出現的原因進行分析可知，主要在于繼電器線圈電壓不夠，因而在處于通電狀態時，控制器內的繼電器觸點會頻繁動作，從而導致出現電動機故障。此外，同步勵磁電動機故障還表現為電壓電流沒有輸出等形式，導致該故障形式出現的原因則在于晶閘管沒有觸動脈沖信號或電動機內部的插件接觸不良等。

（2）泵站異步電動機故障。在本水利泵站電動機的正常運行過程中，出現了異步電動機故障，即異步電動機啟動時出現異響、不能正常啟動和電機運行過程中溫度快速上升等問題。當出現上述問題時，異步電動機將無法正常發揮功能，從而影響其它設備的正常運行。

（3）水輪發電機組故障。水輪發電機組故障常表現為以下兩種形式，即定子引出線電纜外皮破裂和定子轉動溫度升高。對于定子引出線電纜外皮破裂這一故障而言，通常是由部分人員操作不當導致的。而定子轉動溫度升高這一故障則通常是由發電機組運轉負荷較大導致的，一旦溫度超過限值，將導致水輪發電機組受損，從而縮短其使用壽命。

2 水利泵站設備故障檢修和排除措施

2.1 變壓器故障檢修和排除措施

在對變壓器故障進行檢修時，檢修人員應關注變壓器各個裝置構件的運行狀態，要有針對性的進行變壓器故障的檢修和排除處理。在具體檢修時，針對外部故障，要密切關注外部套管狀態，對于發現的炸裂或發熱融化現象，要及時進行處理，一般采取臨時修補措施，必要時要進行更換。而對于變壓器內部故障，則要對接地端線內部放點繞線組進行試驗，觀察是否存在短路，若出現短路現象，則要進行設備調整，確保達到最佳的運行狀態。

2.2 發電機組故障檢修和排除措施

（1）同步勵磁電動機故障檢修和排除措施。針對常見的同步勵磁電動機故障，故障檢修和排除人員應加強對故障點的監測，并針對性的對故障點進行檢修。對于繼電器線圈電壓不夠導致的故障，檢修人員要對繼電器線圈數進行調整，或增加其它可增加電壓的回路，確保繼電器能夠保持在正常的電壓狀態下。而針對電壓電流輸出缺失這一故障，則要對晶閘管的觸動脈沖信號以及電動機內部插件的接觸情況進行檢查，確保接觸條件良好，避免出現接觸不良現象，從而保證同步勵磁電動機運轉狀態良好。由于勵磁裝置采用強迫風冷，因而需要定期清理電柜內的灰塵。當遇到插件松動問題時，則要進行通電預試，并用手輕敲插件拉手，檢查松動等級，若是由元件引起的松動，則要進行牢固焊接。若是由插件插座引起的松動，則要將一層薄錫加入到插件插入部分的銅箔上。

（2）異步電動機故障檢修和排除措施。故障檢修人員針對異步電動機故障進行原因分析和具體檢修，發現導致異步電動機出現故障的原因主要在于以下幾點：一是在啟動前沒有連接好啟動器電源，無法為電機運轉提供能量;二是電源線斷裂或熔斷器的熔絲熔斷;三是設備啟動和運轉所需的電荷超過預先的電量負荷;四是操作人員在啟動時，對電機轉子啟動操作失誤，電源調整出現問題，電壓值和電流值無法與運行要求相符。在分析出上述原因后，故障排除人員采取了針對性的故障排除措施：針對啟動時出現的異響問題，故障檢修人員對電壓值和電流值進行了詳細排查，并檢查了電動機內部線圈，確保通向無誤，最后則細致檢查了定子、轉子和繞組，確保整體運行正常，必要時要更換或修理電動機，確保能夠正常發揮功能。針對溫度上升過快問題，檢修人員應密切檢查設備的負荷狀態，要對檢查出的問題進行及時控制，包括通過使用高效導線改善電力供應效果等。此外，檢修人員還要定期對設備進行清理，確保電機送風模塊可以正常運行。

（3）水輪發電機組故障檢修和排除措施。針對水輪發電機組中的定子引出線電纜外皮破裂這一故障，檢修人員要定期對設備進行檢修，確保及時發現問題，并對破裂的外皮進行斷電狀態下的臨時包扎，對于較為嚴重的外皮破裂，則要進行大面積包扎和電纜線更換。此外，檢修人員要定期進行電纜狀態檢測，并做好維護管理，提高水輪機組設備運行的安全性。針對定子轉動溫度升高這一故障，檢修人員則要分區管控子系統系數，具體應以工程功能區域、結構和線纜長度為基準進行分區。此外，檢修人員要將配電間設置在豎井旁，以實時監測發電機組的運行情況，并設置監控系統和預警系統，一旦溫度升高就會及時發出警報，同時可以自動化的對溫度進行調節，由此可以實現對定子運轉過程中溫度值的有效監控，最大程度上避免出現安全隱患。

3 水利泵站設備管理維護要點

對水利泵站設備進行維護管理，要求設備檢修和故障排除人員具備全過程的設備維護意識，即要從制度建設方面，提高設備維護管理工作的規范性，明確設備維護和檢修內容與具體職責，分配管理權限。基于此，各個設備運行管理的參與部門和參與人員要加強協調管理，并提高對設備維護和檢修的自動化工作水平，構筑一套自動化的設備維護和檢修系統，促進設備管理與維護效率的提升。

在進行具體的維護管理時，針對常見故障要采用科學的故障檢測方法，具體包括溫度檢測法、鐵譜檢測法、振動檢測法等，且在檢測時，應做到對泵站設備的全面檢測，包括變壓器、發電機組、水輪機組等。通過上述完善的檢測方法和詳細的檢測內容，將及時發現泵站設備安全隱患和具體故障，并可以在自動化管理設備的幫助下標記故障點，進行故障狀態下的運行模擬，從而為故障的排除提供可視化視角。

最后，針對泵站設備的運行維護與管理而言，還要關注對泵站機械設備的管理和維護。泵站機械設備主要包括地腳螺栓、連軸器螺栓、連接閥門以及相應的螺絲等。對于上述設備，管理維護人員也要提高重視，要檢查機械設備構件的緊固程度，并確保上述構件與線路契合度高。在檢查時，應提高對機械設備的檢查頻次，確保水泵設備的基礎構成因子能夠正常發揮作用。

4 結束語

我國水利泵站工程數量較多，對于水利泵站而言，泵站設備關系到泵站的運行質量。且泵站從設計到最終的投入運營，涉及到較多的專業操作環節，一旦操作不當或受到其它因素的影響，將導致泵站設備出現故障。結合提高水利泵站運行質量的要求，相關人員開始重視對水利泵站加強檢修，尤其關注泵站設備故障，針對常見的設備故障和設備缺陷，注重提高檢修與排除措施的針對性，實現了對故障的有效排除，為實際水利泵站設備檢修和維護活動提供了科學參考。

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