污水處理廠電氣設備的巡檢與維修研究

聞 強

（忻州市神達潔源環境科技集團五寨水凈化有限公司，山西 五寨 036200）

引言

當前，隨著全國城鎮化和工業化進程的加快，生活污水和工業污水也在大量增加，嚴重影響了地表水及地下水環境安全。為了解決日益嚴重的水環境污染問題，各地大力建設城市污水處理廠。電氣設備是影響污水處理的關鍵部分，其運行效率和效果將直接影響污水處理系統的生產運行，因此，如何做好對電氣設備的維護和維修也是事關重要的[1]。

1 污水處理廠電氣設備及常見故障

1.1 電氣設備

污水處理系統一般專用電氣設備包括電器設備、通用輔助設備、儀器儀表[2]。其中，電器設備有交直流電動機、變速電機、啟動開關設備、照明設備、避雷設備和變配電設備（包括電纜、室內線路架空線、隔離開關、負荷開關、熔斷器、少量油開關、電壓互感器、電流互感器、電力電容器、斷電器、保護器、自動裝置和接地裝置等）。通用設備有電動葫蘆、離心機、恒溫箱、烘箱、冰箱、各種手動及電動閘閥、蝶閥、閘門啟閉機和止回閥、綠化藥水噴灑車、手推及電動割草機、卷揚機、車床、刨床、銑床、橋式起重機和運輸車輛等。儀器儀表設備有各種天平、化驗室常用分析儀器、電磁流量計、液位計、空氣流量計和溶解氧測定儀等。

1.2 常見故障

電氣設備在污水處理廠的運作中扮演著不可或缺的重要角色。一般而言，污水處理廠污水處理設備大部分安裝在露天和半露天場所，一小部分設備安裝在井內或地下室等場所，因此電氣設備普遍都具有工作穩定、效率高、性能好的特點。然而，即便如此，在使用中由于常年受到風吹、日曬、雨淋等自然環境的侵襲，或者受到潮濕且通風性差等惡劣環境等各方面原因的影響，不可避免地會出現一些的故障，如果電氣設備出現故障，會使整個污水處理工作難以繼續，會給社會、經濟、生態環境帶來很大的影響。

通常情況下，電氣設備故障大體可以分為人為失誤故障、設備自身故障、接觸不良故障、不可抗力故障等四種，具體如圖1 所示[3]。

圖1 污水處理廠電氣設備常見故障及其原因

其中，人為失誤故障、不可抗力故障屬于外部原因，設備自身故障、接觸不良故障屬于內部原因。外部原因中，人為失誤故障可以通過加強培訓，提高工作人員的專業素養等方式解決；內部原因中，設備自身故障可以通過加強對電氣設備的檢測和維護，提高設備的無損率等途徑解決。

2 污水處理廠電氣設備的維護要求分析

做好設備的運行維護工作，才能保證電氣設備的正常運行。為了使電氣設備配電系統運行參數滿足正常運行得約束條件，避免峰值期間出現過負荷而導致系統不能正常運行，減低電氣系統的網損以達到配電系統經濟運行的目的，確保配電系統設計的方案能保證系統正常工作等，最終保證電氣設備的正常運行，其維護要求主要包括：第一，實現SCADA 數據采集及監視控制；第二，實現LM、DSM改善電氣設備正常運行狀態下的負荷曲線；以改善電氣設備正常運行狀態下的負荷曲線；第三，DMS 通過負荷平衡、電壓優化；第四，按照當地的氣象條件、不同受力狀態等進行力學計算。

3 污水處理廠電氣設備的巡檢要點

污水處理廠曝氣池、格柵間等地方會散發出大量的有毒氣體，嚴重腐蝕處于附近的電氣設備，使這些設備的老化速度加快。為了延長其使用壽命，降低故障發生率，應做好如下幾點。

3.1 重視電氣設備的基礎資料

污水處理廠施工完成后，應做好電氣設備的驗收工作，并做好資料的收集、整理、移交及存檔保存，尤其是電氣控制回路細節更改的圖紙資料。因為資料收集不齊全或不存檔，不利于電氣設備的維護工作的開展。通常情況下，這些基礎資料有設備說明書、調試記錄檔案、維護手冊等[4]。

3.2 重視電機及其主回路溫度設備的巡檢

電機是污水處理中運用最多的設備，對其及其主回路溫度設備的巡檢與維護極為重要，因為通過溫度檢測，可以提前發現異常，從而消除安全隱患。電機主要包括單向、三相、異步電機及同步電機等類型，采用高溫報警功能的軟啟動檢測器，可以根據日常收集的溫度和震動曲線等，看出電氣設備工作的負荷變化、環境條件等是否出現異常。例如，采用紅外溫度測試儀檢測某壓濾電機的轉軸溫度，可以及時檢查處理異常，以防安全事故，避免電氣設備損失。總之，在電氣設備運行過程中，應定期進行電機溫度的檢測，且每2 個月對其開關插座、接觸器觸頭等溫度做檢測記錄。

3.3 重視廠內電器電壓和電流的巡檢

根據物理理論知識，可以知道電流、電壓的變化成反比。電氣設備主要依賴于電力電能的支持，通常情況下，電氣設備出現故障會直接反應在電壓、電流的變化上。因此，為了維護電氣設備的持續正常運行，應選擇過負荷和過負載保護功能的斷路器，同時，在設備運行及終端裝載的過程中，電氣設備運行管理人員應做好電壓、電流變化的記錄，及時發現問題，避免元件故障。

3.4 重視保護性設備的周期性巡檢

熔斷器、空氣開關、低液位報警設備等發揮著安全保護作用。為保護設備及工作人員人身安全，應定期對這些零部件進行檢查和檢測，一旦發現有故障，應果斷停機，及時加以維修或更換設備。如，熔斷器要重點檢查其各個部件是否牢固安裝、緊密配備，保護各類設備的安全，維持其功能的穩定。值得注意的是，保護性設備的實際巡檢中必須嚴格依照相關規定來操作執行。

此外，還要重點巡查部分電氣設備有無螺絲松動、部件脫落等現象，陰雨、霧天、潮濕天氣等要重點檢查電氣設備內部有無積水。

4 污水處理廠電氣設備的維護要點

4.1 分析電氣設備的結構與運行原理

污水廠電氣設備較為特殊，需要全天候工作，因此為了滿足要求，設備電氣自動化程度高，科技含量大，這就要求維修人員熟悉設備的構造，讀懂電氣原理圖，熟悉電氣設備的參數設定。只有這樣，在電氣設備調試及檢修、維護操作中，技術人員、檢修人員才能嚴格按照電氣設備原理圖以及相關數據、設定參數等，為電氣維護與檢修做好技術上的準備，控制故障問題的出現，確保設備運行質量。

4.2 熟悉故障的科學分類與處理

當今世界科技發展日新月異，電氣設備系統日益復雜，且大多污水處理廠電氣設備都從國外進口，機、電、光、氣一體化較為緊密。所以在對故障點進行維修前，為了防止判斷錯誤造成過度維修或者新的故障，同時為了能夠更加高效地處理故障，首先要判斷故障是物理、化學、機械等故障還是電氣故障，根據故障類型來分析成因，再對應采取針對性的解決對策。如，物理性故障，則應全方位檢查電氣設備，擰緊局部零件等。

4.3 定期對電氣設備進行防腐處理

潮濕的環境和水處理環境都會腐蝕電子設備，污水處理廠常見的電子設備都是由不銹鋼球墨鑄鐵制造，能夠在很大程度上避免內部零件的損壞，保證動力設備的正常運行。然而，據調研顯示，目前控制箱、配電器等仍然是我國污水處理廠最容易遭受不良物質干擾的兩大主體電氣設備。因此，應該定期對其進行防腐蝕處理，遵照科學的規范、規則等來涂抹新型涂料。現階段，電氣設備也不斷更新，優化控制箱、配電器等材料的選配，采用不銹鋼材料的電氣控制箱和配電箱，節省防腐蝕處理的成本，已慢慢被許多污水處理廠認為是最好的選擇。

4.4 全面檢查電氣元器件的維護

由于污水處理廠內的電器元件多而雜，出現故障很難發現，因此與機械維修工作相比較，電器元件的維修要求更高。一般情況下，電氣元器件損壞有自身損壞，或者由于不同的故障成因、故障嚴重程度等的差異，因相鄰元器件損壞而被動地損壞。因此，當電氣設備出現故障時，要對電氣設備進行全方位的檢修與檢查，通過關聯性檢修與故障排查，確保及時發現與解決問題，集中保護電氣設備的安全，維護其性能，杜絕相同的故障再次發生。

5 結語

電氣設備的維護和維修是污水處理廠的一項重要工作。對電氣設備的定期檢測與維護，不但可以避免發生故障，使污水處理廠高效處理污水，保護生態環境安全，更重要的是它可以避免事故的發生，保證工作人員的安全，維護社會環境穩定。因此，要遵守專業化、科學化及可靠性、可操作性等原則，加強電氣設備的維護和維修，以促進城市可持續發展戰略的實施。