大型水利泵站機電設備安裝與檢修研究

羅曉亮

（甘肅省景泰川電力提灌水資源利用中心，甘肅 景泰 730400）

引言

大型水利泵站是水利工程中十分重要的設施，大型水利泵站運行過程中的穩定性與安全性在一定程度上直接影響到整個水利工程的運行安全。而大型水利泵站中的機電設備又是大型水利泵站中極其重要的組成結構，具有投入成本高、組成結構復雜的特點，在安裝與檢修的過程中，具有一定的操作難度。如果機電設備在運行或安裝過程中發生故障，會直接影響到整個大型水利泵站的工作效果與使用安全，進而威脅到相關工作人員的人身安全與企業財產安全。因此，為確保水利工程項目能夠順利進行，有關部門必須重視大型水利泵站機電設備安裝與檢修工作質量。

1 大型水利泵站機電設備安裝原則

1.1 科學性

機電設備安裝的科學性主要是指機電設備安裝方案設計的科學合理性。大型水利泵站的整體規模通常相對較大，在機電設備安裝過程中，必須保障相關操作的科學規范性。為提高機電設備安裝與實際應用的高效性，有關部門應當在安裝前期對大型水利泵站進行實地考察研究，對相關數據進行精確測量，確定好合理科學的安裝點位后，依據國家標準規范與行業相關制度設計出完善健全的安裝方案，同時將其以圖紙文件的形式展現出來，為安裝施工人員提供良好的信息保障[1]。科學合理的機電設備安裝方案設計能夠有效提高機電設備的實際安裝質量，同時降低在安裝過程中發生故障的幾率，從而提高大型水利泵站機電設備的實際應用效率。

1.2 精確性

一般情況下，大型水利泵站與水源位置相對較近，雖然部分大型水利泵站具有一定防水性能，但是，大部分中小型水利泵站并不具備良好的防水性能。因此，針對不同需求的機電設備安裝，應當制定不同的安裝標準與制度規范。并根據場地實際情況，制定不同的安裝方案。在安裝實施過程中，對機電設備進行精準定位，提高機電設備的精確性。同時，復雜的安裝操作需要施工人員具備良好的專業素養與綜合能力，對施工人員同樣具有較大的挑戰性。在機電設備安裝過程中，如果實際操作與方案預期情況不符，施工部門應當及時與設計部門進行溝通，在問題確認無誤后，方可繼續安裝。

2 大型水利泵站機電設備安裝技術要點

2.1 安裝前的質量保障工作

在大型水利泵站機電設備正式安裝前，需要相關部門做好場地部署工作，技術人員需要做好技術交底工作，確保安裝人員能夠有效掌握具體的安裝流程與注意事項，同時，安裝人員應具備良好的安裝技能。嚴格審核機電設備安裝設計方案，依據現場實際情況對方案內容進行優化調整，確保整個安裝工序與實際情況相符，防止出現二次返工現象。安裝技術必須完全符合水利工程機電設備相關標準規范，禁止安裝人員隨意施工，擅自修改安裝操作。對于安裝過程中需要使用到的相關專業器械與用具，需要提前進行質量檢查工作，確保其能夠有效支持安裝工作順利進行。同時，還需要嚴格檢查安裝過程的安全防護措施以及電力系統的保護措施，確保安裝過程安全操作。此外，在大型機電設備安裝項目中，還需要在安裝施工場地配置技術監管部門與調度指揮部門，在相關部門完善后，方可正式進行安裝施工。

2.2 安裝過程中施工技術的應用

機電設備安裝過程中應當嚴格遵守相關標準與方案計劃，對施工過程進行嚴格監管。對預埋件、預埋孔等施工環節進行嚴格檢查，對孔洞尺寸、位置以及大小等數據進行精確核實。在起吊施工環節中，先將起吊設施固定在泵房頂端，在安裝水泵前對基礎中心線等進行檢查，嚴格控制基準線誤差。同時，為防止水泵發生安裝松動現象，要對地面固定螺栓進行加固[2]。在主電機安裝過程中，必須嚴格遵守安裝順序，主電機設備是整個電機系統中的核心動力裝置，一旦發生故障問題，會直接影響到整個水泵系統的正常運行。此外，還需嚴格監管閥門與管道部件的安裝工作，確保連接部位的密封性，同時，對管道結構進行防腐處理，以此提高管道結構的使用壽命。

2.3 安裝完畢后的質量驗收工作

機電設備在安裝完畢后需要及時開展施工質量驗收工作，嚴格檢查各類結構的安裝質量，同時對整體系統進行測試運行。可以利用開停機試驗進行測試，用以檢查機電設備在運行過程中的穩定性與安全性，防止正式投入使用時發生機電故障。同時，對水泵轉動系統進行嚴格檢驗，重點關注水泵的靈敏度，防止發生卡死現象。在機電設備調試運行過程中，需要對電力系統進行嚴格檢查，依據電氣圖紙與線路接線圖，防止系統發生接錯線的現象。除此之外，還要對電氣系統的絕緣性能進行檢查，確保系統的運行安全。在調試過程中明確電氣系統的動作閥值。在通電試驗前，確保控制回路系統保持在正常狀態，在通電后觀察其是否發生異常現象。如果出現異常現象，應當立即停止供電，針對問題進行科學解決，從而提高機電設備安裝質量。機電設備在安裝過程中常見的機械振動故障問題，如表1所示。

表1 機電設備在安裝過程中常見的機械振動故障以及原因

3 泵站機電設備檢修案例分析

3.1 工程概況

某泵站于2018年正式建成投入使用，在運行3年后發生水導軸承油溫過高以及漏油現象，需要每天進行2次加油操作，且每次最少3 kg。與此同時，水導軸承自身溫度同樣較高，在系統正常運行的情況下，水導軸承最高溫度達到65℃，同時油溫達到54℃，整體耗油量相對較大，嚴重時會導致軸承燒毀，對泵站的運行安全以及運行效益構成了極大的影響。為保障系統運行安全，解決油耗過大問題，對該泵站水導軸承結構進行全面系統的檢修。

3.2 軸承漏油、溫度過高以及油溫過高原因分析

檢修人員對水導軸承實際運行狀態進行細致觀察分析，發現水導軸承發生漏油、溫度過高以及油溫過高現象的主要原因為軸承間隙較大，經過專業工具測量后發現，雙邊間隙已經超過0.5 mm，與安裝設計標準數值差距較大，潤滑油在進入水導軸承瓦面后無法有效形成油楔，進而導致潤滑油的冷卻作用受到一定影響，水導軸承發生整體溫度過高現象。軸瓦與軸承底座之間利用螺栓進行連接，該方法導致兩者間存在一定間隙距離，在機組運行過程中，旋轉油盆會進行高速運轉，少量潤滑油并沒有流進進油孔，在外力作用下流到軸瓦與軸承底座的間隙中，進而從螺栓孔位置流出，最終導致水導軸承發生漏油問題[3]。回油管在未滿油狀態下，水導瓦之間的溫度差值超過6℃，同時，由于甩油溢流板并不平衡，導致油循環效果較差，部分油液飛濺到回油管中，進而導致油盆中的油液溫度提高，潤滑油冷卻效果受到一定影響，部分油液在影響作用下飛出軸承，最終導致水導軸承漏油現象發生。

3.3 檢修措施

在明確水導軸承故障原因后，檢修人員依據相關技術制定了以下維修方法：在軸瓦與軸承底座以及軸承之間增加一定數量的銅墊片，以此縮小部件結構間隙，將其有效控制在安裝使用標準范圍內。對大軸承和擋油圈結構之間的間隙距離進行有效調節，將誤差調節到1 mm以內。對進油孔結構進行優化改造，以保證潤滑油能夠有效進入軸承與軸瓦之間的結合面。對軸瓦與軸承底座之間的間隙距離進行優化處理，利用密封膠進行密封填充，以保障縫隙能夠得到有效修復，阻止油液進入。對溢流板結構進行優化改造，將上朝向結構改造成下朝向結構，并且保證內側結構高出外側結構0.5 mm，確保溢流板中的油液能夠正常回流，阻止發生油液甩出軸承的問題。

3.4 檢修效果分析

在水導軸承全部檢修工作完成后，檢修人員對水導軸承實際運行情況進行全面細致地觀察，通過與檢修前的運行情況對比分析，能夠發現水導軸承上油情況良好。同時，回油量比較均勻，回油管能夠正常回油。除此之外，水導軸承的整體油耗量呈大幅度降低現象，加油周期在9 d左右，每次加油量約為2 kg，水導軸承在實際運行過程中的各項性能參數均為正常狀態。

4 大型水利泵站機電設備檢修注意事項

4.1 不同機電設備應用不同的檢修方法

在機電設備日常檢修過程中，需要依據不同的機電設備開展不同形式的檢修工作。例如，在針對異步電機進行檢修時，可以針對異步電機結構與實際運行環境進行分析，探究電機發生故障的具體原因，利用相對應的維修手段，針對性地解決問題，確保電機運行安全與運行效率。針對定子引出線電纜進行檢修時，可以加強設備表面破損檢修力度，在發現電纜存在破損問題后，第一時間利用絕緣膠帶等對故障部位進行包扎保護，以避免破損問題進一步擴大[4]。在檢修過程中，應當確保機電設備處于停電狀態，避免電纜發生漏電威脅到檢修人員生命安全。同時，施工部門應當對機電設備進行定期檢查工作，確保機電系統的工作環境良好。

4.2 提高機電設備調度能力

在機電設備檢修過程中，應當注重提高機電設備的調度能力，可以利用調度數學模型的方法，對故障檢修方法進行仿真模擬，提高檢修質量與效率。可以建立串聯梯級水位信息模型：

其中，大型水利泵站（n）為n級水泵站揚程數值，大型水利泵站n1與大型水利泵站n2分別為下游水位高值與上游水位高值。通過分析公式中的各項因素能夠發現，梯級水泵站之間流量具有十分明顯的關聯關系，下級水泵站所需流量需要上級水泵站提供。因此，可以得出公式：

式中：Qn為n級水泵站的抽水量，Qn+1為n+1級水泵站的抽水量；Sn，n+1為n級與n+1級水泵站之間的流量與流量差。

5 結論

大型水利泵站是水利工程中十分重要的動力系統，大型水利泵站的整體運行情況會直接影響到整個水利工程的運行質量。因此，有關部門必須加強大型水利泵站監督管理力度。在實際監管工作中，應注重機電設備安裝與日常維修檢查工作，在安裝過程中注重安裝全過程的監督管理，通過安裝設計方案核對、安裝過程監管以及安裝完畢后的質量檢查等手段，保障機電設備安裝質量。在機電設備檢修工作中，針對不同類型的機電設備使用不同的檢修方法，同時，注重提高機電設備的調度能力，確保機電設備在日常運行中的質量，為水利工程健康穩定發展提供良好的基礎保障。