水利工程泵站机电设备故障诊断与处理研究

2020-02-20吴焕强

建材与装饰 2020年29期

吴焕强

（清远市清新区清西防汛工程管理所，广东清远 511848）

0 前言

水利工程建设中的泵站安全不仅对跨流送水、农业生产以及城市给排水等方面有着直接的影响，并且对抗旱供水以及防洪防汛等方面发挥着至关重要的作用，已经成为人们日常生活中无法代替的一个关键部分。在水泵机电设备的运行管理中，检查维修是一个关键的环节，其是泵站能够正常、安全运行的基础。为了使泵站能够安全正常的工作，确保泵站能够切实的发挥自身的职能作用，相关技术工作人员必须科学合理分析设备中的各种故障问题，并且要寻找相应的解决措施，加大对设备的检查维修力度。为了能够给人民生活以及工农生产提供更好的助力以及服务，相关工作人员应当保证每一个设备均能安全可靠的运行，所以，应当对泵站机电设备中存在的各类故障问题尽早做出诊断，继而对其进行相应的维修、处理，对于那些老旧或是破损严重的设备进行更换处理，及时修复那些轻微破损的设备部件，提高泵站机电设备的工作稳定性。

1 常见的泵站机电设备故障问题

1.1 安装监管以及设备检测不到位

泵站机电设备有许多组成系统，例如监测、润滑、供排水、电气以及消防等。在安装这些系统之前应当及时进行相关的技术检测，特别是密封件、电机以及泵体组合件，假如检测时没有发现存在的缺陷，将会造成设备运行时出现故障。在安装设备的初阶段会存在一些大大小小的合理性误差，在长时间累计之下会形成一个极值，在设备初期试运行期间未必会发生问题，在设备长时间工作以后将会发生各种各样的故障问题。

1.2 泵站同步电动机的问题

如果没有将定绕组连接正确，将发生降低线圈绝缘性、电源电压升高以及匝间发生短路等情况，从而造成电机在进行空转时的温度高出标准范畴，继而对电动机的正常运转造成不利影响[1]。在电动机的启动初期，如果启动电源电压没有达到既定值，将会造成电动机的磁力矩低于标准值，继而电动机的转速将会远远低于标准转速，导致电动机无法启动。在电动机正常工作的过程中，如果降低电压，电动机的转矩也随之降低，而转矩降低会导致电动机运行时的转矩比负载阻力矩小，继而导致电动机的正常运转出现问题。同时，当电动机在运行状态下时，应当监听电动机运行时发出的声音，如果声音一直处于“嗡”的蜂鸣声，则判断电动机运行无异常，保持较好的散热以及通风，对碳刷以及滑环的具体接触情况进行检查，保证相应的地方不会发生冒火花的情况。如果由于某种原因造成增大被拖动设备的负荷或者是电动机的负载阻力矩大于标准值，并且远远超过电动机自身的启动转矩的时候，就会导致电动机启动时有声音但事实上转子并没有开始运转。如果出现阻尼环的接触面积开始变少的现象或者是没有按照规定拧紧连接阻尼环的螺栓的时候，与阻尼环相连接的那部分的温度将会持续升高甚至出现火花，进而导致电动机开始发生故障问题。

1.3 水泵设备的故障问题

（1）泵体自身出现一些噪音或是发生震动。这类情况通常是由于水泵的轴承磨损过于严重，继而造成水泵的主轴开始发生弯曲。在空气的腐蚀效果下，叶轮叶片的转子无法平衡，导致水泵的进水量极其不稳定。

（2）在人为启动的时候，水泵不转动。之所以会出现这样的情况是因为泵轴弯曲程度过大，泵体和叶轮间存在的间隙因为杂物堆积而堵塞，减漏环、泵轴以及轴承生锈等[2]。

（3）水泵的吸水效率不高、出水量严重不足，出现这些现象的原因通常有：安装扬程远远大于水泵自身的额定扬程、吸水管发生漏气，水泵中的空气外渗，导致灌引不足、叶片以及叶轮严重磨损甚至损坏、底阀以及叶轮淹没于水里的程度没有达到标准。

2 设备故障诊断和处理的措施

2.1 电气设备的养护

无功补偿电容器柜、变压器以及电动机维修养护是泵站机电设备养护工作的主要内容。首先是无功补偿电容器柜的维修养护。由于电容器具有较高的损坏率，为了将电容器的使用期限以及使用效率提高，使其能够最大限度发挥作用，工作人员必须对电容器的工作情况以及运行状态定时检查，及时处理发生的问题。其次是变压器的修复工作[3]。水电系统的一个关键设备就是变压器，即使变压器的养护工序并不复杂繁多，但是为了使变压器的运行状态的稳定性得到保障可靠，必须按照规定对电压器定期进行检测养护维修。例如，在变压器运行的过程中注意观察电压以及电流是否符合额定范围、声响是否出现异常、三相电压是否处于稳定状态、油位油温是否合适，发现情况异常立即处理防止变压器出现故障导致泵站不能正常投入使用。最后是电动机的养护工作。电动机的养护须得从合闸、启动以及运行这三个方面来进行。在电动机启动前，相关工作人员必须严格对电动机的电压以及绝缘电阻进行检查，明确接地线的使用年限以及磨损程度，确保定子及转子绕组绝缘满足要求的状态下运行，无论是在电动机启动或正常运行的过程中，相关工作人员都要对电动机的温度以及声响严密关注，保障电动机电压以及三相电流均不会超出允许范围，温度不会持续升高。如若上述情况发生，必须立刻停机，及时对故障进行检查维修。

2.2 电动机的运行与维护

在电动机运行的过程中，相关工作人员必须根据有关规范和技术标准来对电动机进行严格仔细的检查，确保电动机能够正常、安全地运行。首先要注意的是，必须保证电动机的工作环境通风以及散热性能良好，防止出现因为电动机的温度过高而导致电动机无法正常运行的情况。在日常的检修工作中，相关工作人员必须严格检查电动机的温度变化情况以及电流电压变化，避免发生电动机高温运行的情况。除此之外，要注意观察判断电动机的轴承运行声响，假如出现异常噪音、杂音等必须及时处理；同时，要对电动机的绝缘设施进行定期检修，防止绝缘设施老化或者电机受潮而导致电动机绕组击穿烧损，最终造成电动机发生故障。在电动机工作的时候，必须加强对轴承的管理力度，对于有缺陷问题的轴承及时进行润滑养护或更换[4]。

2.3 定期检修

定期检修的主要工作内容是按照相关文件规定检查维修设备部件或是解决在泵站机电设备运行过程中的发生的故障，为了延长设备的运行年限、防止故障问题趋于严重化以及达到有效节约能源的目的，必须严格对待检修工作。①机组解体大修[5]。这是一项具有计划性、目的性的工作，能够在一定程度上解决部分较为重大的故障问题，例如，设备的部件和零件出现损坏严重的情况，导致泵站的运行效率大大降低或是泵房的基础不稳导致沉陷等。在规定的大修期间，如若机组没有发生较为明显的异常情况，并且根据对各项指标的判定可以明确设备能够安全运行很长时间，则可以将大修时间延长；②局部检修[6]。此项检修策略中，工作人员可以直接接触到自动化元件、零部件以及传动部分等，将检修的时间定在设备运行的间隙。主要的检修内容有：取上下轴承的透平油以及槽油进程化验检测，对化验结果进行相关处理；检查叶片、叶轮及其外部的泥沙磨损程度以及汽蚀程度，并且对其程度进行测量以及记录；检查水泵轴承的继电保护装置、温度计以及仪表；测量并记录叶轮和叶片外壳的间隙；检查制动部分以及紧固件的销钉是否稳固；检查积水廊道的水位的自控准确度；检查油冷却器的外观并且进行通水实验，观察是否存在渗漏情况。

2.4 合理维修设备的措施

为了进一步解决泵站机电设备中存在的各类故障问题，相关工作人员应当建立一个详细、合理的设备维修档案[7]，根据实际情况来对管理方式进行适当的调整，完善设备维修制度，加大对机电设备定期养护以及日常维护的力度。结合泵站的值班情况，定期开展相关会议，根据设备的实际运行状况结合资金、气候、水情等条件，按照相关的技术规范标准制定一个维修方案，并配备专业的人员以及维修工具，加强各项指标的检测。