扬水泵站设备故障分析与运行管理维护要点分析
2022-11-25宁夏回族自治区固海扬水管理处田骐瑜
宁夏回族自治区固海扬水管理处 田骐瑜 雍 奇
泵站设备运行中,故障一方面来自自身因素;另一方面受运行环境等客观原因影响。结合现有运行故障来看,故障的形成对整个设备的运行质量都将是重大威胁,如果维护管理措施较为表面,势必会造成扬水泵站设备安全运行和稳定性下降,对扬水工程造成不必要的损失。基于此,针对泵站设备维护管理,需要结合实际,通过故障类型分析,制定有效运行管理措施,在故障问题解决的基础上,确保扬水泵站设备运行达标。
1 设备故障类型分析
1.1 变压器故障
变压器属于扬水泵站运行系统里的核心,变压器故障对整个系统影响颇深,需要高度重视。科学研究表明,变压器故障类型众多,无论是内、外部故障,形成原因都比较复杂。其中内部故障比较难以把控,主要是指变压器服役期间,本体内部出现铁芯接地断线、绕组的相间短路,单相匝间短路及接地短路等故障。这类故障的形成,常常给维修管理带来较大的难度。外部故障相对好理解,主要是指辅助设备出现故障,如在变压器使用中出现异常升温、冷却装置故障、油位异常、轻瓦斯继电器动作、油箱外部绝缘套管及其引出线上发生的各种故障。都可能导致变压器温度异常、保护动作、跳闸、起火等次生危害,影响设备的安全。在现实工作中,变压器作为扬水泵站的重要设备之一,一旦出现故障,将会导致整个泵站瘫痪无法运行,因此针对变压器的故障,需要高度警惕和重视,想要确保系统稳定、高品质运行,变压器的运行一定要稳定,这是最基础的保障,不容忽视。基于此,需要结合泵站设备性能和运行实际,认真评判变压器故障原因,通过分析总结掌握故障特点。在此前提下,制定故障排除方案,从源头保障变压器性能,将故障消灭在萌芽状态。
1.2 高压开关柜故障
高压开关柜是泵站设备电力系统的重要装置,保证其性能无异常非常关键,若发生事故,整个泵站将会面临瘫痪,影响系统运行效率。高压开关柜的故障原因,多发生在绝缘、导电和机械方面。主要包括拒动、误动故障、开断与关合故障、绝缘故障、载流故障、接地、误操作、外力及其他故障等,故障一旦形成,不仅会危及操作人员的安全,还会造成不可预估的经济损失和再建设成本,不得不引起重视。高压开关柜的故障构成因素较多,但总体来看,可以概括为以下几点。第一,因操动机构故障导致的故障,此类故障影响较大;第二,因电气控制不佳造成的故障或者是辅助回路造成的故障;第三,对于真空断路器而言,在实际服役期间,故障表现比较明显,为灭弧室及波纹管漏气。除此之外,还有可能发生真空度降低等,甚至造成陶瓷管破裂等问题;第四,绝缘方面的故障同样较多,主要表现为外绝缘出现严重的对地闪络击穿。当然也不能排除相间绝缘闪络击穿的可能性。在实际应用期间,雷电过电压闪络击穿概率较高,电容套管闪络、污闪、爆炸,瓷瓶断裂等均会存在较大影响;第五,载流故障,主要因开关柜里隔离插头接触不良导致的触头烧熔;第六,其他外力及不可抗力等造成的意外故障,如自然灾害,动物进入等。在早期的扬水泵站高压开关柜事故中,主要是人为的误操作和小动物进入柜内导致的短路,在现在的事故中,主要是设备的老化、绝缘方面、自然灾害等其他不可抗力造成的故障较多,因此在工作中,我们要有针对性的高压开关柜进行运行前和运行中的巡视检查。
1.3 电容故障
电容器的损坏有多种表现,除了内部断路、短路等,还存在漏电、容量下降等问题。例如电容器本身质量欠佳、外界环境较差、工作时间长等。当电容器损坏后,故障现象也是各有不同:(1)电容器鼓肚现象。在实际应用中,电容器发生鼓肚的风险较高,属于所有故障现象中发生概率最大的类型。通过研究发现,当鼓肚明显时就要高度关注,这意味着电容器不能再修复,此时需要停用电容器,并完成更换新电容器的操作,以免发生爆炸危险。(2)电容器熔丝熔断现象同样比较常出现,这一现象集中发生在大容量的电容器当中。发生严重损坏的原因是电容器在服役期间受潮或者是弹簧拉力下降等[1]。当出现故障后,若无法将熔断隔离,故障波及面就会扩大,引起周边电容器群爆,从而出现拒动现象。(3)电容器渗油现象。在电容器服役期间,电容器渗油现象影响较大,形成该现象的原因是关键部位螺栓不牢固,从而导致密封不严。当密封效果不理想时,许多杂质会渗透到油箱内部,例如水分、空气等,造成绝缘受损。(4)电容器断路、爆炸。通过实践表明,电容器的触点位置会产生很强的火花,这一现象具有较大危险性。在高压点火装置中,突然的电容击穿短路,就会诱发爆炸。
1.4 电动机故障
扬水泵站运行期间,电动机故障是比较常见的故障,属于重要故障类型。从现有情况了解到,电动机的故障主要有缺相导致的电动机不转或转动停止;冷却水不通、冷却器破损导致电机温度升高;轴承室的油位降低、漏油、变质会造成相对严重的轴瓦抱死或轴承缺油抱死,转子不平衡、弯曲、不对中会造成定转子发生扫膛冒烟及声音异常等;轴承磨损或滚珠损坏导致转子不平衡,电机声音异常以及其他危害电机运行的情况。由此可见,电动机运行中,温度异常可能有多种因素造成,是巡视检查中的一项重要检查指标。基于此,电动机的稳定性牵连甚广,电动机的运行状态,将会直接影响生产率。如果电动机出现故障,安全隐患就会增多,泵站的安全运行就时刻处在隐患中。在设备故障的分析中,需要综合考量多项因素,高度重视电动机故障,将其作为重要的故障类型,结合设备运行特点采取针对性方案,确保电动机故障消除。
1.5 水泵故障
根据扬水泵站实际运行情况来看,常见故障有轴承盒缺油,导致轴承缺油磨损、声音异常;进水水位过低,导致水泵产生汽蚀现象、流量降低和产生巨大的振动;冷却水不通导致轴承升温,润滑油变质,轴承抱死;泵轴和中间轴轴向和径向不平衡,导致水泵声音异常;填料函盘根不足导致漏水严重及其他异常现象。水泵在运行前,要对地脚螺栓、轴承盒螺丝、填料函压盖螺丝进行检查,使其紧固程度达标。除此之外,还需检查连接阀门等关键环节配件,密封是否良好,连接是否牢靠,显示是否正常,保证水泵在运行中可以达到连接线路基本要求,确保配件组成合理,各项指标达标,能够满足运行要求。在维护阶段,需要结合现状,做好巡视工作,在必要的情况下更改巡视频率,确保水泵安全运行。在水泵投运前,进行全面细致有效的检查,确保达到理想检查效果,提高水泵运行质量[2]。
1.6 蝶阀故障
蝶阀是扬水泵站设备里一个很小的设备,但是它的作用却不可忽视,它主管着水道的畅通与阻断,在日常巡视过程中,蝶阀的故障主要有油箱漏油导致油位不足,阀门密封面发生泄漏回水,油泵建立不起压力,液压系统保压能力差,不能实现快慢关,行程开关损坏导致开阀开不到位,油缸内渗漏油等异常现象。
2 扬水泵站运行设备维护管理措施
2.1 变压器的管理
从前文分析可知,变压器至关重要。为了提升维护的质量,应综合考虑多项因素,将变压器视为核心管理内容,借此提高变压器的应用水平。在日常使用中,想要使变压器达到理想的运行状态,应当对变压器性能进行综合性检查,并对运行状态进行针对性管理,在有效措施保障下,消除变压器安全隐患。在日常运行管理维护中,需要做好投运前的细致性检查,试验变压器的性能,确保各项参数符合规定,各装置部件稳定可靠;在运行过程中,严格按照日常巡视规程对变压器进行巡视,尽早地发现异常现象,消除隐患。除此之外,要结合变压器的性能特点,进行多角度的变压器内部检查,合理掌控变压器工作状态,确保变压器运行稳定,一旦出现异常情况,要借助可行措施消除故障。
2.2 高压开关柜的管理
针对高压开关柜的故障,在日常工作中,我们主要从以下几方面进行管理。第一,加强投运前的检查,在此期间确保投运前小车推、拉部分灵活、无卡阻;机械和电气联锁动作准确、可靠;控制回路插接件连接紧密,具有良好接触性;各指示灯、显示仪表测量表计与实际相符、绝缘良好、接地正常。第二,日常巡视检查,检查各部位各部件无积尘、污垢;母线表面应光洁平整、无裂损;各导电部分连接点紧密完好;各紧固件牢固可靠;各指示灯、显示仪表测量表计与实际相符。第三,做好停运后的各类实验性质的检查,主要是评判绝缘性能是否良好。
2.3 电容的管理
电容器的状况十分复杂,其故障检测和查找可用万用表来实现。在实际工作中,有些电容的损伤比较明显,可用肉眼直接观察,例如常见的漏油和电容器鼓肚等。通常情况下,出现上述问题后,会在设备表面形成小洞,造成设备外表损坏或腐蚀严重。当出现明显现象时,需更换合适电容。针对爆炸电容器的位置,需要深刻剖析产生爆炸原因,在此基础上,合理改进电容器电路,不断优化设计方案,确保电容器修理后,状态能够长期稳定。现实中,对于漏电的电容器,同样需要加强管理。因电容器会异常发热,在运行一段时间后,可以感觉到电容器烫手的热量,此时需要将其更换,确保整个系统运行安全。若是电容容量减小,要借助科学设备检测电容的电容量、耐压等核心参数,通过参数的检测分析,找出存在的故障。研究发现,电容器是重要元件,因其属于无功补偿,所以被广泛使用。但相关研究显示,因电容损坏诱发的电路故障概率是比较高的,其中电解电容的损坏占据最大比例。在合适环境温度下,需要对运行电压、电流合理控制,延长电容器的寿命,在此前提下,保证电路安全运行。为了达成理想的效果,在电路电容器设计阶段,需综合考虑电容器保护问题,结合现实需求选用合理的避雷器接线方案。借助避雷器的连接,避免串联谐振问题,对谐振、过电压等异常情况进行有效抑制。另外,运行人员需制定计划,定期巡视电路情况,预判电容器的状态,判断其是否存在故障,保障电路安全可靠,借此提高扬水泵站的运行效率。
2.4 电动机的管理
在设备运行中,电动机的性能影响颇深,电动机的维护管理,需要考虑到各项因素。基于电动机的特点以及重要性,运行管理维护需要全面、具体,应从以下三方面内容开展:启动前检查(保障性措施,不容忽视)、合闸时观察(可行性措施)、运行中监视。在工作中,一旦发生异常情况,系统虽能够及时报警,但是部分故障系统还是不能够及时的报警,就需要我们运行人员在日常的定点巡视中发现,及时查找出隐患,确保隐患能够及时尽早的消除。通过对电动机的日常巡视管理维护,能够预防性的规避各类风险隐患,提高电动机安全性能及可靠性,保障电动机运行效率。在运行当中,需要严格遵循电动机巡视流程,详细检查电动机的各个部分,确保满足运行要求,提高运行质量。与此同时,细致、全面检查电动机运行情况,在此阶段要重点分析电动机运行的异常情况,一旦发现异常情况,在危及人身和危害设备安全的情况下要及时停机检查并上报,其他异常情况经检查可以继续运行的要加强监视,发现异常扩大要及时停止运行。
2.5 立式机组水泵的管理
扬水泵站除了上述设备的管理,水泵的管理同样关键。对立式机组水泵的管理,需要运行维护人员对水泵的故障有清楚的认知,并且有强有力的业务能力作支撑,同时具备维护意识和系统化的设备管理经验,在此基础上将机组故障及时发现并消除。想要达到运行管理的效果,就要从不同角度加强防范,在制度建设方面采取合理的强化措施,借此综合提高设备运行维护管理的严谨性、规范性,保障设备各项性能达标。在现实工作中,各个设备运行管理,都离不开运维人员和技术的支持,因此需要注重运维人员的知识储备和素质的提升,同时在管理中融入现代信息技术,借此提高设备管理能力和自动化工作水平。在多项措施保障下,构筑设备维护机制,提高设备自动化运维能力,不断完善检修系统,将故障精准排除的同时,实现设备管理质量升级,不断强化维护效果。需要强调的是,进行维护管理时,为了达到预期目标,需要结合现有故障类型,提出针对性解决策略,运用全面性检测方法,将故障有效清除。现实应用中,监测手段主要包括振动检测、温度检测等。在监测时,需要结合现有情况,灵活选择监测方式和措施,落实好全方位的监测。制定详细的监测计划,合理、及时将具体故障消除,在自动化管理设备的辅助下清晰标记故障点。故障点标记后,通常情况下应进行模拟运行(针对故障状态),提高故障排除水平。
2.6 蝶阀的故障管理
在现实工作中,蝶阀故障影响较大。因此需要加强运行维护管理,加强投运前和运行中的巡视检查,投运前的巡视要仔细认真,确保设备能够正常开启;运行过程中严格按照巡视规程,认真巡视,做到对设备的运行状态心中有数,及时发现影响设备运行的隐患,将隐患消灭在萌芽状态。在日常管理中,蝶阀故障排查需要找准重点,将监测核心放到液压部分油位是否正常以及观测压力是否正常上,查看有无泄压现象。实际操作中,只有确保保护装置性能良好,闸板能正常关闭,蝶阀才能发挥作用。
综上所述,对于扬水泵站而言,各部分设备紧密相连,不可分割,缺一不可,每一部分设备是否能够安全可靠的运行,都时刻影响着整个泵站的运行质量。在泵站运行的各个环节中,任何一个环节出现故障,都将导致整个泵站设备瘫痪,无法运行。基于这样的前提,运维人员有了高要求,需要努力学习业务知识,掌握泵站各设备的构造、性能及工作原理,严格按照设备的巡视检查项目,对设备进行投运前和运行状态下的巡视检查。利用现有的自动化监测设备,如温度、振动、摆度等监测设备,对设备的运行状态进行实时监测,及时发现设备存在的安全隐患,有针对性的进行检修与维护,及时处理缺陷,确保扬水泵站平稳运行,提高运行水平。