大型水利泵站机电设备安装与检修研究

罗晓亮

（甘肃省景泰川电力提灌水资源利用中心，甘肃 景泰 730400）

引言

大型水利泵站是水利工程中十分重要的设施，大型水利泵站运行过程中的稳定性与安全性在一定程度上直接影响到整个水利工程的运行安全。而大型水利泵站中的机电设备又是大型水利泵站中极其重要的组成结构，具有投入成本高、组成结构复杂的特点，在安装与检修的过程中，具有一定的操作难度。如果机电设备在运行或安装过程中发生故障，会直接影响到整个大型水利泵站的工作效果与使用安全，进而威胁到相关工作人员的人身安全与企业财产安全。因此，为确保水利工程项目能够顺利进行，有关部门必须重视大型水利泵站机电设备安装与检修工作质量。

1 大型水利泵站机电设备安装原则

1.1 科学性

机电设备安装的科学性主要是指机电设备安装方案设计的科学合理性。大型水利泵站的整体规模通常相对较大，在机电设备安装过程中，必须保障相关操作的科学规范性。为提高机电设备安装与实际应用的高效性，有关部门应当在安装前期对大型水利泵站进行实地考察研究，对相关数据进行精确测量，确定好合理科学的安装点位后，依据国家标准规范与行业相关制度设计出完善健全的安装方案，同时将其以图纸文件的形式展现出来，为安装施工人员提供良好的信息保障[1]。科学合理的机电设备安装方案设计能够有效提高机电设备的实际安装质量，同时降低在安装过程中发生故障的几率，从而提高大型水利泵站机电设备的实际应用效率。

1.2 精确性

一般情况下，大型水利泵站与水源位置相对较近，虽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备良好的防水性能。因此，针对不同需求的机电设备安装，应当制定不同的安装标准与制度规范。并根据场地实际情况，制定不同的安装方案。在安装实施过程中，对机电设备进行精准定位，提高机电设备的精确性。同时，复杂的安装操作需要施工人员具备良好的专业素养与综合能力，对施工人员同样具有较大的挑战性。在机电设备安装过程中，如果实际操作与方案预期情况不符，施工部门应当及时与设计部门进行沟通，在问题确认无误后，方可继续安装。

2 大型水利泵站机电设备安装技术要点

2.1 安装前的质量保障工作

在大型水利泵站机电设备正式安装前，需要相关部门做好场地部署工作，技术人员需要做好技术交底工作，确保安装人员能够有效掌握具体的安装流程与注意事项，同时，安装人员应具备良好的安装技能。严格审核机电设备安装设计方案，依据现场实际情况对方案内容进行优化调整，确保整个安装工序与实际情况相符，防止出现二次返工现象。安装技术必须完全符合水利工程机电设备相关标准规范，禁止安装人员随意施工，擅自修改安装操作。对于安装过程中需要使用到的相关专业器械与用具，需要提前进行质量检查工作，确保其能够有效支持安装工作顺利进行。同时，还需要严格检查安装过程的安全防护措施以及电力系统的保护措施，确保安装过程安全操作。此外，在大型机电设备安装项目中，还需要在安装施工场地配置技术监管部门与调度指挥部门，在相关部门完善后，方可正式进行安装施工。

2.2 安装过程中施工技术的应用

机电设备安装过程中应当严格遵守相关标准与方案计划，对施工过程进行严格监管。对预埋件、预埋孔等施工环节进行严格检查，对孔洞尺寸、位置以及大小等数据进行精确核实。在起吊施工环节中，先将起吊设施固定在泵房顶端，在安装水泵前对基础中心线等进行检查，严格控制基准线误差。同时，为防止水泵发生安装松动现象，要对地面固定螺栓进行加固[2]。在主电机安装过程中，必须严格遵守安装顺序，主电机设备是整个电机系统中的核心动力装置，一旦发生故障问题，会直接影响到整个水泵系统的正常运行。此外，还需严格监管阀门与管道部件的安装工作，确保连接部位的密封性，同时，对管道结构进行防腐处理，以此提高管道结构的使用寿命。

2.3 安装完毕后的质量验收工作

机电设备在安装完毕后需要及时开展施工质量验收工作，严格检查各类结构的安装质量，同时对整体系统进行测试运行。可以利用开停机试验进行测试，用以检查机电设备在运行过程中的稳定性与安全性，防止正式投入使用时发生机电故障。同时，对水泵转动系统进行严格检验，重点关注水泵的灵敏度，防止发生卡死现象。在机电设备调试运行过程中，需要对电力系统进行严格检查，依据电气图纸与线路接线图，防止系统发生接错线的现象。除此之外，还要对电气系统的绝缘性能进行检查，确保系统的运行安全。在调试过程中明确电气系统的动作阀值。在通电试验前，确保控制回路系统保持在正常状态，在通电后观察其是否发生异常现象。如果出现异常现象，应当立即停止供电，针对问题进行科学解决，从而提高机电设备安装质量。机电设备在安装过程中常见的机械振动故障问题，如表1所示。

表1 机电设备在安装过程中常见的机械振动故障以及原因

3 泵站机电设备检修案例分析

3.1 工程概况

某泵站于2018年正式建成投入使用，在运行3年后发生水导轴承油温过高以及漏油现象，需要每天进行2次加油操作，且每次最少3 kg。与此同时，水导轴承自身温度同样较高，在系统正常运行的情况下，水导轴承最高温度达到65℃，同时油温达到54℃，整体耗油量相对较大，严重时会导致轴承烧毁，对泵站的运行安全以及运行效益构成了极大的影响。为保障系统运行安全，解决油耗过大问题，对该泵站水导轴承结构进行全面系统的检修。

3.2 轴承漏油、温度过高以及油温过高原因分析

检修人员对水导轴承实际运行状态进行细致观察分析，发现水导轴承发生漏油、温度过高以及油温过高现象的主要原因为轴承间隙较大，经过专业工具测量后发现，双边间隙已经超过0.5 mm，与安装设计标准数值差距较大，润滑油在进入水导轴承瓦面后无法有效形成油楔，进而导致润滑油的冷却作用受到一定影响，水导轴承发生整体温度过高现象。轴瓦与轴承底座之间利用螺栓进行连接，该方法导致两者间存在一定间隙距离，在机组运行过程中，旋转油盆会进行高速运转，少量润滑油并没有流进进油孔，在外力作用下流到轴瓦与轴承底座的间隙中，进而从螺栓孔位置流出，最终导致水导轴承发生漏油问题[3]。回油管在未满油状态下，水导瓦之间的温度差值超过6℃，同时，由于甩油溢流板并不平衡，导致油循环效果较差，部分油液飞溅到回油管中，进而导致油盆中的油液温度提高，润滑油冷却效果受到一定影响，部分油液在影响作用下飞出轴承，最终导致水导轴承漏油现象发生。

3.3 检修措施

在明确水导轴承故障原因后，检修人员依据相关技术制定了以下维修方法：在轴瓦与轴承底座以及轴承之间增加一定数量的铜垫片，以此缩小部件结构间隙，将其有效控制在安装使用标准范围内。对大轴承和挡油圈结构之间的间隙距离进行有效调节，将误差调节到1 mm以内。对进油孔结构进行优化改造，以保证润滑油能够有效进入轴承与轴瓦之间的结合面。对轴瓦与轴承底座之间的间隙距离进行优化处理，利用密封胶进行密封填充，以保障缝隙能够得到有效修复，阻止油液进入。对溢流板结构进行优化改造，将上朝向结构改造成下朝向结构，并且保证内侧结构高出外侧结构0.5 mm，确保溢流板中的油液能够正常回流，阻止发生油液甩出轴承的问题。

3.4 检修效果分析

在水导轴承全部检修工作完成后，检修人员对水导轴承实际运行情况进行全面细致地观察，通过与检修前的运行情况对比分析，能够发现水导轴承上油情况良好。同时，回油量比较均匀，回油管能够正常回油。除此之外，水导轴承的整体油耗量呈大幅度降低现象，加油周期在9 d左右，每次加油量约为2 kg，水导轴承在实际运行过程中的各项性能参数均为正常状态。

4 大型水利泵站机电设备检修注意事项

4.1 不同机电设备应用不同的检修方法

在机电设备日常检修过程中，需要依据不同的机电设备开展不同形式的检修工作。例如，在针对异步电机进行检修时，可以针对异步电机结构与实际运行环境进行分析，探究电机发生故障的具体原因，利用相对应的维修手段，针对性地解决问题，确保电机运行安全与运行效率。针对定子引出线电缆进行检修时，可以加强设备表面破损检修力度，在发现电缆存在破损问题后，第一时间利用绝缘胶带等对故障部位进行包扎保护，以避免破损问题进一步扩大[4]。在检修过程中，应当确保机电设备处于停电状态，避免电缆发生漏电威胁到检修人员生命安全。同时，施工部门应当对机电设备进行定期检查工作，确保机电系统的工作环境良好。

4.2 提高机电设备调度能力

在机电设备检修过程中，应当注重提高机电设备的调度能力，可以利用调度数学模型的方法，对故障检修方法进行仿真模拟，提高检修质量与效率。可以建立串联梯级水位信息模型：

其中，大型水利泵站（n）为n级水泵站扬程数值，大型水利泵站n1与大型水利泵站n2分别为下游水位高值与上游水位高值。通过分析公式中的各项因素能够发现，梯级水泵站之间流量具有十分明显的关联关系，下级水泵站所需流量需要上级水泵站提供。因此，可以得出公式：

式中：Qn为n级水泵站的抽水量，Qn+1为n+1级水泵站的抽水量；Sn，n+1为n级与n+1级水泵站之间的流量与流量差。

5 结论

大型水利泵站是水利工程中十分重要的动力系统，大型水利泵站的整体运行情况会直接影响到整个水利工程的运行质量。因此，有关部门必须加强大型水利泵站监督管理力度。在实际监管工作中，应注重机电设备安装与日常维修检查工作，在安装过程中注重安装全过程的监督管理，通过安装设计方案核对、安装过程监管以及安装完毕后的质量检查等手段，保障机电设备安装质量。在机电设备检修工作中，针对不同类型的机电设备使用不同的检修方法，同时，注重提高机电设备的调度能力，确保机电设备在日常运行中的质量，为水利工程健康稳定发展提供良好的基础保障。