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水利泵站设备故障分析与管理维护要点王强

发表时间：2020/11/10 来源：《基层建设》2020年第22期作者：王强

[导读] 摘要：在水利泵站运行过程中，存在较多不可控因素，且泵站设备构成较为复杂，因而很容易在运行过程中出现泵站设备故障。

        鸡西辰能水务有限责任公司黑龙江省鸡西市 158100
        摘要：在水利泵站运行过程中，存在较多不可控因素，且泵站设备构成较为复杂，因而很容易在运行过程中出现泵站设备故障。当出现设备故障之后，泵站运行状态将失稳，并最终影响整个水利工程项目的运行质量。本文对水利泵站设备故障分析与管理维护要点进行探讨。
        关键词：水利泵站；设备故障；设备管理
        1水利泵站设备故障类型分析
        某水利工程项目中有一个大型的水利泵站，主要包括卧式单级双吸离心水泵和立式单级双吸离心水泵两种。泵站中的设备主要包括变压器、电动机、水轮发电机组等。本工程一期装有日本三菱公司型号TMEICTmdrive-MVG2-1600kVA-10/6kV的变频装置2台。同时配合大型立式同步电机和相应的自动化监控设备，整体运行状况良好，但是在运行过程中还是出现了下述设备故障：
        1.1变压器故障
        变压器在水利泵站设备中属于重要运行设备，且设备故障常出现在变压器部位。本工程采用的为干式变压器，型号为SC9－315/10。在运行过程中出现的故障主要为外部故障，即外部套管发生炸裂以及发热融化导致的断裂，从而导致出现接触不良问题。此外，对于部分工程还可以见变压器内部故障，即铁芯接地端线内部放电绕线组出现短路等。当变压器设备出现故障时，泵站设备的整体运行状态就会受到严重影响，甚至出现瘫痪。
        1.2电动机故障
        泵站电动机轴承为端盖式滑动轴承，采用稀油润滑，配套稀油站提供电动机运行要求的供油流量及供油压力。
        表1 水利泵站电动机相关参数

        （1）同步励磁电动机故障。同步励磁电动机故障在本工程中的表现较为明显，对导致该故障出现的原因进行分析可知，主要在于继电器线圈电压不够，因而在处于通电状态时，控制器内的继电器触点会频繁动作，从而导致出现电动机故障。此外，同步励磁电动机故障还表现为电压电流没有输出等形式，导致该故障形式出现的原因则在于晶闸管没有触动脉冲信号或电动机内部的插件接触不良等。
        （2）泵站异步电动机故障。在本水利泵站电动机的正常运行过程中，出现了异步电动机故障，即异步电动机启动时出现异响、不能正常启动和电机运行过程中温度快速上升等问题。当出现上述问题时，异步电动机将无法正常发挥功能，从而影响其它设备的正常运行。
        （3）水轮发电机组故障。水轮发电机组故障常表现为以下两种形式，即定子引出线电缆外皮破裂和定子转动温度升高。对于定子引出线电缆外皮破裂这一故障而言，通常是由部分人员操作不当导致的。而定子转动温度升高这一故障则通常是由发电机组运转负荷较大导致的，一旦温度超过限值，将导致水轮发电机组受损，从而缩短其使用寿命。
        2水利泵站设备故障检修和排除措施
        2.1变压器故障检修和排除措施
        在对变压器故障进行检修时，检修人员应关注变压器各个装置构件的运行状态，要有针对性的进行变压器故障的检修和排除处理。在具体检修时，针对外部故障，要密切关注外部套管状态，对于发现的炸裂或发热融化现象，要及时进行处理，一般采取临时修补措施，必要时要进行更换。而对于变压器内部故障，则要对接地端线内部放点绕线组进行试验，观察是否存在短路，若出现短路现象，则要进行设备调整，确保达到最佳的运行状态。
        2.2发电机组故障检修和排除措施
        （1）同步励磁电动机故障检修和排除措施。针对常见的同步励磁电动机故障，故障检修和排除人员应加强对故障点的监测，并针对性的对故障点进行检修。对于继电器线圈电压不够导致的故障，检修人员要对继电器线圈数进行调整，或增加其它可增加电压的回路，确保继电器能够保持在正常的电压状态下。而针对电压电流输出缺失这一故障，则要对晶闸管的触动脉冲信号以及电动机内部插件的接触情况进行检查，确保接触条件良好，避免出现接触不良现象，从而保证同步励磁电动机运转状态良好。由于励磁装置采用强迫风冷，因而需要定期清理电柜内的灰尘。当遇到插件松动问题时，则要进行通电预试，并用手轻敲插件拉手，检查松动等级，若是由元件引起的松动，则要进行牢固焊接。若是由插件插座引起的松动，则要将一层薄锡加入到插件插入部分的铜箔上。
        （2）异步电动机故障检修和排除措施。一是在启动前没有连接好启动器电源，无法为电机运转提供能量；二是电源线断裂或熔断器的熔丝熔断；三是设备启动和运转所需的电荷超过预先的电量负荷；四是操作人员在启动时，对电机转子启动操作失误，电源调整出现问题，电压值和电流值无法与运行要求相符。在分析出上述原因后，故障排除人员采取了针对性的故障排除措施：针对启动时出现的异响问题，故障检修人员对电压值和电流值进行了详细排查，并检查了电动机内部线圈，确保通向无误，最后则细致检查了定子、转子和绕组，确保整体运行正常，必要时要更换或修理电动机，确保能够正常发挥功能。针对温度上升过快问题，检修人员应密切检查设备的负荷状态，要对检查出的问题进行及时控制，包括通过使用高效导线改善电力供应效果等。此外，检修人员还要定期对设备进行清理，确保电机送风模块可以正常运行。
        （3）水轮发电机组故障检修和排除措施。针对水轮发电机组中的定子引出线电缆外皮破裂这一故障，检修人员要定期对设备进行检修，确保及时发现问题，并对破裂的外皮进行断电状态下的临时包扎，对于较为严重的外皮破裂，则要进行大面积包扎和电缆线更换。此外，检修人员要定期进行电缆状态检测，并做好维护管理，提高水轮机组设备运行的安全性。针对定子转动温度升高这一故障，检修人员则要分区管控子系统系数，具体应以工程功能区域、结构和线缆长度为基准进行分区。此外，检修人员要将配电间设置在竖井旁，以实时监测发电机组的运行情况，并设置监控系统和预警系统，一旦温度升高就会及时发出警报，同时可以自动化的对温度进行调节，由此可以实现对定子运转过程中温度值的有效监控，最大程度上避免出现安全隐患。
        3水利泵站设备管理维护要点
        对水利泵站设备进行维护管理，要求设备检修和故障排除人员具备全过程的设备维护意识，即要从制度建设方面，提高设备维护管理工作的规范性，明确设备维护和检修内容与具体职责，分配管理权限。基于此，各个设备运行管理的参与部门和参与人员要加强协调管理，并提高对设备维护和检修的自动化工作水平，构筑一套自动化的设备维护和检修系统，促进设备管理与维护效率的提升。在进行具体的维护管理时，针对常见故障要采用科学的故障检测方法，具体包括温度检测法、铁谱检测法、振动检测法等，且在检测时，应做到对泵站设备的全面检测，包括变压器、发电机组、水轮机组等。通过上述完善的检测方法和详细的检测内容，将及时发现泵站设备安全隐患和具体故障，并可以在自动化管理设备的帮助下标记故障点，进行故障状态下的运行模拟，从而为故障的排除提供可视化视角。最后，针对泵站设备的运行维护与管理而言，还要关注对泵站机械设备的管理和维护。泵站机械设备主要包括地脚螺栓、连轴器螺栓、连接阀门以及相应的螺丝等。对于上述设备，管理维护人员也要提高重视，要检查机械设备构件的紧固程度，并确保上述构件与线路契合度高。在检查时，应提高对机械设备的检查频次，确保水泵设备的基础构成因子能够正常发挥作用。
        结束语
        我国水利泵站工程数量较多，对于水利泵站而言，泵站设备关系到泵站的运行质量。且泵站从设计到最终的投入运营，涉及到较多的专业操作环节，一旦操作不当或受到其它因素的影响，将导致泵站设备出现故障。结合提高水利泵站运行质量的要求，相关人员开始重视对水利泵站加强检修，尤其关注泵站设备故障，针对常见的设备故障和设备缺陷，注重提高检修与排除措施的针对性，实现了对故障的有效排除，为实际水利泵站设备检修和维护活动提供了科学参考。
        参考文献
        [1]邓运峰.中小型泵站机电设备安装及检修技术措施[J].中国设备工程，2020（07）：156-157.
        [2]杨凤乐.水利工程泵站机电设备的规范化安装与检修[J].居舍，2020（10）：52.