中小型泵站常见故障及处理课件内容

中小型泵站常见故障诊断及处理

宋有权

安徽省引江济淮集团有限公司

2020年8月

目录

一、泵站基本概况

二、术语和定义

三、泵站设备常见故障的种类

四、水泵常见故障现象

五、电气常见故障现象

六、设备运行管理

一、泵站基本概况

根据2013年5月发布的《安徽省第一次水利普查公报》，肥东县共有国营泵站37 座，装机204套，总容量41492千瓦；乡营泵站

447座，装机586套，总容量18880千瓦（见下表）。

不同规模泵站数量汇总表

从表中可以看出，我县现有规模以上泵站有37座，其中大型泵站2座、中型泵站35座，小型447座，中小型泵站占99.6%。

据统计，我县大中型泵站总装机约204台套，有效灌溉面积170.84万亩，有效排涝面积约16万亩。小型灌溉排水泵站总装机447台套。由此可见，中小型泵站在我县防汛抗旱工作中发挥极其重要的作用，从事泵站运行管理工作任务光荣而艰巨。

二、术语和定义

2.1泵站的定义

泵站是能提供有一定压力和流量的液压动力和气压动力装置及机泵组成的泵站工程。泵站枢纽工程的闸坝、进水、出水、泵房等建筑物的总称。

2.2泵站等级指标（泵站设计规范GB50265-2010）

注：（1）装机功率指单站指标，包括备用机组在内；

（2）当泵站按分等指标分属两个不同等别时，应以其中的高等别为准。

2.3泵站主机组规模分等指标（泵站技术管理规程GB/T30948-2014）

2.4故障的定义

2.4.1设备在运行过程中出现异常，不能达到预定的性能要求，或者表征其工作性能的参数超过某一规定界限，有可能使设备部分或全部

丧失功能的现象。

在工程应用中，我们一般习惯于用设备的状态来定义故障。机械设备的基本状态通常被认为有三种，即正常状态、异常状态和故障状态。可见故障也属于机械设备的一种状态。所谓设备正常，是指它在执行规定的动作时没有缺陷，或者虽有缺陷但也是在允许的限度范围之内。

异常则是指设备的缺陷开始产生或已经有一定程度的扩展，使设备的状态信号发生变化，设备的工作性能逐步劣化但仍能维持工作。

而故障则是指设备的性能指标严重降低，并低于正常要求的最低极限值，设备已无法维持正常工作。

2.4.2设备的故障一般包括:

(1)引起设备系统立即丧失功能的破坏性故障。

这类故障发生时间很短暂，一般带有破坏性，如转子的断裂，人员误操作（先合断路器后合刀闸等）引起设备的损毁等属于这一类故障。出现故障前无明显征兆，难以靠早期试验或测试来预测。

(2)与降低设备系统性能相关联的性能故障。

设备在使用过程中某些零部件因疲劳、腐蚀、磨损等使性能逐渐下降，最终超出所允许值而发生的故障。这类故障占有相当大的比重，具有一定的规律性，能通过运行状态监测来预防。

设备的故障往往是由于某种缺陷不断扩大并经由异常后在进一步发展而形成的。这就是说，故障的形成应当具有一个过程。

三、泵站设备常见故障的种类

泵站主要设备包括主电动机、主水泵、主变压器、高压开关设备、低压电器、励磁装置、直流装置、保护和自动装置、辅助设备、压力钢管、真空破坏阀、闸门、拍门及启闭设备等。设备越多，发生故障的可能性也就越大，主要故障有两类。

3.1电气故障

按照电气装置的构成特点，从查找电气故障的观点出发，常见的电气故障可分为三类:

⑴电源故障

缺电源、电压、频率偏差、极性接反、相线和中性线接反、缺一相电源、相序改变、交直流混淆。

⑵电路故障

断线、短路、接地、接线错误。

⑶设备和元件故障

过热烧毁、电气击穿、性能变劣

3.2机械故障

可分为四类：

⑴磨损性故障，如橡胶轴承间隙变大；

⑵腐蚀性故障，如水质原因导致水泵转轮叶片腐蚀；

⑶断裂性故障，如水泵轴断裂；

⑷老化性故障，综合因素作用于设备，使其性能老化所引起的故障。

四、水泵常见故障现象

水泵在运行中出现故障一般不会引起跳闸（有堵转保护的除外），

需要运行人员加强巡查。通常故障大都通过噪音，振动，温度异常表现出来。

4.1噪音

泵站机组在运行过程中出现故障，一般会发出非正常声响，这就是设备故障的"报警器"，告诉运行人员，可能有问题了，要到现场查看和处理。

可能的原因及处理：

（1）进水流道中有杂物（水草或树枝等），进入叶轮室与叶轮发生碰撞。

处理：如果电机电流急剧上升，水泵转速下降，应立即将机组停止运行；如果只是短暂或间歇性发出异常撞击声响，则要仔细观察，做好停机准备，防止事态扩大。

（2）发生气蚀。水泵进水口水位低于设计水位（水草堵塞），此时叶轮室会发出噼啪或鞭炮的声音，伴随一些振动。气蚀会造成叶轮部件表面的麻面、蜂窝孔，甚至蚀穿。

处理：停机后，捞除水草，恢复流道通畅。对气蚀的部件采用堆焊的方法处理。

（3）金属摩擦声音。大都产生在转动与固定部位的结合处，如定转子之间、轴承处。

4.2振动值异常

机组运行过程中振动剧烈。此种现象多发生在机组安装质量不高，同轴度远大于标准值，水泵和电机不同心或机组水平不符合要求；

也有可能地脚螺栓在长期运行后松动所致。

主要表现为：

(1)盘车困难。手动盘车时感觉阻力很大，难以转动。

(2)弹性联轴器的柱销磨损严重，需要经常更换。

(3)弹性联轴器间隙不均匀。

(4)出水弯管处橡胶轴承偏磨，某个方向磨损较大。

(5)橡胶轴承老化或被腐蚀剥落，间隙增大。

(6)地脚螺栓松动导致水泵和电机不同心。

(7)气蚀

4.3温度值异常

一般温度升高，说明负荷增大了，可以降低负荷。温度上升较快，主要是冷却和润滑出现了问题。

（1）冷却的作用是将水泵运行中因摩擦而产生的热量通过冷却装置散发到空气中，防止部件过热，维持正常运行。

如推力轴承箱的冷却水中断，会导致此处的温度升高，内装的润滑油在高温作用下产生劣化，影响轴承的使用寿命。

（2）润滑的作用是在水泵转动过程中发生相对运动的部件表面形成油膜，以减小转动过程中摩擦阻力和磨损。

如推力轴承箱中的润滑油油位下降或油质劣化，都会导致温度上升；轴承中的润滑脂缺少，也会导致温度上升。

五、电气常见故障现象

泵站电气设备主要有电动机、变压器、高压开关设备、低压电器、