水利工程泵站机电设备故障诊断方法分析

夏 灿

（广东水电二局股份有限公司，广东 广州 511300）

泵站机电设备运行环境相对较繁杂，出现较高故障问题发生概率，需要相关部门加大故障诊断工作力度，及时检查和排除各项故障问题，实现水利工程安全稳定高效运行。相关人员采用针对性的故障诊断方法，能够有效延长泵站机电设备使用年限，获得更多的经济效益。

1 水利工程泵站机电设备常见故障

泵站机电设备在实际运行过程中，受到自身质量、维护管理等多种因素的影响，存在较多的故障问题，对整个水利工程安全稳定高效运行产生不良影响，常见故障类型如下：

（1）元件运行失常。泵站机电设备长时间处于高强度的运行状态，元件容易出现老化现象，同时产生一定程度的松动脱落问题。零件之间咬合不紧密的情况下，容易造成机电设备运行出现失稳现象。

（2）管线老化。一般情况下，机电设备需要借助管线之间的有效连接才能顺利完成整体运行工作，但是管线在日常应用中容易受到外界自然环境因素的影响，产生老化变质问题，进而造成机电设备之间连接出现问题，引发一系列漏电现象，机电设备不能保持安全稳定运行。

（3）失调故障。泵站机电设备大多时候在繁杂的环境中运转，多个部件通常会出现漏油、漏水、漏电等故障，出现机电设备运行失衡现象，失去有效运行中的部分功能，难以有效保障机电设备整体运行安全质量。

2 水利工程泵站机电设备故障原因分析

（1）维护管理人员综合素质较低。大多数水利工程泵站机电设备维护管理人员经常容易出现过度关注生产，忽视管理的现象。泵站机电设备维修工作中，相关人员自身技术不合格，对常见故障类型掌握不全面，出现故障问题的情况下难以进行有效维修处理，出现维护工作不到位现象。泵站机电设备包含多种类型、操作繁杂，同时人员自身业务能力不足，造成维修工作中对机电设备参数掌握不充分，不能有效判定其运行状态，进而产生多种故障问题。

（2）分工不清晰。水利工程泵站机电设备实际维修过程中，仍存在责任分工不清晰的现象，造成其维修效果不佳。泵站机电设备维修包含较多内容，需要通过专门人员维修养护，在日常运行管理过程中，缺乏单独负责部门，造成机电设备出现故障之后，相关部门沟通欠佳，不能及时排查各项故障，不能有效解决机电设备故障问题。另外，运行管理人员对管理制度缺乏全面了解、对专业维修知识掌握不全面，在泵站机电设备出现故障问题的情况下，产生互相推卸责任的现象，造成维修不及时，扩大故障影响范围。

（3）维修监管不到位。相关管理人员没有高度重视泵站机电设备维修工作，造成其出现较大漏洞。大型机电设备任何一模块出现问题，就会造成整个系统暂停运行，为整个系统安全运行带来较大阻碍，同时维修人员不能结合机电设备实际情况针对性分析故障原因，在维护过程中存在不合理规范操作现象，出现机电设备二次故障，增加安全风险隐患。

（4）人员疏忽。相关人员缺乏较强责任意识，在故障诊断和排除过程中出现漏洞。工作人员在观察过程中，需要详细分析泵站机电设备的运行状况，但是较多时候工作人员忽略其初始运行状态监管工作，出现较多故障问题。另外，机电设备投入生产工作中，容易产生较大资金消耗，造成其运行维护工作中更多注重资金投入，忽略维修养护工作，容易引发机电设备运行故障，同时不能得到及时有效的解决。

3 水利工程泵站机电设备故障诊断方法

3.1 温度诊断

泵站机电设备故障信息确认的过程中需要相关人员全面检查故障现场，调查机电设备发生故障的具体时间、顺序、原因等多个方面，同时确保信息数据的准确性、可靠性，在确认故障信息数据之后，详细测试和掌握机电设备运行情况，尤其是结合机电设备输出功率发现故障具体位置，根据设备运行情况进行合理判断。工作人员针对泵站机电设备故障进行温度诊断过程中，需要分析检测机电设备的运行环境是否满足其安全运行需求，当产生温度异常的现象，需要借助温度检测功能发出警报，提醒工作人员，同时结合温度异常现象、详细信息，有效判断机电设备是否需要立即停止运行。机电设备运行中断之后，工作人员需要最短时间内在故障问题发生现场，分析温度检测设备，诊断机电设备故障问题。温度和水利工程泵站机电设备运行状态紧密相关，温度是引发机电设备故障的主要因素之一，同时是表征故障的特征参量。例如：某水利工程机电设备的液压系统在实际运行中出现高温现象，当温度较高时就会严重影响机电设备内部零件使用性能，为企业带来较大经济损失。所以，维修人员在诊断机电设备故障过程中，结合温度变化判定系统运行状况，水利工程机械工作通常处于暴晒、雨雪气候中，恶劣环境的温度对机电设备温度产生较大影响，在故障诊断过程中，工作人员修正测量数据，避免温度产生误差。一般情况下我国采用热电阻、红外非接触式测温等接触式测温仪。

3.2 铁谱检测

铁谱检测工作开展原理主要是全面检测多个机电设备组件运行润滑性能，详细分析机电设备运行状况。润滑油能够有效提升机电设备中多个零件的联动性，同时能够有效保证机电设备在磁场强度较大、环境因素影响较大的条件下保持安全稳定高效的运行状态。泵站机电设备在高磁场状态下运行中采用铁谱检测，磁场能够从润滑油中抽离出机电设备零件中铁锈、碎屑等，同时结合多种零件抽离铁锈密度，制作相应光谱片，更加直观清晰的展现出机电设备结构中相关零件的实际损伤状况。

3.3 振动检测

振动检测方法主要经过简单、复杂诊断法对泵站机电设备故障进行诊断，同时明确故障问题产生原因。简单诊断法在实际应用过程中借助振动频率较大的机电设备，增强传感器振动信号，同时根据检测振动的最高数值明确设备详细振动状态，了解设备振动频率的情况下，便于工作人员更加全面掌握机电设备动能转化功能，有助于后续维修养护工作高效进行。

复杂诊断方法主要针对泵站机电设备的动能、其他相关性能的定期检测，设备动能传输能力在周边环境相对稳定的情况下，在不同周期时间段产生一定变化。工作人员在信息处理系统中全面准确录入泵站机电设备运行信号、振动的振幅值，系统能够自动结合显示信息开展测试，同时在检测控制系统中直接输入测试信息，再借助中央处理器进行针对性处理，便于工作人员及时准确发现泵站机电设备出现故障部位，分析其形成原因。

振动检测方法是水利工程泵站机电设备故障诊断的新型技术，检测设备振动参数、特点，有效分析其运行状态。水利工程泵站机电设备在实际运行过程中均会产生不同程度的振动，振动信号包含机电设备故障的准确信息。工作人员在故障诊断过程中，需要更多关注振动特征，由于振动特征的具体表现就是机电设备运行现状的标志和体现，振动特征参数属于极限设备中十分重要内容，主要包含加速度、位移、相位值等各项参数。

4 水利工程泵站机电设备管理维护措施

4.1 建立健全的运行管理与维护制度

维护管理人员在水利工程泵站机电设备运行管理维护过程中，要结合泵站的实际情况建立健全的机电设备管理机制，同时提高工作监督管理力度，保证相关制度全面落实在各个工作环节中，有效约束工作人员的日常行为。另外，管理人员需要在日常工作中全面分析管理模式中存在的问题和不足，结合实际工作情况，不断创新和优化管理模式，全面提升工作开展的实际效果。管理人员对设备操作技术人员进行安全培训，增强技术人员的安全意识，掌握相应的安全防治措施，按照相关标准合理应用设备和资源。

水利工程泵站机电设备维护管理过程中实施设备归档、点检制度，完善设备档案管理工作，将岗位责任制度全面落实到各项工作实处，开展安全事故、设备档案、运行和修理等档案管理工作，制定维修保护、油料消耗等多方面标准，同时制定机电设备维护操作、配件采购等多方面管理制度。另外，相关管理人员需要多重视点检制度，将设备管理责任制度全面落实到点检员，负责机电设备全过程管理，定期维护和检查机电设备，同时针对机电设备实际运行状况，提出可行性的改进措施，有效维护机电设备，并且制定完善的机电设备检修方法、质量标准等 ，针对多个方面进行详细规定。

管理人员制定泵站机电设备相关风险金制度，结合相应比例的机电设备维修质量合理设定风险金，针对设备维修质量中存在的问题开展针对性处罚，同时在机电设备维修跟踪服务工作中，制定维修档案，详细跟踪登记每台机电设备管理信息。

4.2 加强泵站机电设备安全运行管理

水利工程泵站机电设备运行中受到多种因素的影响，需要加大其安全运行管理力度，做好各项机电设备的维护管理工作。例如：管理人员在实践工作中，需要结合实际工作情况和需求，积极创新维护管理工作方式，针对变压器维护管理过程中，需要加强变压器预防性试验，结合相关标准规定，结合现有试验数据，开展相应的对比试验，全面分析变压器存在故障问题。维护管理人员对于新安装的变压器，在运行过程中，进行吊芯的工作检查，详细观察铁芯、绝缘、支架等实际状况，有效减少存在的安全隐患。同时，维护管理人员加强日常巡查力度，每天检查变压器运行情况，全面清理其表面，保持干净整洁，做好绝缘套管的检查，及时发现存在的问题，并且检查变压器充油套管、油枕、油位、油色，保证设备的密封性。管理人员检查冷却装置、呼吸器等，一般情况下，变压器上层油温需要小于85 ℃，循环水冷却变压器上层油温控制在75 ℃之内，增强特殊情况的巡视工作，在大风、大雾、大雪等恶劣天气下，需要做好引线摆动情况的检查。同时，管理人员要坚持变压器中无杂物、无闪络和放电痕迹、变压器盖和套管、瓦斯继电器等无积雪、结冰等现象。

4.3 强化检修管控

水利工程泵站机电设备检修工作中需要加大管控力度，通过大修、小修交替维护，制定相应的检修计划，做好检修管控工作，结合实际需求更换易消耗的零件。泵站机电设备拆卸、安装操作时，详细分析指导说明书，标记部件零件，防止出现错装、漏装等问题，同时全面依照机电设备检修技术规范标准，更换机电设备零部件，防止其实际运行中产生故障问题，全面提高机电设备工作性能管理效果，提高设备运行质量和效率。

水利工程泵站机电设备检修过程中，按照相关标准规定进行检查，确保机电设备安全稳定运行。检修管控人员需要严格按照相关操作流程，开展设备试验和设备日常维护工作，保证维护工作质量。维护人员可以采集以往的相关信息数据，为后续机电设备出现故障的情况下进行维护提供参考依据，然后按照相关标准规范进行合格验收。维护管理人员进行定期维护检查工作，及时清理设备的相关清理工作，更多的检查转子之间有无存在相关杂物和垃圾。例如：主机组属于水泵站的关键设备之一，检修人员详细记录电气量和温度量，产生异常现象之后，及时制定合理的处理措施，解决相关问题，保证设备能够高效顺利地运行。检修人员根据实际状况，科学合理的管控好叶片的角度，有效提高主机组的实际运行质量和效率；电动机检修管控过程中保持其工作环境具有良好通风散热效果，防止温度较高，出现电动机工作异常现象，在定期维修管控工作中，需要详细检查电动机电流、温度变化，避免其产生超温运行现象。另外，检修管控人员更多注重电动机轴承运转声音的判定，当出现杂音的情况下可以及时更换，同时定期检测电动机电流和温度变化，避免电动机出现受潮、绝缘老化等现象，出现短路现象，引发电动机故障问题。电动机运转过程中，检修管控人员要增强轴承的检修管理，确保润滑适当，及时更换存在异常的轴承，找正泵站机电设备机组的联轴器。

5 结语

水利工程泵站机电设备长时间在复杂环境下运行，容易出现多种故障问题，因此需要增强其故障诊断工作力度，并结合实际情况，合理选择针对性的故障诊断方法，明确机电设备故障位置和形成原因，做好相应的维护和管理工作，防止其出现突发性故障，保证其始终处于安全稳定高效的运行状态。