论文部分内容阅读
[摘 要]水泵是一种常见的动力传输装置，能实现介质的有效传输。为了提高水泵的工作效率，需要保证水泵运行的稳定性。在日常工作中，水泵可能会因为各种原因而发生故障，其中电机烧毁故障是最常见的典型故障，为了解决并预防电机烧毁故障，水泵管理人员需要了解电机烧毁的主要原因，针对不同原因采取不同的解决措施，进而提高水泵运行的稳定性，最终提高生产效率。
[关键词]水泵电机；故障诊断；修复措施
中图分类号：S981 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）06-0027-01
引言
水泵的工作原理是经过内部加压，将液体吸入到设备当中，然后给液体施加一个更快的流动速度使其从出口排出，这一过程中，水泵将电机产生的机械能传输给液体，使其具备一定的动能，实现能量转换。而在这一过程中，水泵电机可能会出现短路、进水、扬程不匹配等各种情况，导致水泵电机的负荷增大，电机内部不断升温，最终出现烧毁故障。在了解了烧毁故障的主要原因之后，通过相应的修复措施和预防措施，可以有效降低因电机烧毁故障造成的损失。
1 水泵电机烧毁故障原因及处理措施
1.1 轴功率过高及电机超载
导致水泵轴功率过高及电机超载现象的主要原因有：填料压盖压得太紧；填料发热；泵内有磨损现象；轴承损坏；机组不对中；平衡盘与平衡环研磨或平衡水受阻；泵转速偏高；流量偏大；电源或电机三相不平衡。
故障处理：合理调整填料压盖；消除磨擦；更换轴承；合理对中；疏通平衡水管；合理调节泵的转速；合理调节泵的运行工况；合理解决电源或电机电流不平衡现象。
1.2 流量扬程不够
导致水泵流量扬程不够的主要原因有：水泵的管道中包含较大的压力；进水管和输入管道系统中出现漏气的情况；底阀淹没深度过低以及四壁距离较小；电机叶轮转速不足；实际的扬程远远高于水泵的实际扬程，导致水泵电机负荷增大。
故障处理：清理管道系统，使液体能够顺利通过；更换电机磨损较为严重的零部件；修补漏气管道或者进行更换；调整装置的扬程或使用扬程相匹配的水泵。
1.3 转动部件转动困难或有磨擦
转动部件转动困难或有磨擦原因分析：轴弯曲、耐磨环之间的运行间隙不正确；泵壳上管道的应力太大；轴或叶轮环摆动太大；叶轮和泵壳耐磨环之间有脏物，泵壳耐磨环中有脏物。
故障处理：校直轴或按要求进行更换；检查间隙是否正确，按要求更换泵壳或叶轮的耐磨环；消除应力并向厂家代表咨询，在消除应力后，检查对中情况；检查转动部件和轴承，按要求更换磨损或损坏的部件；清洁和检查耐磨环，按要求进行更换。隔断并消除脏物的来源。
1.4 配套电动机过热
配套电动机过热的原因主要有以下三个方面；第一，水泵电机的工作环境。由于水泵的工作环境比较特殊，电机在工作过程中会出现绕组上附着大量灰尘、油污，此外电机绕组还有可能受潮，影响绝缘效果，进而导致电机发热；第二，操作不当。如果水泵在工作过程中，频繁的出现断续工作，且启动和关闭的频率较高，再加上电源动力不匹配，电机长时间处于过载运行的状态，就容易出现电机过热的情况；第三，三相电电压不稳定。如果水泵电机的工作过程中出现三相电电压不稳，且电压的浮动超过额定电压的10%或低于额定电压的5%就可能导致电机过热的情况发生。
故障处理措施：首先，测量电动机的绝缘电阻，并对电动机进行干燥处理及清扫，尽可能改善电机的工作环境，使其处于一个温度、湿度相对平衡的环境中工作；其次，限制启动次数，按电动机上标定的定额使用，正确选用热保护；最后，安装缺相保护装置，可以有效避免因三相电电压不稳造成的电机过热。
2 预防电机烧毁的有效措施
2.1 改进水泵电缆固定方式
为了防止电机烧毁故障频繁出现，有效的保护水泵电机，提高水泵的工作效率，需要对电缆的安全性、稳定性与耐久性做出相关的处理，通过研究大量的实际工作案例，总结工作经验之后发现，采用夹具固定的方式，可以提高电缆的稳定性与安全性。在安装电缆的过程中，施工人员首先利用钢梯进入井底，将电缆按照由下至上的顺序，依次固定在电缆夹具上，然后在井口安装钢梁并将钢梯固定在钢梁上，以便下次施工。实践表明，利用夹具固定的电缆，结构紧凑、安全耐用，不论是耐久性、稳定性和安全性都显著提高，而且将夹具固定在钢梯上，使其与钢梯、钢梁形成一个整体，能够进一步增加电缆的稳定性。相比尼龙扎带的固定方式，夹具固定操作简单，施工方便，并且能够保证短期内不会出现稳定性差的问题。
2.2 更换水泵进水保护元件
设备内部进水若无法及时发现，故障范围、受损程度将扩大。浮子开关灵敏度不高，浮力不足容易卡死失灵，已不适用。经比较，选用结构简单但却更加有效的进水探头，同樣安装在积水坑中。潜水泵接线腔进水时，首先会汇入积水坑，探棒接触到水后，探棒所接正极就与金属压片所接负极导通，输出进水故障信号至潜水泵综合保护柜，触发保护动作，切断主回路电源。运行人员可以及时发现故障点，采取措施，避免故障进一步加大。
2.3 增设分段零序继电保护
一些企业在水泵专用变压器上会安装零序继电保护装置，但通常情况下，这类装置仅仅提供单级保护，因此灵敏度较差。此外，有的企业为了节省成本，往往是一台变压器供多台水泵使用，当由其中一台水泵电机出现故障，导致零序继电器触发保护动作时，将会切断变压器的总输电线路，影响其他水泵的正常工作，因此，不利于提高工作效率。为此，可以考虑在每台水泵上都增设一级较高灵敏度零序继电保护。一般情况下，专用变压器的三相电流向量和等于零，也就是说中线电流为零，或者存在非常小的电流，不影响变压器发挥正常作用。一旦出现单相接地的情况，变压器的电流向量和就会增大。在每一台水泵上安装零序互感器之后，当互感器感应到电流增大，变回触发零序保护动作，及时切断出现故障的电流回路，进而避免水泵电机受到影响，但不会影响其他水泵的正常工作。分段安装零序继电保护装置，能有效的对故障电机实施保护，还不会影响到其他水泵电机，因此，安装分段零序继电保护装置是预防电机烧毁故障的有效措施。
结语
水泵在许多企业的生产工作中发挥着重要的作用，为了减少水泵电机的故障，有效的提高生产效率，水泵管理人员需要在日常工作中严格检查水泵的各项参数，确保真空表、电流表以及压力表的示数正常。同时还要做好密封工作防止水泵进水。最后检查水泵的接线是否存在问题，减少因短路造成的损失。开展针对水泵电机烧毁故障的诊断、修复与预防工作，是提高生产效率的重要手段。
参考文献
[1] 杨扬，王瑞青.电机轴承配置不当引起的振动故障[J].电工技术，2017，（04）：105-106.
[2] 于月，陈宏伟.焦化装置切焦水泵电机电流波动与升高故障原因分析[J].水泵技术，2017，（03）：45-48.
[3] 曹景芳，吴昌浩，李梦林.立式凝结水泵电机振动大的原因分析与处理[J].华电技术，2017，39（07）：54-56+79.
[4] 李宁会.注水泵电机过热原因分析及对策[J].设备管理与维修，2016，（11）：41-42.
[关键词]水泵电机；故障诊断；修复措施
中图分类号：S981 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）06-0027-01
引言
水泵的工作原理是经过内部加压，将液体吸入到设备当中，然后给液体施加一个更快的流动速度使其从出口排出，这一过程中，水泵将电机产生的机械能传输给液体，使其具备一定的动能，实现能量转换。而在这一过程中，水泵电机可能会出现短路、进水、扬程不匹配等各种情况，导致水泵电机的负荷增大，电机内部不断升温，最终出现烧毁故障。在了解了烧毁故障的主要原因之后，通过相应的修复措施和预防措施，可以有效降低因电机烧毁故障造成的损失。
1 水泵电机烧毁故障原因及处理措施
1.1 轴功率过高及电机超载
导致水泵轴功率过高及电机超载现象的主要原因有：填料压盖压得太紧；填料发热；泵内有磨损现象；轴承损坏；机组不对中；平衡盘与平衡环研磨或平衡水受阻；泵转速偏高；流量偏大；电源或电机三相不平衡。
故障处理：合理调整填料压盖；消除磨擦；更换轴承；合理对中；疏通平衡水管；合理调节泵的转速；合理调节泵的运行工况；合理解决电源或电机电流不平衡现象。
1.2 流量扬程不够
导致水泵流量扬程不够的主要原因有：水泵的管道中包含较大的压力；进水管和输入管道系统中出现漏气的情况；底阀淹没深度过低以及四壁距离较小；电机叶轮转速不足；实际的扬程远远高于水泵的实际扬程，导致水泵电机负荷增大。
故障处理：清理管道系统，使液体能够顺利通过；更换电机磨损较为严重的零部件；修补漏气管道或者进行更换；调整装置的扬程或使用扬程相匹配的水泵。
1.3 转动部件转动困难或有磨擦
转动部件转动困难或有磨擦原因分析：轴弯曲、耐磨环之间的运行间隙不正确；泵壳上管道的应力太大；轴或叶轮环摆动太大；叶轮和泵壳耐磨环之间有脏物，泵壳耐磨环中有脏物。
故障处理：校直轴或按要求进行更换；检查间隙是否正确，按要求更换泵壳或叶轮的耐磨环；消除应力并向厂家代表咨询，在消除应力后，检查对中情况；检查转动部件和轴承，按要求更换磨损或损坏的部件；清洁和检查耐磨环，按要求进行更换。隔断并消除脏物的来源。
1.4 配套电动机过热
配套电动机过热的原因主要有以下三个方面；第一，水泵电机的工作环境。由于水泵的工作环境比较特殊，电机在工作过程中会出现绕组上附着大量灰尘、油污，此外电机绕组还有可能受潮，影响绝缘效果，进而导致电机发热；第二，操作不当。如果水泵在工作过程中，频繁的出现断续工作，且启动和关闭的频率较高，再加上电源动力不匹配，电机长时间处于过载运行的状态，就容易出现电机过热的情况；第三，三相电电压不稳定。如果水泵电机的工作过程中出现三相电电压不稳，且电压的浮动超过额定电压的10%或低于额定电压的5%就可能导致电机过热的情况发生。
故障处理措施：首先，测量电动机的绝缘电阻，并对电动机进行干燥处理及清扫，尽可能改善电机的工作环境，使其处于一个温度、湿度相对平衡的环境中工作；其次，限制启动次数，按电动机上标定的定额使用，正确选用热保护；最后，安装缺相保护装置，可以有效避免因三相电电压不稳造成的电机过热。
2 预防电机烧毁的有效措施
2.1 改进水泵电缆固定方式
为了防止电机烧毁故障频繁出现，有效的保护水泵电机，提高水泵的工作效率，需要对电缆的安全性、稳定性与耐久性做出相关的处理，通过研究大量的实际工作案例，总结工作经验之后发现，采用夹具固定的方式，可以提高电缆的稳定性与安全性。在安装电缆的过程中，施工人员首先利用钢梯进入井底，将电缆按照由下至上的顺序，依次固定在电缆夹具上，然后在井口安装钢梁并将钢梯固定在钢梁上，以便下次施工。实践表明，利用夹具固定的电缆，结构紧凑、安全耐用，不论是耐久性、稳定性和安全性都显著提高，而且将夹具固定在钢梯上，使其与钢梯、钢梁形成一个整体，能够进一步增加电缆的稳定性。相比尼龙扎带的固定方式，夹具固定操作简单，施工方便，并且能够保证短期内不会出现稳定性差的问题。
2.2 更换水泵进水保护元件
设备内部进水若无法及时发现，故障范围、受损程度将扩大。浮子开关灵敏度不高，浮力不足容易卡死失灵，已不适用。经比较，选用结构简单但却更加有效的进水探头，同樣安装在积水坑中。潜水泵接线腔进水时，首先会汇入积水坑，探棒接触到水后，探棒所接正极就与金属压片所接负极导通，输出进水故障信号至潜水泵综合保护柜，触发保护动作，切断主回路电源。运行人员可以及时发现故障点，采取措施，避免故障进一步加大。
2.3 增设分段零序继电保护
一些企业在水泵专用变压器上会安装零序继电保护装置，但通常情况下，这类装置仅仅提供单级保护，因此灵敏度较差。此外，有的企业为了节省成本，往往是一台变压器供多台水泵使用，当由其中一台水泵电机出现故障，导致零序继电器触发保护动作时，将会切断变压器的总输电线路，影响其他水泵的正常工作，因此，不利于提高工作效率。为此，可以考虑在每台水泵上都增设一级较高灵敏度零序继电保护。一般情况下，专用变压器的三相电流向量和等于零，也就是说中线电流为零，或者存在非常小的电流，不影响变压器发挥正常作用。一旦出现单相接地的情况，变压器的电流向量和就会增大。在每一台水泵上安装零序互感器之后，当互感器感应到电流增大，变回触发零序保护动作，及时切断出现故障的电流回路，进而避免水泵电机受到影响，但不会影响其他水泵的正常工作。分段安装零序继电保护装置，能有效的对故障电机实施保护，还不会影响到其他水泵电机，因此，安装分段零序继电保护装置是预防电机烧毁故障的有效措施。
结语
水泵在许多企业的生产工作中发挥着重要的作用，为了减少水泵电机的故障，有效的提高生产效率，水泵管理人员需要在日常工作中严格检查水泵的各项参数，确保真空表、电流表以及压力表的示数正常。同时还要做好密封工作防止水泵进水。最后检查水泵的接线是否存在问题，减少因短路造成的损失。开展针对水泵电机烧毁故障的诊断、修复与预防工作，是提高生产效率的重要手段。
参考文献
[1] 杨扬，王瑞青.电机轴承配置不当引起的振动故障[J].电工技术，2017，（04）：105-106.
[2] 于月，陈宏伟.焦化装置切焦水泵电机电流波动与升高故障原因分析[J].水泵技术，2017，（03）：45-48.
[3] 曹景芳，吴昌浩，李梦林.立式凝结水泵电机振动大的原因分析与处理[J].华电技术，2017，39（07）：54-56+79.
[4] 李宁会.注水泵电机过热原因分析及对策[J].设备管理与维修，2016，（11）：41-42.