泵站电气设备安全运行管理和养护

薛荣华

(温州市瑞平水系管理处,浙江 瑞安 325207)

0 引 言

泵站是解决洪涝灾害、干旱缺水、水环境恶化当今三大水资源问题的有效工程措施之一.承担着区域性的防洪、除涝、灌溉、调水和供水的重任,主要用于农田排灌、城市给排水以及跨流域调水等,在水资源的合理调度和管理中起着不可替代的作用[1].同时,泵站又为耗能大户,设备维护和更新费用高.因此,泵站的安全运行、优化管理以及养护就显得尤为重要[2].

温州瑞安潘山翻水站是一个向灌区工农业供水的中型泵站,隶属于温州市瑞平水系管理处.站内十台机组、装机总容量1600 kVA,由35kV高压供电专线、主变压器降压35 kV/380 V供十台机组运行,总流量为每秒10 m3.泵站的主要电气设备有主变压器、电动机及水泵、油开关系统、保护装置、辅机系统、输电线路等.本文通过泵站电气设备典型故障分析,重点介绍泵站主要电气设备管理和养护、电气设备预防性试验以及防火防护措施三个方面的实践经验.

1 电气设备典型故障分析

要针对性地作好泵站电气设备安全运行管理和养护,必须对泵站电气设备典型故障有较深的了解.潘山翻水站农田灌溉泵站,具有季节性的工作特点,如每年的春夏季是灌溉排涝的重点时期,也是暴露问题的集中时期.其有如下典型故障分析.

1.1 电动机及水泵典型故障

电动机定子绕组端部绑线崩断、绝缘蹭坏、连接处开焊;定子铁芯松动;转子励磁绕组接头处产生裂纹、开焊、局部过热烤焦绝缘造成损坏;机组运行中振动噪声增大、温度升高过大等.

1.2 主变压器温度指示故障

变压器的油温检查是变压器运行检查的重点,而温度指示故障是常见故障,易造成主变压器故障误判,应周期检测,温度指示值超过2%的允许误差后应及时修理.

1.3 油开关系统典型故障

一是油开关本体渗漏油严重,应退出运行.因为油位降低造成弧柱拉长,油分解产生的气体进入空气,严重可造成燃烧爆炸.同时触头裸露造成腐蚀,主变、近区变不能正常操作易造成大事故.二是操作机构拐臂连接处脱离,使机组启动时缺相,造成三相电流不平衡,加速机组定子绝缘老化,并影响机组稳定运行.三是与油开关相配套的保护、测量系统的缺陷,互感器二次侧导线面积偏小,在机组过载运行时容易发生故障.

1.4 保护装置典型故障

机组二次侧端子排锈蚀严重,增大了保护、测量系统的电阻,使保护部分灵敏度降低,测量部分灵敏度受到影响.仪表指示有误或错误,中央信号误动作故障概率大.

1.5 输电线路典型故障

输电线路导线有断股、金具锈蚀严重、部分金具断裂起不到应有的作用,线杆有严重裂缝、拉线与导线距离太近在潮湿、雷雨季节给行人带来安全隐患.

2 运行管理和养护

2.1 电动机运行管理和养护

电机运行管理应做好“起动前检查、合闸时观察、运行中监视”三项工作.

(1)起动前检查

应重点对三相电压、保险丝、外壳接地、电机保护装置、转子转动(无不正常的摩擦、卡阻、窜轴或异常的声响)、紧固螺丝、联轴器或皮带轮是否安装校正等进行检查.

(2)合闸时观察

合闸时应对电机转动、转向、电压、电流波动是否转动进行观察,如通电后.电机不转或转速过低,有异常哼声,应立即断电,如通电时间稍长,极有可能烧毁电机绕组及控制电路.待排除故障(如缺相、卡阻、绕组短路)后方能重新试运行.

(3)运行中监视

主要是监视电流、电压是否正常,不平衡值是否在允许范围内;有无温度过高、异常响声和剧烈振动等情况;出现异常或突发事故发生(如漏电,转速突然下降,发生剧烈振动,有异常大的声响,过热冒烟,或电器接点打火冒烟)时,均应立即切断电源停止运行.

电机的维修养护重点做好日常保养和定期检修两项工作.

潘山站每年11月份左右进行1次小修,主要工作是在不抽出电动机转子的情况下清除积尘、油污,检查接线、测量绝缘电阻,干燥电机,润滑转动部分,检测调整定、转子间气隙以及联轴器的不同心等.由于电动机运行电压低(380 V)电流大、开机次数频繁,因此控制保护回路交流接触器(CJ12F-400/3)与降压起动交流接触器(CJ12F-250/5)的触点检查、修复处理在小修时特别加以重视.

大修的项目是根据具体运行情况来确定.电动机的大修包括对电机的定子、转子、轴承、机架等进行全面地保养、检修、安装、调整、修复或更换损坏部件等工作.

2.2 变压器的运行管理和养护

变压器通电前,应重点检查进出接线是否正确,油位是否符合要求,接地是否良好等.如果变压器通电前停用时间较长,应检测绝缘电阻.

在变压器在运行中,要定时巡视检查.主要包括：

(2)变压器各密封件和焊缝无渗漏油现象.

(3)电压、电流、负荷检查,电压、电流值、三相电压不平衡值、各相电流偏差、过负荷等应符合要求.

(4)变压器的油温和温度计应正常,这是变压器在运行中检查的重点.温度计应在检定周期内.自然循环变压器上层油温超过85℃,则说明有故障,应检查、排除.所有散热管温度应相同,如果某一散热管温度低于其他散热管,则说明其中的油循环受阻.

(5)检查变压器的油色、油位是否正常,套管无破损裂纹、无放电痕迹及其它异常现象[3].

在变压器的维修保养过程中,变压器通常不易出现故障,但必须按规定对它进行保养.规定1年1次小修,主要项目为：处理已发现的缺陷,清扫外绝缘和检查导电接头(包括套管将军帽);放出储油柜积污器中的污油;清扫油箱和附件,必要时进行补漆;检修油位计,调整油位;检修冷却装置;检修安全保护装置;检修油保护装置;检修测温装置;检查接地系统.大修一般5～10年1次,除小修的内容外,重点是吊罩(芯)检查器身(铁芯 、线圈 、绝缘 、引线 、支架 、切换装置等);变压器油处理或换油,做变压器油的耐压试验;清洗油箱内外及其附件,必要时对外表喷漆;检查更换密封胶垫,消除各密封点渗、漏油等.要注意：无论小修或大修,都应在无风、晴朗的天气进行,以免粘附灰尘或受潮.

2.3 开关柜和配电盘的运行管理和养护

在开关柜与配电盘在运行中的监视检查,主要关注仪表指示是否正确,电流、电压是否平衡,线路负荷是否过量,指示信号是否正确;隔离开关等的状态,出线开关、联络开关等的状态、位置是否正确;各供电线路有无过热,接头有无过热、烧红现象;互感器、隔离开关有无异常响声;各部位有无冒烟、放电现象;高压开关柜每天夜班要进行灭灯检查或利用半导体收音机检测高压部分是否存在发电现象也是一种不错的方法;油断路器的油位、油色是否正常等.一旦发现异常,应立即采取措施予以排除,严禁带病工作.

在开关柜与配电盘的养护过程中,每年应进行一次保养小修,主要是清除灰尘、油污、紧固导线接头;修理或更换有故障的零部件;隔离开关、油开关小修项目中,重点是修整接触点、检修传动机构,并用润滑油(中性凡士林)润滑传动机构的摩擦部分;油断路器必要时应加油或换油.大修可每3年进行一次,按相应的大修工序进行,如多油断路器大修工序包括：绝缘拉杆检修、断路器本体技术参数调整、断路器整体测试、连板系统检查、自由脱扣检查 、合闸接触器、低电压测试.大修后必须进行绝缘电阻、交流耐压的等相关电气性能试验.

在任何科目与知识的教学中，选择恰当的教学方法都是保证教学质量的关键。小学语文课堂朗读教学也不例外。如果教学方法不当，很容易影响小学生的参与积极性与热情，从而影响小学生的朗读兴趣。然而，当前很多小学语文教师在开展朗读教学时，没有注重教学方法的选择，也没有充分了解朗读教学的真正意义，采取的方式大多为领读、演示等，让学生进行模仿，压制了小学生的天性，使其难以将自身的真实想法表达出来，只能被动跟随教师朗读，教学效果往往非常不理想。

3 年度电气设备预防性试验

电气设备预防性试验是为了发现运行中设备的隐患、预防发生事故.潘山翻水站基本都在空闲期间安排一次预试,做出综合分析判断后,进行维修或更换.

预防试验的依据是国家《电力设备预防性试验规程》、行业的有关标准、规范及设计资料.

在预防试验中预试结果对判定电气设备能否持续稳定安全运行起着不可替代的作用,根据综合分析,应对设备做出判断结论：合格、不合格或对设备的怀疑.对不合格的,应及时进行检修.综合分析判断有时有一定复杂性和难度,特别当试验结果接近技术要求限值时-尚未超标,更应考虑气候条件的影响、测量仪器可能产生的误差以及考虑操作人员的技术素质等因素.

为了能做到有重点地或加速处理缺陷,应根据设备结构特点,尽量做部件的分节试验,以进一步查明缺陷存在的部位或范围.对有怀疑或异常、一时不易确定是否合格的,应采用缩短试验周期的措施,或在良好天气下温度较高时进行复测来监视设备可疑缺陷的变化趋势,或验证过去测量的准确性.

目前,站内自身人员难以独立完成,基本上要邀请行业管理方面专家组成预试组进行.

4 防火防护措施

泵站对电气火灾的发生采取周密的预防措施,防范于未然.防火防护措施具体如下：

(1)站区地面建筑物、屋外电气设备周围及主泵房、辅机房均应设置消火栓.

(2)为在发生火灾时能及时防止火势蔓延,保证人身安全,应在电缆室、控制室、变压器室之间采用防火墙、防火间隔等划分成独立的防火分区.

(3)对于易燃段的电缆局部或端部及沿重要回路电缆的全长,应用防火包带包扎或防火涂料护层;也可将电缆置于封闭的金属盒内或穿钢管敷设,防止电缆引燃和延燃及重要回路的电缆在事故过程中烧毁.

(4)在低压三相四线系统中,对于可能产生严重的负荷不平衡电流时选择零线截面积应与相线相同,防止零线长时间过载绝缘损坏引起火灾.

(5)安装火灾自动报警装置.

5 结 语

泵站是为水提供势能和压能,解决无自流条件下的排灌、供水和水资源调配唯一动力来源,而泵站电气设备管理与维护是保证泵站正常运行的关键之一.电气设备维护保养不仅要总结经验,更要不断地完善与创新,以提高运行效益.

[1] 刘竹溪,冯广志.中国泵站工程[M].北京：水利电力出版社,1993.

[2] 赵乐诗.我国泵站建设与管理的现状和任务[J].农田水利与小水电,1994(9)：32-34.

[3] 王晓莺.变压器故障与监测[M].北京：机械工业出版社,2005.