飞力潜水泵监控系统介绍及泄露故障案例分析

胡立峰

(濮阳市污水处理厂，河南濮阳 457000)

飞力潜水泵监控系统介绍及泄露故障案例分析

胡立峰

(濮阳市污水处理厂，河南濮阳 457000)

介绍了ITT飞力潜水泵监控保护系统，总结了该系统在运行过程中遇到的问题，对常见泄漏故障案例进行了分析，并提出了相应的解决办法。

监控系统;泄露;故障分析

瑞典制造ITT飞力潜水泵(以下简称ITT飞力泵)在国内污水处理厂得到了广泛的应用，由于潜水泵长期工作在污水中，工作环境较差，又不能被人们直接观测到，所以该系列潜水泵配有完整的监控系统。该监控系统由多种监控传感器、信号防水电缆及ITT飞力泵专用监控继电器CAS或MiniCASⅡ组成。监控传感器安装于泵体内，通过信号防水电缆与安装于低压配电屏(或控制屏)上的专用监控继电器CAS或MiniCASⅡ连接。工作中，专用监控继电器一直对监控传感器传输来的信号进行对比、检测，出现异常时将发出报警或停机信号，全面实现对潜水泵的监控及保护[1-4]。

1 监控系统介绍

1.1油室泄漏监测

ITT飞力泵油室泄漏监测是由ITT飞力泵专用的油中水分监控传感器CLS来完成的。它的长为75 mm，直经为12 mm，表面为玻璃壳，主要测量潜水泵油室中水分的含量。ITT飞力泵运行规范标准：当油中水分含量达35%(体积分数，下同)或以上时，该传感器应发出信号，监控继电器动作，从而停泵或报警；当油室中水分含量低于35%时，泵是可以正常运行的。

1.2电机定子绕组温度监测

ITT飞力泵电机定子绕组温度用热敏开关或3个PTC热敏电阻监测。热敏开关通常情况下是闭合的，当电机定子绕组温度升高至(140±5)℃时，热敏开关打开，与之相连的专用监控继电器动作；PTC热敏电阻在室温时阻值约为50～100 Ω，电机定子绕组温度升高时PTC热敏电阻阻值也逐渐增大，当电阻超过3 kΩ时，与之相连的专用监控继电器动作，复位时可手动操作，但须等到电阻降到约900 Ω，即定子冷却下来以后才能进行。热敏开关或PTC热敏电阻通常植入于电机定子绕组内。

1.3定子室及接线盒泄漏监测

定子室及接线盒泄漏均采用了浮球开关(FLS)，如液体进入定子室或接线盒时浮球开关将作出反应。正常时，浮球开关的电阻值为1.5 kΩ；泄漏时，浮球开关的电阻值将变为0.33 kΩ，使专用监控继电器动作。

1.4主轴承温度监测

ITT飞力泵主轴承(即下轴承)温度监测用铂金传感器pt-100，出厂设定报警值为100 ℃(212 ℉)。由于大多数轴承运行时低于这个温度，用户可对不同设备分别进行设置。设置方法是：让设备运行1～2 h，使轴承达到运行温度，如果温度在一段时间内稳定，就将报警值设置为上述温度再加上15～20 ℃。所留的余额通常能够克服水温和负荷变化的影响。

1.5专用监控继电器

ITT飞力泵监控系统配有专用的监控继电器，所有的传感器信号均输入监控继电器，由监控继电器对信号进行对比、检测，出现异常时将发出报警或停机信号。专用监控继电器分2种：CAS和MiniCASⅡ。CAS适用于大型潜水泵，MiniCASⅡ适用于小型潜水泵或小型水下推进器。监控继电器一般安装于低压配电屏或控制屏上。

油室泄漏监测、电机定子绕组温度监测、定子室及接线盒泄漏监测、主轴承温度监测, 这些传感器的任何组合都能由ITT飞力监控继电器CAS或MiniCASⅡ来监控，且都能用于标准型泵。实际运行中，这些监控的保护动作、报警一般都能从监控继电器上的显示来找出故障原因，从而实现对ITT飞力泵的全面监控及保护。

2 泵在运行中泄漏故障案例分析

ITT飞力潜水泵的监控系统在泵的正常运行中起到了很重要的全面监控及保护作用。由于飞力系列产品较多，配备的监控系统不同，实际运行中遇到的问题也不同，现将泵在运行中与泄漏故障相关的案例介绍给大家[5-8]。

2.1泄漏误报警

油中水分监控传感器CLS对泵的油室泄漏进行监测(又常称作泄漏传感器)。在实际运行中，由于泵的油室水分含量超过35%时，泄漏报警系统动作，自动停泵。检修时，将泵的油室中含水的旧油全部换掉，注入新油，此时油室水分含量基本为零(远远低于35%的报警上限值)，复位时泄漏报警信号应该消除，但实际操作中，泄漏报警信号时常不能消除。

经全面检查此报警并非线路、信号传输或传感器等电气故障所至，属泄漏误报警信号。

泄漏误报警信号产生的原因主要与污水这种特殊的介质有关，泵在高速运转过程中，污水中微小脏物、污垢通过机械密封渗透到油室，这些含有水分的微小脏物、污垢附着到泄漏传感器(CLS)上，即产生泄漏误报警信号。

此误报警故障只需将泄漏传感器(CLS)用柔软的布擦干净后即可消除。

将泄漏传感器(CLS)擦干净，看似一个小问题，但处理起来非常麻烦。它需要把泵油室中的油抽干净，拆机械密封，将泵解体后才能接触到泄漏传感器(CLS)。将泄漏传感器(CLS)用柔软的布擦干净后，再组装泵，试压检查机械密封安装情况，注油等。工作繁杂而且很容易影响泵的整机稳定性。

经摸索，笔者发现对于此类误报警故障信号可采取如下方法处理。

首先排除电气故障，确定是误报警信号，然后将泄漏传感器(CLS)暂时从泵的监控继电器上解除，让泵运转一段时间(一般2 d左右就能解除报警)。这期间可尝试着将传感器(CLS)接入，直至恢复正常。此种方法主要利用了泵在运行过程中，油室中的油也在潜动，对传感器表面附着的脏物进行冲刷，而将误报警信号消除，虽然在消除误报警信号时间上有不确定性，但最终能解决问题。采取此种方法处理，不用拆机械密封、不用对泵解体，提高了泵的整机稳定性，大大减少了机械维修人员的工作量，同时又保证了油室中水分监控传感器(CLS)的正常使用。实践证明，此方法消除此类泄漏误报警故障简单可行。

2.2正常换机械密封致使泵电机烧坏

一台小型立式潜水泵(型号：NP 3300 181-LT；功率：34 kW)出现了油室泄漏报警，机械维修人员对泵解体，检查机械密封。在解体之前，电工对电机绕组进行了测试，绕组相间、相对地之间的绝缘电阻值均正常，空载点动试运转电机也正常。机械维修人员更换了机械密封并组装好，再次空载试运行时，电机绕组瞬间短路烧坏。

此故障的出现很意外，于是笔者对故障原因进行分析查验：飞力潜水泵的监控保护系统是采用油室泄漏传感器(CLS)+热敏开关保护的组合保护，即电机定子室无泄漏监测保护。由于泵的下机械密封老化或损坏，使油室进水，油室中的液体变成了油与水的混合物，在泵的运行中，即使上机械密封再完好，也难免往电机定子室微渗，长时间的微渗使电机定子室的液体(油与水)有了一定的积蓄，因该泵没有定子室泄漏监测，这种积蓄的液体不能反映给监控保护系统。电机定子室这种微量的渗液对立放的泵来说影响也不是太大，因为电机绕组离电机定子室底部很高。但是，当该泵被平放时，这种少量的液体就浸到了绕组，因为电机绕组紧贴电机侧面壳体。也正因为维修机械密封的过程中，曾经将泵放倒过，含水的液体浸到了绕组，通电试运行时绝缘击穿，瞬间烧坏电机。

飞力中小型潜水泵大多采用油室泄漏传感器(CLS)+热敏开关保护的组合保护，上述所烧坏的泵就是采取的这种保护。对于采取此类保护的立式泵维修过程中一定要检查一下电机定子室是否有渗液，如有一定要及时清理。泵的小修不方便检查电机定子室时，待泵全部修好后，空载试运行之前也一定要测一下电机绕组相间、相对地之间的绝缘电阻，特别是对于立式泵，如在维修过程中平放过，则更应该认真检查一下，以免烧坏电机。

3 结 语

全面系统地介绍了ITT飞力潜水泵监控保护系统。通过泄漏故障案例，分析了监控保护系统泄漏误报警的原因并提出了简单可行的处理方法；对飞力中小型立式潜水泵正常维修过程中而烧坏电机的原因进行了剖析并提出了避免此类事故发生的注意事项、建议。泄漏故障案例在实践中具有一定的普遍性，对它的分析及处理对国内ITT飞力潜水泵用户具有一定的实际意义。

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Introduction of monitoring system of Flygt submersible pump and analysis of leakage fault cases

HU Lifeng

(Puyang Municipal Sewage Treatment Plant, Puyang Henan 457000, China)

The monitoring and protection system of Flygt submersible pump produced by ITT is introduced. The operation process problems are summarized. Some common leakage fault cases are analyzed and the corresponding solutions are proposed.

monitoring system; leakage; fault analysis

1008-1534(2013)05-0364-03

X703.3

A

10.7535/hbgykj.2013yx0513

2013-04-15;

2013-04-29

责任编辑：王海云

胡立峰(1964-)，男，河南濮阳人，工程师，主要从事低压电器自动控制方面的工作。

E-mail:lifeng.hu@163.com