潜污水泵电机故障原因分析及改造措施

李万春

(广东粤电大埔发电有限公司，广东 梅州 514265)

某火力发电厂5，6号机组配套使用了多台潜污水泵，由于存在设备抽送的介质工况较恶劣、电机温度过高、潜污水泵持续长时间运行和电机接线室处的密封性能不良等原因，导致潜污水泵电机故障频发，给正常生产带来较大影响。

1 存在的问题

该潜污水泵型号：80QW 65-50；流量：Q=65 m3/h；扬程：H=25 m；转速：n=2 900 r/m in；配套功率：P=7.5 kW。过去一段时间以来，潜污水泵电机出现故障的频率较高，6个月内的故障次数由设备投入使用初期的2次增加到改造前的6次，故障呈持续上升态势。

2 原因分析

该潜污水泵抽送的介质为煤泥污水，水泵的控制柜为普通手动电控柜，水泵故障主要是潜水电机烧坏故障。经分析，造成潜污水泵电机故障的主要原因如下。

(1) 水泵启动后，水泵运行抽送煤泥污水，控制柜不能随着液面的降低而控制水泵的运行，使电机长时间露出液面运行，电机不能有效散热，导致温度过高而烧坏，如图1所示。

(2) 当水泵在全流量工况下运行时，由于控制柜不能根据液面高低有效地控制水泵的运行，造成水泵长时间连续运行，电机温度不断升高，致使潜水电机烧坏。

图1 潜污水泵电机烧毁情况

(3) 由于介质内大颗粒物和高粘度物与叶轮长时间摩擦产生高温，该热量通过泵轴传递给潜污水泵电机的转子，从而加剧电机发热，使潜污水泵电机烧坏。

(4) 水泵电机解体后，发现水泵的机械密封完好，因此电机内部没有进水的可能性。当解体水泵电机线圈接线室处时，发现该处有水雾存在，内壁生锈（见图2）。

图2 线圈接线室内壁生锈情况

上述前3个原因会导致潜污水泵电机的温度升至很高。而水泵电机的温度升高，又会导致电机线圈接线室处的温度高过其他地方，此高温会破坏该处的密封，使其密封性能下降。

当水泵电机发热产生高温时，电机定子与转子间的空气会膨胀，电机机壳内的压力会增加。由于电机线圈接线室处的密封已遭到破坏，该膨胀的热空气会从此处排出电机，从而进一步破坏接线室处的密封。

当水泵停止运行或液面升高后，电机温度下降。这时电机机壳内的空气收缩，压力降低，电机外面的湿空气(含有过量的水蒸气)或液体将进入电机和电机线圈接线室内部。水雾或液体造成电机的线圈短路，从而使潜污水泵电机烧坏。在改造前，曾出现过2次初步判断是因渗入湿空气导致内部湿度过大而引起的电机短路故障。

3 解决措施

综上所述，必须对潜污水泵进行改造，并加强运行、维护管理。

3.1 实施改造

(1) 将控制柜改为可根据液面高低变化实现自动控制水泵启停的控制柜。

(2) 增加水位浮球或水位检测探头，用以检测煤泥污水的水位，并且通过自动控制柜实现与水泵联动功能。

(3) 在水泵出水管上安装手动阀门，控制水泵的流量或扬程。

上述改造方法不用更换现有的潜污水泵，耗用较少的改造成本就能使潜污水泵正常稳定运行。

3.2 加强管理

（1） 运行班组认真落实巡查制度，建立设备巡查日志，发现设备运行异常，及时记录并联系维修班组处理。

（2） 维修班组制定周期合理的定期维修制度，每月进行一次常规试验和维护检查，一旦发现设备性能下降或有异常情况，及时维护处理；每年进行1次设备解体检修，定期更换密封橡胶圈和轴承等易损零部件，确保设备可靠运行。

4 结束语

该发电厂按以上方案对潜污水泵实施改造，并落实切实可行的运行及维护管理措施后，所有潜污水泵均已安全稳定无故障持续运行了6个多月，提高了设备运行的可靠性。同时，由于控制柜可自动控制水泵的启停，电机运行温度一直处于正常状态；实施流量控制后水泵过流部件的磨损量也大幅降低，从而延长了潜污水泵的使用寿命，降低了设备维护成本。