水利机电设备常见运行异常问题的解决策略

王晓东

（甘肃省景泰川电力提灌水资源利用中心，甘肃 景泰 730400）

水利工程在社会、经济、生态等方面效益的体现，受到水利机电设备的直接影响。若在某种因素的影响下导致运行阶段机电设备频繁出现异常与故障，轻则对机电设备可靠运行产生一定影响，重则因机电设备故障瘫痪威胁到水利工程的安全运行。正因此，探讨如何采取科学策略有效解决机电设备运行异常，对助力水利工程运行价值与功能全面体现有着重要影响。

1 水利工程机电技术概述

现阶段水利工程价值效益的体现受到机电设备应用的直接影响，而机电设备能否稳定运行与机电技术的应用存在密切关联。当前机电技术在我国多个领域行业中得到广泛应用，机电技术与水利工程的融合发展，能够在提高运行效率的同时，为水利工程功能与价值的最大化体现提供技术保障。得益于机电技术的有效应用，水利工程可通过地下、地表水资源的有效调控来达到洪涝与干旱灾害防控的目的。纵观当前我国水利工程事业发展，其机电设备安装施工已经从以往的技术专业化逐渐过渡至技术密集化，尽管水利工程建设在技术密集化的影响下难度增大，但在技术密集化的支撑下，水利机电设备功能作用得以最大化体现，并为水利工程的高效、稳定运行提供保障。

所以，为保证机电设备可发挥出应有作用，需在水利工程建设阶段重视对机电设备技术的严格把控，结合水利工程建设要求、特点做到对机电设备的科学配置与应用，将机电设备异常现象出现概率控制在最低限度内。

2 水利机电设备运行异常与解决

2.1 闸门异常与处理

闸门异常运行问题出现不仅影响水利工程运行可靠性，甚至对周边居民人身安全造成威胁。以某水利工程为例，依据防洪、灌溉等需求进行16孔溢洪道设置，其中15孔闸门均采用潜孔式弧形闸门工艺，闸门运行控制采用斜拉式固定卷扬机设备。在实际运行期间，其继电器逻辑控制尽管是以水利工程最初要求进行配置，但因相对陈旧使得闸门在运行期间频繁出现故障问题。为避免因继电器控制异常对水利工程稳定运行造成影响，该水利工程结合控制要求进行计算机监控系统的增设，通过对闸门运行的实时、动态监控来保证水利工程的稳定运行。该水利工程另一孔为排漂孔，运行期间以液压启闭机作为主要控制设备。在实际运行过程中，发现排漂孔在建设阶段未按照设计标准进行操作杆液压的均衡配置，因电气开度仪在运行期间频繁出现故障，致使排漂门运行难以始终维持稳定状态。为保证排漂孔运行稳定性不受影响，该水利工程结合实际运行需求进行液压设备更换、维修，基于对溢流坝监控系统的合理搭建，并视情况进行部分电气控制设备更换，实现对排漂门异常运行现象的有效抑制。

2.2 漏油问题与处理

渗漏油现象出现对水利工程机电设备稳定运行有着较大影响，通常情况下，渗漏油问题出现多以机电设备变速箱为主，而渗漏油位置则以轴承端盖外面为主。分析渗漏油问题，一方面会对机电设备稳定运行造成负面影响，另一方面则因渗漏油导致设备运行出现油雾，增大水利机电设备出现故障损坏的可能。为避免渗漏油问题出现影响机电设备运行，需结合实际需求来加强轴承端盖密封性的控制，通过优化端盖密封效果来降低机电设备出现漏油问题的概率。在实际机电设备管护期间，相关人员可视情况选择性能更好、寿命更长的密封圈，或者是将薄铜片设置于轴承转合的连接螺栓位置，以确保端盖密封效果符合机电设备实际运行需求。

2.3 设备线缆异常与处理

水利机电设备能否稳定、可靠运行受到电缆线配置的直接影响，而在实际运行期间，易受到某些因素影响出现电缆接头接触不良、导电介质外露、线路打火等异常现象。若运行阶段线缆频繁出现异常与损坏，不仅对水利机电设备的稳定运行造成威胁，甚至因线路故障对现场人员安全造成威胁。为实现对线缆异常问题的有效抑制，首先需做到对线缆采购配置的严格管控，严格按照相关要求来选择线缆，确保线缆耐腐蚀性、耐磨性等指标符合要求。其次，需在线缆布设时加强控制，避免因运动单元的过多接触对线缆性能质量造成影响。若情况允许，可在设备运动时借助拖链来维持同步运行。对于转角等位置，则可视情况借助软性材料来加强线缆质量控制，避免因线缆过多磨损影响到处理效果。最后，要求人员加大对机电设备线缆的检修力度，及时发现线缆破损问题并通过绝缘胶带缠绕处理来解决异常，若线缆损坏过于严重，则需立即上报并第一时间进行线缆段的更换，避免因线缆异常频繁出现威胁到机电设备的安全运行。

2.4 水泵故障与处理

作为水利工程机电设备中的重要组成，水泵故障出现极易影响到水利工程的整体运行稳定性。通常情况下，水泵异常运行情况以水泵漏水、水泵电机烧毁问题为主。经检测发现水泵故障的出现以水封损坏或发动机故障为主要因素，其中发动机故障的主要成因包括维护检修不及时或运行期间频繁出现水泵过载现象，而水封损坏故障成因主要是运行阶段传动轴与水泵频繁接触导致磨损过于严重。为避免水泵异常运行影响到水利工程功能与作用体现，需重视对水泵异常的有效处理与防护。在实际检修维护期间，需将水封作为易损件增多备件数量，并做到定期检查检修，若发现水封磨损过于严重可视情况进行更换或维修。

2.5 冷却异常与处理

水利工程运行期间大量热量的产生易对机电设备稳定运行造成影响，所以需通过强化冷却效果来避免热量过高导致机电设备损坏。鉴于此，需通过冷却装置的合理安设来促进机电设备的稳定运行，确保在运行阶段利用冷却装置降低温度对机电设备造成的影响。但在实际运行过程中，部分冷却装置的配置难以发挥出应有的冷却效果。分析冷却装置运行原理，主要是在固定装置内放置冷却水，通过热交换将机电设备的运行温度控制在预期范围内。但热交换的实现对温度范围有一定要求，而部分大功率机械设备运行期间产生热量超出冷却装置对应温度范围，导致冷却装置热交换处理无法做到对机电设备温度的有效控制，因冷却效果不理想导致机电设备仍受到温度过高的影响。为避免温度过高对机电设备稳定运行造成限制，相关单位需结合机电设备特点进行冷却装置的更换与升级，或者是通过引进先进技术来提升冷却效果，以确保冷却装置与水利机电设备保持较高适配性，有效规避因温度过高导致机电设备运行异常。

2.6 轴流机组叶片扭矩及变形处理

纵观现当前我国中小型水利工程建设，其中轴流机组组成包括定浆式机组与转浆式机组等。若运行期间工况控制与最优区发生偏离，定浆式机组会在工况影响下出现叶片冲角变化，或在斜联关系出现异常时，转浆式机组转轮叶片进口出现问题，叶片在运行期间受到水流的冲击与影响。为避免因机组叶片异常影响到水利工程价值体现，首先可从叶片加工严控入手，要求以模型为参照进行叶片加工质量的严格控制，尽可能采用数控机床加工来提升叶片精度控制水平。其次，重视对叶片安装过程的严控，禁止因安装问题出现影响到机组叶片的稳定运行。同时，可结合水利工程运行情况来优化材料选择，例如以不锈钢作为下环、上冠的主要材料，避免因材料质量较差导致水利机组频繁出现异常运行现象。

2.7 电动机故障与处理

水利工程运行期间受到某些因素的影响使得异步电动机出现异常运行现象，通常情况下，其异常运行可具体表现为机械故障与电气故障。其中电气故障主要是运行阶段电刷、定子绕组出现故障并影响到异步电机的稳定运行。而机械故障则是运行阶段轴承、风叶、机座、转轴、铁心等构配件出现故障异常。异步电动机的运行与控制设备的应用存在密切关联，其中变频器应用具备转矩限定、多段速度设定、转矩提升、直流制动、S形运行、重试、转差补偿、瞬时停电再启动、频率跳跃、重试等功能。同时，变频器还存在：①RS485接口、通信功能；②低干扰控制方式；③转矩矢量控制；④电压等级多以及容量大等特点。表明控制设备与方式应用直接影响到电动机的保护效果，在实际运行期间，电动机直接启动产生的启动电流可能超过额定电流4～7倍，若控制方式以断路器、接触器为主，则电器触头需具备启动电流接通与分断的承受能力。而在频繁操作的前提下，电器极易因触头磨损出现损坏现象。所以，在使用期间可以串联的形式进行主回路与启动器的连接，此时启动电流可由启动器中接触器来承载，而其他电器仅需进行电动机过载电流分断的承载。对于保护功能而言，则可以配套保护装置的设置来达到有效保护的目的。另外，可借助无触点方式来优化电动机控制，即以软启动控制形式来取代传统控制系统，并利用晶闸管进行电动机主回路的接通与分断。

3 水利机电设备运行异常的预防管理

3.1 加强人员专业培训

水利机电设备异常出现与人员专业能力与素质存在密切关联，为此水利运营单位需加大对人员队伍的培训力度。首先，重视对管理运维队伍的优化构建，对人员选聘加以严控，在保证应聘人员专业能力、经验素养等方面符合岗位要求的前提下，重视对人员责任意识、职业道德等方面的考察。其次，重视对培训教育工作的定期开展，在全面了解相关人员能力基础的前提下，定期开展关于专业技术、操作技术、安全意识等方面的培养，以保证人员具备的能力素养与岗位要求相契合。最后，可在机电设备管护期间实施“老带新”机制，即高级技术人员可在日常管护期间以现身说教的方式帮助新人增加学识与经验，通过对管理队伍的高素质构建来提升管理水平。

3.2 构建完善的维护管理机制

一是加大设备点检管理力度。首先，要求人员依照管理制度积极开展日常点检工作，即以相关标准为参照，借助便携仪器或者是凭借感官经验进行机电设备的日常检查，对机电设备关键部位为重点来明确实际运行状态，判断机电设备振动、声音、压力、动作等是否存在异常，并结合实际情况予以简单调整或维护，以点检卡的形式进行检查结果记录。其次，强化开展定期点检工作。即要求人员依据点检卡要求，借助专用工具进行机电设备的定期检测测定。在实际定期点检开展期间，除常规检查内容外，还需将设备功能参数、设备精度、劣化程度等作为检查指标，精准、客观分析设备是否存在异常问题，并将检修过程与结果记录于点检卡中。二是做到将状态监测全面落实于机电设备检查中。运营单位需结合自身条件与能力的分析，构建契合机电设备稳定运行控制要求的状态监测系统。实现在提升设备检修效率的同时，通过全面覆盖确保机电设备运行异常的及时发现与定位。依托于对状态监测系统的有效构建，可在日常设备检修管理中发挥出以下功能：①做到对机电设备运行数据的整合汇总，通过数据统一管理与共享，以便于人员对机电设备相关数据进行随时查阅获取，为机电设备维护保养提供参考。②可保证采集与报告过程的实时性、连续性开展，通过连续监测对水利工程关键机电设备进行资料库的完善构建，进而为后续设备维护管理提供支撑。③若设备维护管理期间异常运行现象出现无法确定，可以利用网上会诊的方式做到对机电设备异常的准确、客观判定。④有效避免以往报送中人为失误的出现，且机电设备监测数据、结果可实现高效、全面传输，以此为机电设备管理决策制定提供科学参考。

4 结束语

综上所述，异常运行问题解决不仅与机电设备稳定运行状态控制之前存在密切关联，亦与水利工程运行价值与作用的体现存在密切关联。鉴于此，为加强对机电设备可靠、稳定运行状态的控制，需做到对水利机电设备特点、性质的明确掌握，结合现场运行情况分析机电设备出现渗漏油故障、异步电机故障、线缆破损、闸门异常、水泵故障、机组叶片异常等现象的成因，采取针对性措施加以解决与维护，并借助预防管理措施的有效实施来促进机电设备的稳定运行。