泵站運行管理及故障快速排查要點解析

張廣寧

摘 要：作者結合實際工程經驗，對泵站運行過程的運行準備階段工作流程及要領，運行過程中易于發生的典型故障及疑難問題的處理分析，以及工程設計、管理、維護中應注意的重點事項進行了詳細論述。

關鍵詞：水利；泵站；故障排查

水利工程大多地處野外，周邊環境自然條件差，相對潮濕，灰塵大，建筑內降溫、密封性較差，部分泵站設備運行期短，間隔停用時間長，容易發生故障。筆者結合多面運行維護經驗，就泵站機電設備運行維護過程中應注意的事項及排除故障方法進行論述，希望能對廣大運行管理人員提供有益參考。

一、準備期注意事項

1.高、低壓配電

泵站運行前，應首先檢查供電系統狀況，包括高壓是否帶電、高低壓開關位置是否正確、狀態指示是否正常，確認無誤后按照送高壓進線，高壓出線、低壓進線、低壓出線順序合閘，應檢查水泵控制柜電源開關是否分合到位，無功補償是否投切正常，可將電容部分主回路斷電，手動測試回路投切是否正常。

2.水泵檢查

主要是檢查水泵電機主接線是否可靠、牢固，絕緣程度是否滿足使用要求（干式電機0.5MΩ，潛水電機2MΩ）。綜合保護信號及接線是否正常。

3.閘門、閥門檢查

泵站的出入口一般會設置進水閘、出水閘、調節池閘門等，以及管道檢修電動閥門。泵站正式啟動運行前，均應確認閘門，閥門是否已正常開啟/關閉，位置是否正確，方可啟動水泵運行。

4.控制系統檢測

在設備運行前應檢查設備控制系統情況，主要內容為安全情況，控制柜內有無雜物，接線、原件、報警等是否可靠正常。其次可不帶負載或斷開主回路進行系統控制動作測試，驗證系統動作是否正常，檢驗完畢方可帶負載運行。

二、故障現象及排查方法

1.設備高壓合閘無動作

此類故障發生時，先確認該開關柜指示燈是否顯示正常，如無顯示表示合閘回路無供電電源，應檢查合閘母線或PT、位置是否到位情況。其次如指示正常，應檢查儲能情況，如無法儲能應檢查儲能回路是否正常；如儲能政策仍不能合閘，應該為合閘回路（線圈）故障。上述故障可結合聽、聞等方法，如儲能電機異響，有可能是開關機構滑脫，如有焦味產生，可能為合閘線圈燒壞等等。

2.低壓進線合閘無動作

低壓進線斷路器一般為框架式萬能斷路器，其無法合閘情況，可結合故障現象1進行判斷，在排除指示、位置、儲能等因數后，一般為控制線路開路或故障保護原因。另外可結合主變是否有交流聲判斷低壓是否帶電。

3.主變壓器

變壓器是電能轉換裝置，在整個泵站供配電系統中處于核心位置，其運行狀態直接關系整個泵站運行是否能正常工作。其主要維護以觀察為主，不可貿然拆卸，需專業有資質的人員維護。使用過程中重點觀察其油位、溫度、通風等是否正常，有異常情況應立即采取相應措施。

4.運行中跳閘

設備運行中發生主回路開關跳閘，算是故障中的最嚴重情況了。一般因過流、接地、低電壓、定值觸發等原因。發生該故障時，應立即停止運行，查看跳閘開關所在位置。如控制柜主回路開關，則應最短時間內檢查其節點以下部分絕緣情況：順序由水泵側向開關側逆向排查，包括水泵電機絕緣，電纜絕緣，接觸器等，直至找到故障點。如為變壓器低壓配電開關跳閘，則重點排查配電柜出線至水泵控制柜間供電電纜絕緣情況。如為低壓總進線萬能斷路器開關跳開，則應查看是否還有其他低壓配電回路跳閘，如有重點檢查該回路，如無異常則斷開高壓側后，測量低壓母線絕緣情況。如均未發現異常，可重新合閘按照跳閘前工況試運行，并密切觀察運行該開關處電流情況。如發現運行電流接近或超過該開關定值電流，應該屬過載時限動作，可適當調整定值。如工作電流正常，經過一段時間后故障發生，估計為電纜絕緣出現問題。如重新送電后一切正常，可能為高壓供電線路電網電壓波動，自動重合閘后，因低壓斷路器產生低電壓跳閘信號所致，應加強觀測。

5.運行報警停機

發生此種故障時，系統一般會自動停機。運行人員應根據報警提示排查故障原因及位置。一般為某項保護裝置動作，多為檢測信號觸發動作。如電機超熱保護和過載，可能是負荷過大，電流超額定電流運行所致。電機進水保護探頭探測到密封損壞進水報警，電機腔進水等應急保護停機，水位條件不滿足取水條件報警等情況。技術人員應根據報警信息，認真排查，采取相應對策處理，如無法及時修復，應停止運行。

6.功率因數低

設備運行期間，運行人員應及時對設備工況進行巡視、記錄，發現問題及時報告、處理。比如功率因數問題，一旦功率因數過低或過高，均會產生不利影響。過高會影響電網穩定，造成補償回路反復投切，造成震蕩。過低則會向電網吸收無功功率，增加用電費用，造成線路電壓降低，電流增大，設備效率降低，發熱增加等不利影響。所以一旦發現功率因數過低（高的情況較少發生，如發生應及時調整單次投入無功容量），應及時處理，在不影響泵站運行前提下，可及時對設備進行更換維修，保證經濟、安全運行。

7.閘、閥開閉故障

閘門和閥門運行原理和控制回路基本相同，在此一并論述。閘門故障多數為無法啟閉或跳閘。跳閘基本為電機短路或者供電電纜接地造成。無法正常啟閉表現形式大概分為：單個方向運行、無動作、開關不到位。第一種情況主要表現為不能運行那個接觸器未動作，可排查相序是否接反或變動過，如相序正確可重點排查限位開關情況及控制回路，問題可解決。如相序接反，實際開閉方向會與操作方向開度相反，可對照一下，如符合調整相序即可解決，切記不可一直向該方向動作，該情況限位開關失效無法自動停止，會造成閘閥破壞或事故。第二種情況下，如電機發出嗡嗡聲，可能為電機缺項，如無反應，則為主回路未通電或電機損壞。第三種情況多數為限位誤動作，可排查限位開關動作情況是否準確，配開度儀的可查看開度顯示是否與現場實際開度不符，提前達到上限或下限，排除即可恢復正常。應急情況下可人工給定開度信號，保證閘閥開閉到位。

8.水泵無動作

多為葉輪卡死、條件閉鎖、無電源、數據錯誤等原因引起。如水泵葉輪卡死會出現起動過電流過大，至少電流表會指示，并很快停機。其他多為控制回路發生故障或保護，無法正常工作所致。一般可根據控制回路是否帶電，閉鎖條件是否滿足，現場儀表是否失準等情況發生。并結合系統設計施工圖紙進行逐項排查，必要時可利用編程軟件進行監控，以利于盡快排除疑難問題。

9.機組頻繁自動啟停

筆者就經歷了一次“奇怪“的經歷。某次泵站提水時，開始工作一切正常，運行過程中突發水泵間歇性自動啟停現象。而且沒有任何規律性可循。停機后測試啟停動作均正常，后采取電腦軟件進行監控，仍然發現不了問題，停機時有發生，有時幾分鐘，有時十幾個小時，一時陷入困境。后采取了屏幕錄像方法，將系統監控過程錄下，等到發生停機時，仔細分析該時間點的錄像資料，終于發現故障原因，竟然是現場儀表的偶然性報警。該儀表通訊偶爾會出現故障，其值觸發了保護限值，外部根本無法覺察記錄。經程序修改，成功解決了該問題。

三、結論與建議

泵站是水利工程的控制性建筑物，關系整個工程的效益發揮。作為水利工作者應由規劃設計開始認真分析工程運行特點，優化選型，合理配置。管理單位應加強管護，規范運行，科學調度，確保發揮工程效益。

參考文獻：

[1]王建華主編.《電氣工程師手冊》第三版編輯委員會.機械工業出版社

[2]劉滌塵主編.《電氣工程基礎》.武漢理工大學出版社