泵站排水泵自动控制装置故障分析

泵站排水泵自动控制装置故障分析

王葆松

天津泰达市政有限公司  天津  300457

摘要：在城市洼地修建雨水调蓄池并通过排滞泵站提升排放是有效解决城市内涝问题的方法之一。一般泵站在水泵层均设有排水沟和集水井，利用排水泵排除厂内积水。以保持设备在干燥的条件下运行。本文主要对泵站排水泵自动控制装置故障进行分析，详情如下。

关键词：泵站排水泵；自动控制装置；故障分析

引言

泵站系统不仅是含有各级泵站和输水管渠的简单系统，系统内部还包含闸门、倒虹吸及各种控制建筑物，为一种极其复杂的综合体。其存在级数多、输水距离长、沿线区间分水等问题，导致难以整体评估梯级泵站工程提水效率，但梯级泵站提水效率不仅是反映工程运行状态的重要指标，也是评判工程成功与否的标准之一。

1水泵设备故障

（1）水泵在启动之后并不会运转，引发这一故障的原因主要是叶轮和泵体间存在着大量杂物，这些杂物阻碍了叶轮的旋转，这直接导致了水泵无法顺利运转的现象，当然泵轴弯曲也会有可能会导致水泵不转动情况的出现。（2）在实际运行工作中，水泵有可能会出现出水量少及吸水效率低的情况。导致这一现象出现的原因可能是吸水管出现了漏气的现象。不仅如此，叶轮、底阀在水中淹没深度不足也会导致吸水效率低、出水量少的现象。（3）在运行过程中泵体存在震动或出现噪音也是水泵设备常见的故障之一。导致这一现象出现的原因主要是水泵轴承过度磨损、水泵主轴出现弯曲等。

2泵站排水泵自动控制装置优化应用

2.1自动化控制系统

自动化控制系统的作用为：对泵站关键参数、设备具体状况进行监控，确保其为正常状态的情况下开展远程控制、远程调度工作。在进行自动化控制系统设计时，相关工作人员需将泵站运行需求充分考虑到，需将变电所操作规范重视起来。目前，其控制方式有手动、自动两种。一般情况下，采用的是自动控制，但若是自动控制系统出现故障、意外时，需将手动控制方式利用起来，以确保人员、设备安全。

2.2自动化通信系统

自动化通信系统依托于以太网及数字体系通信系统。通过自动化通信系统的运用，可达到自动化控制泵站的目的，可进行信息的自动化采集。通常情况下，其可对网络平台、信息交换平台、分站传输平台进行控制，且为数据的互通、互联提供保障。在长时间的实践中发现，其作用可表现在以下几个方面：（1）对泵站内的区域、设备、仪器进行控制，实现互联、互通，并确保泵站管理运行中的各种数据可以进行及时准确的搜集、传播；（2）实现泵站管理现代化，即：可为系统的数据、语音、图像的传输提供支撑，从而确保泵站具有互通性、可扩展性、兼容性。

2.3泵站机电设备故障诊断方法

为了更精准地判断泵站机电设备是否存在故障，相关检修人员在实际工作当中应当重视故障信息的收集，在收集故障信息的过程中，应当重点收集现场信息，一旦发现泵站机电设备出现无法稳定运转的情况，则需依次记录泵站机电设备的运行时间、运行状态和运行故障信息。在实际工作当中，检修人员应当尽可能地搜集准确的信息。除了搜集故障信息之外，工作人员还需重视机电设备性能测试工作地开展，在测量时工作人员应当充分地分析设备的输出变量，并借此对设备的具体故障位置进行定位。通常情况下，在检测工作中工作人员需要对设备的电流、功率、效率等多个方面进行综合检测。温度诊断、振动诊断、铁谱诊断是被广泛应用在泵站机电设备故障诊断当中的3种方法。通常情况下，在开展与泵站机电设备有关温度检测的工作当中会使用到温度诊断，借助温度诊断可以精准地判断泵站机电设备的运行温度是否正常。倘若设备在运行过程中出现了温度异常的情况，那么温度检测系统便会将这一信息输送给有关工作人员，此时，工作人员便可以依据这一信息判断是否停止设备运行。倘若选择让设备停止运行，那么监察人员则应在第一时间到达事故现场，并对温度监测仪器进行分析。铁谱诊断主要是对仪器设备的润滑程度进行分析，倘若设备长期在润滑程度过低的环境中运行，则很容易便会产生与其他设备关联变差的情况。而通过铁谱诊断的有效应用则可以将润滑油中的杂物提取出来，为设备的运行提供足够润滑的环境，与此同时，也可以实现对设备零件磨损状况的判断。所谓振动监测是指对泵站机电设备运行过程中的振动频率进行监测。振动监测通常情况下会通过放大震动频率的方式向传感器传达振动信号，此时，工作人员便可以利用设备的振动频率判断其是否存在故障。

2.4进行设备故障预测

建立设备故障预测模型，通过对设备状态的在线分析，提前预测设备可能发生的故障，及时进行故障排除，避免设备故障造成的非计划停车。传统的设备运维模式一般采用定期维护、事故后维修的模式，该模式在复杂工况和苛刻环境下的局限性越来越大。利用现有工业大数据，采集和分析相关状态参数，实现设备的故障预警，进而进行预测性维护是减少装置非计划停车的有效手段。设备故障预测预警是以生产设备为核心，整合设备相关的运行状态、检修、故障、运行标准、产品质量等数据，形成设备数据资产库，通过机器学习对设备运行数据进行分析，并结合设备失效机理模型，建立设备故障预测模型。通过采集设备运行数据，运用设备故障预测模型，对运行中的设备进行实时诊断与评估，及时发现设备异常，快速启动排除故障方案，减少因设备故障造成的非计划停车次数。

2.5管渠结合的梯级泵站扬程优化分配

调水工程是通过输水明渠或管涵改变原有水流方向，将水量充沛地区的水调往干旱及缺水地区而修建的工程。梯级泵站输水工程是通过多级泵站提水，明渠输水将水流从底处输送向高处的基本输送载体。对于比较复杂的梯级泵站输水系统，各级泵站间水位、流量相互影响，若各级之间不能很好的协同运行，则导致整个输水系统运行效率降低、能耗增加。因此，对梯级泵站的能效最优控制问题进行深入的探讨是十分必要的。梯级泵站之间的水力损耗主要有沿程渠道和有压管道的损失和栏污栅、倒虹吸等水工建筑物造成的局部水力损失。对于明渠的水力损失可以根据渠道的进水口水位和出水口水位作差计算求出，但水力损失随着不同的渠道运行状态而发生变化。因此，必须建立水动力模型进行计算。梯级泵站扬程分配结果与梯级间水力损失和泵站运行时转速的大小密切相关。随着输水流量增加，其水力损失在实际提升扬程中所占的比例将会增大，进而影响扬程优化分配结果；不同转速比的梯级泵站总能耗差异较大，且转速比越小，梯级泵站的能耗越小。当梯级泵站净扬程不变，在不同流量运行时梯级间不同泵站的扬程分布有明显差异：部分泵站由于自身扬程范围较小，导致优化空间小；而泵站可调节转速来增大优化空间，进而使得梯级泵站扬程分配优化结果更好。

结语

总之，在推动水利泵站高质量发展的背景下，水利泵站设备管理人员必须清晰地认识到影响设备安全运行的相关因素，及时转变管理理念，制定完善的维护管理制度，以此提升泵站整体运行质量。

参考文献

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