大型立式泵机组常见故障和分析.pdf

2009’伞困人型泵站更新改造研讨暨新技术、新产品交流人会论义集 大型立式泵机组常见故障及分析 甄伟，宋元胜，陈坚 (武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验窜，湖北武汉430072) 摘要：大型泵站机电设备包括主机组、主变压器和配套的辅助设备。主机组是泵站的核心设备，它的安全工作直 接关系到象站的正常运行，因此故障监测将其作为主要对象。同时辅助设嵛包括水油气系统、通风系统，拦污设】I氲 等，直接影响主机组的运行，尤其是水油气系统，直接影,fl{!『L组的冷却、润滑，一旦出现故障，很容易导致机组发 热过高，千磨等故障。同时辅助设备的故障率很高，应给予相应重视。本文根据收集和调查的部分泵站的故障和维 修记录，对泵站机械故障进行重点分析，阐述故障产生的可能原因。 关键词：大型泵站；立式机组；故障；分析 1主电机常见故障 1．1绝缘老化故障 电动机运行时，其绝缘冈长期受热会产生各种物理和化学变化，导致材料变质而劣化。绝缘老 化受到热因子、电冈子、机械因子和环境因子中的湿度和氧化等|天I素影响。 1．2定子绕组故障 由于机组所处环境、绝缘老化、电流过大、电源电压过高、机械损伤、磁性物质落人、线圈松 动、铁心转动等原因，常发生定子绕组受潮、定子绕组接地、定子绕组短路、绕组断路等故障。 1．3转子故障 在机组起动时，流过阻尼绕组的电流很大，阻尼绕组在起动过程中承受很大的热应力，反复的 启闭运行，很容易出现绕组开焊、鼠笼断条等常见故障，此外阻尼端环之间采用柔性连接片连接， 很容易发生端环连接不良好的故障。 1．4推力瓦烧损 推力轴承是大型立式泵机组电机的关键部件。推力瓦烧损或瓦温过高是常见的故障，它会造成 推力轴承不能工作，严重影响泵机组的可靠性和耐久性。引起推力瓦烧损的可能因素有很多，如推 力瓦质量问题、润滑油油质问题、轴电流的影响、油冷却器断水或流量不够、电机结构不良、机组 安装质量差和推力轴承设计荷载太小或推力轴承超负荷运行等。 1．4．1推力瓦质量问题 推力瓦质量差主要是制造T艺的原因，瓦面巴氏合金浇铸不好，有较大气孔或砂粒与钢坯接缝 处易脱落等。这些缺陷应仔细检查，及时更换，尤其是设备到货时及时检查。 1．4．2润滑油油质问题 选用润滑油必须要求适当的粘度、良好的吸附和楔人能力、一定的油膜强度和稳定性以及良好 的化学性能，对润滑油的油质要求严格，润滑油在机组运行期间，润滑油含有过量杂质、乳化或颜 色发黑都不能使用。润滑油应定期抽样检验进行油质分析，不合格时需更换或处理后才能使用。要 严格过滤油质量，防止水分及杂质进入润滑油。 I．4．3轴电流的影响 418 ·故障诊断与老化评价· 电机正常运行时，主轴不可避免地处于不对称的脉冲磁场中运转．在主轴上会产生一定数值的 电压。即由于定子铁芯合缝、定子硅钢片接缝、定子与转子不圆或定子与转子空气间隙不均，在水 泵运行时，磁力线不平衡．不完全平衡的磁力线与转轴相切，就在主轴中产生感应电动势，大型电 机达5～15V。轴电压通过主轴、轴承、机座而接地，形成环形短路轴电流。由于轴电流的存在，在 轴瓦和镜板或轴领间便产生小电弧的侵蚀，使推力瓦合金逐渐粘吸到镜板上去。破坏推力瓦的良好 工作面．引起推力瓦过热甚至烧瓦事故的发生。此外．南于轴电流的长期电解作用，也会使润滑油 变黑．降低润滑性能，使轴承温度升高。为保证机组正常运行，防止轴电流对镜板和推力瓦的侵蚀， 必须采取措施，切断轴电流回路，即在推力头与镜板、导轴瓦架与机架之间加绝缘垫，并起到绝缘 和调整轴线的双重作用。 1．4．4油冷却器漏断水问题 推力轴承摩擦热量主要通过润滑油，南冷却器内冷却水带走．冷却水断水或流量不够，会导致 散热不足，轴瓦全部或个别比压过大，摩擦热量积聚、瓦温升高、轴承合金强度降低，个别推力瓦 首先烧熔损坏，镜板光洁度降低，相邻推力瓦受力增加，恶性循环，推力瓦很快全部烧损。因此要 防止油冷却器断水或流量不够，做好及时检查。 同时油冷器漏水会引起油质变差，安装时应严格按照规范要求对冷却器进行耐压、密封试验， 仔细检查外壁，特别是接头、接缝处有无水珠渗出发现渗漏．用银焊或铜焊焊堵。运行过程中注意 检查油缸油位，若油位升高，说明冷却器漏水，应及时停机处理。 1．4．5推力轴承荷载率太大及安装质量