温州瓯江翻水站水电技改工程经验初探（洪毅,黄绍华,朱林,张驰）

摘　要: 本文介绍了翻水站在水电技改工程中，积累的一些极具实际应用推广价值的经验。

关键词: 抽真空；简易法；改造

一、基本情况

温州瓯江翻水站为全国中型泵站大型灌区，其担负着温州市鹿城区、瓯海区、龙湾区、瑞安市2.33余万ha的农田灌溉、城镇工业生产及改善温瑞瑭河生态环境用水。共有五台900kW同步电动机配48SH-22A大型离心水泵，设计扬程18.76m，提水能力15m3/s，总装机容量4.5MW（5×0.9MW）。1984年11月通过省、市政府验收并投入使用。

二、大型离心水泵自动抽真空

大型离心水泵开机前应进行抽真空，使泵壳体内充满水后开机抽水。2002年进行自动化改造，同时对水泵自动抽真空进行改造。其工作原理及做法如下：

通过传统抽真空的工作原理分析和泵体充满水后判断水泵的真空的现象分析。经电子数字真空压力变送器，通过PLC进行准确的判断泵壳体内的真空值，以达到水泵自动抽真空的目的。其原理是根据抽真空的排气口的状态进行判断，在实施过程中我们将压力变送器安装于真空泵出气管路的排气口，根据抽真空过程中排气口会有气体排出的原理。当未启动真空泵时电子数字真空压力变送器的初始为零值，当启动真空泵时排气量大，压力变送器的读数值也大，抽真空一直延续泵壳体内充满水时排气量越来越小直至趋向于零值，此时压力变送器读数值会回落到初始的参数值或将近初始值，这时的读数值作为PLC判断抽真空完毕的依据。为了避免干扰及误动作，当PLC收到压力变送器连续5s读数趋零值不变后，PLC才发出水泵开机指令。此种方案克服了对变送器精度的高要求，同时由于安装抽真空的排气口，其受震动的影响很小，很好地解决了如何准确判断抽真空是否完毕这一问题。

因为瓯江翻水站的取水口地处于温州市瓯江境域，瓯江的水位会随海潮的变化而产生变化，其扬程也会随之变化，扬程变化幅度比较大，而水位达到一定水位值时其控制过程完全可以省去抽真空这个环节。通过监测进水口的水位值的大小判断其抽真空与否，通过设定PLC软件大于等于设定值进行无抽真空控制，反之进行抽真空控制。此种方案可以实现全部过程的自动控制，不需要人为的判断。

三、采用简易法寻找绕组接头开焊故障

当同步电动机启动困难，振动噪声大，三相绕组温升不均匀，相电流不平衡，主要原因应考虑三相直流电阻不平衡。测量电机定子绕组三相直流电阻值，大于国家规范1.5%标准的，不符合要求。必须解体进行恢复性大修。

具体做法如下：

1.常规方法：过去（1984年～2001年）均采用分别对定子A、B、C三相绕组进行检查，根据测量数据，与原始数据进行比较，发现其中某相直流电阻增大，分析判断是线圈绕组连接部位脱焊后，对该相的每个线圈的接头逐个进行绝缘解开，才能找到故障点并且线圈绕组连接部位暗伤也很难发现，全过程要花费近50h。

2.简易法寻找绕组接头开焊故障

根据线圈绕组接头开裂或损失时，在敲击冲力的作用下将产生电阻值的变化的原理，选用了“振动—监测”寻找故障法，即将高灵敏的双臂电桥接于故障相绕组引出线端头上，然后用橡皮榔头逐个敲击振动各极性组的线圈连接端及各相引出线，观察电桥读数的变化，当双臂电桥指针有摆动，说明该线圈的接头连接处有开焊或暗伤，指针摆动大，说明开焊严重。下面介绍瓯江翻水站大型同步电机检修的实况：

(1）测量结果：A相1～5 0.435Ω；B相2～40.420Ω；C相3～6 0.435Ω。

(2）计算分析：根据规程规定，定子绕组的直流电阻相间差别不大于最小值的1.5%，经计算A、C二相大于B相最小值的不平衡电阻均为3.57%，大于国家规范1.5%的标准，不符合要求。上述现象，故障原因分析与实际测量相符，因此，该电机必须解体进行恢复性大修。

(3）采用以上的简易法寻找绕组接头开焊故障，用橡皮榔头逐个敲击振动各极性组的线圈连接端及各相引出线，观察电桥读数的变化，当双臂电桥指针有摆动，当榔头落到A相第23组线圈时，这时观察到电桥读数摆动最大，读数为0.45Ω。解剖该线圈的连接部位的绝缘层后，发现该线圈两个元件并绕接头错位，并脱焊。采用“振动—监测”法寻找到故障点五处，两处并绕接头开焊，三处绕组接头损伤。全过程仅用了约1h。

四、48SH-22A水泵盘根冷却系统的改造

在运行中，48SH-22A水泵最容易发生的故障是盘根的磨损，当水泵盘根磨损较大时，其盘根与主轴的空隙也增大，将直接影响机组的真空度，降低了水泵的出水效率。增加了盘根对盘根套、轴套表面的磨损，使密封性能下降，水大量泄漏，严重影响机组运行。

1.故障现象

(1）水泵的内盘根一年内需更换一次，外盘根一至一个半月需更换一次，期间还需填补数次。

(2）主轴套、填料套、内盘根一年需更换一次以上。

(3）经常烧坏盘根。

检修规程规定，每台水泵的填料套、主轴套、每2年更换1次，5台泵共更换5次。但在2006年因主轴套、盘根套、内盘根的磨损，停运更换达5次，而且到了非换不可的时候。远远大于检修规程的规定。2006年水泵的外盘根磨损、腐蚀共49次，其中严重磨损39次，轻度磨损6次，腐蚀4次。

2.原因分析

(1）盘根的冷却水流量过大，对盘根的冲击影响较大。

(2）盘根的质量差，不耐磨。

(3）水泵的盘根压兰紧力过大，压兰紧力不匀，加剧了盘根套的磨损速度。

(4）水质含泥量高。

3.采取措施：①在盘根的冷却水管道中增加一个流量调节阀，根据水泵运行情况调节冷却水的流量。即使稳定了水泵轴承的温度，又使冷却盘根的水流量限制到最少。

②水泵盘根的压兰紧力要适中，在启动时应有少量的水从水泵的盘根缝隙中经压兰流出，这样解决了水泵刚启动时压兰紧力过大直接影响盘根的磨损，甚至还会烧坏盘根。

③水泵的内盘根不易更换（更换时要打开水泵的泵盖），所以水泵的内盘根采用质地较硬耐磨好的盘根，外盘根采用质地较软易于更换的盘根（增加密封性能）。

④取消原来的供水水源、另设干净的水源做循环冷却水，避免含泥量高的水对盘根磨损。在2007年的前十一个月里，对水泵盘根检修改造效果进行了检查。检查结果表明，水泵盘根磨损更换次数明显下降。水泵的内盘根还没有更换，水泵的外盘根更换时间为3～4个月更换一次，没有烧坏盘根现象，节约了材料费和人工费，降低了班组的劳动强度，提高了机组运行的经济性。

作者简介：洪毅（1955-），男，工程师。

来源：《中国水能及电气化》2008年第3期