摘 要：本文围绕泵组同心、螺栓螺母连接、超电流、前期技术管理和组织、安装过程质量保障、机电设备调试等方面，分析了水利泵站机电设备安装要点与策略，研究了水利泵站机电设备常见的发电机组运行失常、水泵运行失常、电缆运行失常、设备老化、失衡故障等故障，并通过振动检测、性能测试、温度诊断等，就相应检修方法展开了探讨。
关键词:水利泵站;机电设备;安装要点;检修方法;
水利泵站作为水利工程中的重要部分，其往往承担着防洪防涝、调水灌溉、生活供水等任务，是确保水利工程的作用得到充分发挥的关键。水利泵站整体建设和运行质量要求较高，需要从各个方面保障其长期处于高水平运行状态，其中就包括机电设备方面。
1 水利泵站机电设备安装要点及策略
1.1 安装要点
(1）泵组同心。水利泵站中机电设备的安装一定确保泵组同心度以及轴线度完全符合标准。这是因为水利泵站运行过程中如果泵机和电机轴不同心的话，会导致泵在运行时产生较大的振动与噪声，轴承会被严重磨损，直接影响泵的运行效率，还会缩短泵正常使用寿命以及造成设备损坏。尤其是在使用不同常见生产的机电设备时，尽管每个设备本身的质量和性能均能符合要求，但是不同厂家设备的质量、性能差异不可忽视，安装时难免出现兼容不足之情况，使得泵组同心度、轴线度等不够稳定。因此在实际安装过程中，一定要高度重视泵组同心，做好同心度、中心线等的测量及调整工作，针对轴的偏移量、位移量进行控制，从而确保泵组同心度以及轴线度符合标准，不会因为泵机与电机轴不同心而出现运行故障和问题。为了保障中心线测量的准确性和可靠性，需要严格按照规范流程进行操作。先于水泵轴孔垂直方向找出4个测量点，将这4个测量点和可调节螺丝加以对应，然后再使用螺旋测微器对轴孔内壁到中心线的距离加以测量，确保测量结果足够精准。根据测量结果对中心线左右对称情况以及前后长度对称情况进行分析，从而判断泵组同心度是否满足要求。如果泵组同心度不符合标准，则需要计算出相应的调整距离，调整后再次进行测量并检验泵组同心度是否符合规范。
(2）螺栓螺母连接。对水利泵站机电设备的安装而言，螺栓螺母的连接是最基础的装配活动，也是最容易出现安装问题的部分。水利泵站机电设备的安装需要用到大量螺栓螺母，但凡其中任一螺栓螺母的连接不合理均可能造成严重后果。一方面，螺栓螺母的连接过紧的话，那么螺栓会长期受到机械力、电磁力的相互影响，并会对金属造成较大压力，使得金属疲劳，螺牙会逐渐被磨平，进而影响设备间连接的紧密性，容易因为设备运行产生振动而影响设备运行效率乃至损坏设备等；另一方面，螺栓和螺母的连接不够紧密的话，二者之间会因为混入杂质而导致电阻逐步变大，设备运行时会产生较大热量，使得螺栓与螺母的接触面逐渐氧化，而且电阻会进一步变大，形成恶性循环并最终造成机电设备温度过高、可能引发短路或断路、缩短设备使用寿命等问题。
(3）超电流。超电流问题在大型水利泵站中并不少见。导致这一问题的原因较多，广泛包含泵组中转子与机壳摩擦而损坏轴承、机电安装不到位而导致其电阻性能不符合规范、介质温度过低导致高负荷运行状态下电机和泵体无法有效匹配等。为了避免水利泵站出现超电流问题，在安装机电设备时应当加强对转轴进行校正，确保不存在弯曲情况，严格检查轴承质量与性能，不得使用不符合标准的轴承。做好机电设备的密封处理，以免大量杂质进入设备中而造成轴承过度磨损。加强对介质的选择与应用，确保介质温度符合要求，加强机电匹配检测，进一步预防超电流问题的发生。
1.2 策略
(1）前期技术管理和组织。水利泵站机电设备安装涉及到多种、大量设备以及复杂的施工技术与标准，要想保障相应的安装质量必须做好前期准备工作。在正式进行安装施工前，需要对工程设计方案进行评估，全面、综合分析其可行性、可靠性，并基于此制定具体的施工方案，对安装工序、标准等加以明确。以《机械设备安装工程施工及验收通用规范》（GB50231—98）等作为依据，对机电设备技术指标加以确定，并根据工程实际情况明确具体要求、优化施工流程、规范施工工艺，做好施工人员培训工作，落实技术和安全交底工作，为安全施工、高质量施工奠定基础。
(2）安装过程质量保障。在安装机电设备的过程中，需要严格落实质量管理工作。以安全管理为基础，对各个施工环节中可能存在的安全隐患进行认真分析、动态监督、严格管理，尤其要组织施工人员严格按照施工技术标准以及规范进行操作，规避人为原因导致的施工安全问题。在施工过程中需要对机电设备安装要点加以明确，按照各项要点的要求进行综合检查，尤其要确保泵组同心度和轴线度、螺栓螺母的连接、超电流问题的规避等符合相关标准与要求。按照施工流程进行操作，以做好安全保证措施为前提，根据施工需要做好吊装准备，确保吊装车道、吊装警戒区、障碍物清除、安装轴线位置测放、吊机吊具检查等工作落实到位。按照施工流程以及各机电设备的设计要求以及说明书进行安装操作，尤其要确保泵的底座牢牢固定于提前设计好的位置，泵进出口管道内干净无杂质，水泵中心线和安装基准线无偏差，螺栓螺母的连接符合规范。另外需要对泵房车间的进出水管道、闸门进行防腐处理，并于车间顶部保留起吊设备以便后续检修养护。
(3）机电设备调试。完成机电设备的安装后，还需要及时进行调试，做好工程质量验收工作。根据施工图纸、设备操作使用说明文件等，对机电设备安装情况进行检查，确保设备位置以及安装方式等均满足相关标准。对机电设备进行调试。一方面，对电气设备、水泵进行试运行，并对设备进行逐一调试，确保设备能够在规定时间内正常运转；另一方面，对机电设备进行运行测试，采取反复开关的方式调试，确保机电设备在极限情况下的正常运行。
2 水利泵站机电设备常见故障
2.1 运行失常
(1）发电机组运行失常。水力发电机组包含发电机以及水轮机，二者均可能出现运行失常的情况。其中发电机在运行过程中可能会因为轴承漏油而影响正常运行，甚至可能导致电机损坏。而且发电机长期处于高负荷运行状态的话，会出现温度过热的情况，如果不能做好相应散热工作可能会导致发电机烧毁。另外发电机的定子绕组端、定子铁芯等也很容易出现故障，主要包括绝缘层破坏、连接处焊点松动、转子绕组接头接触不良等故障，并且会导致发电机运行时大幅度振动或者温度过高。水轮机运行失常则主要表现为水轮机在长期运行过程中由于杂质影响、未及时维护等原因，导致轴承出现磨损情况，进而影响水轮机运行质量与性能。
(2）水泵运行失常。水泵作为水利泵站的重要设备，其一旦运行失常将会严重影响整个泵站的运行质量以及工作效率。一方面，水泵的水封磨损后会导致漏水；另一方面，水泵电动机在长期运行过程中可能因为各种原因失常。水泵的水封可能会因为轴承弯曲、摩擦等原因而直接与传动轴接触，长时间后会导致水封失效，进而出现漏水现象，并可能导致水泵损坏。而水泵电动机包含同步电机与异步电机两种，其中同步电机可能会出现断路器故障而合不上闸、继电器误动作、定子绕组或主线路断路、负载过大、断路器接励磁装置的辅助接点闭合不良、转子回路接触不良、励磁系统等等硅管损坏、轴瓦磨损使定子与转子摩擦、定子绕组匝间短路、定子铁芯硅钢片之间绝缘不良、水冷却器的水量不足、电流互感器二次回路故障、电机抱轴、励磁装置或励磁回路故障、机械找正不良、轴承损坏、地脚螺丝松动、转子静平衡与动平衡不合格等问题，进而造成水泵同步电动机不能启动或转速较低、启动后不同步、运行过程中失步、空气隙内出现火花冒烟、运行温度过高、剧烈震动等故障现象。而水泵异步电机的故障则通常包含绕组接地、绕组短路、绕组断路等，造成电机机壳带电、控制线路失控、运行温度过高、振动幅度过大且噪声加剧等现象，严重影响电机运行质量及性能。
(3）电缆运行失常。电缆是机电设备运行中不容忽视的部分，而且也可能出现各种异常和故障。其中较为常见的电缆运行失常为电缆线外部破裂，这通常是由于电缆线长期受到外力影响或者电缆线本身质量不达标所导致的。
2.2 设备老化
水利泵站机电设备老化现象较为普遍，即设备在长期使用后会逐渐老化，而且部分外界因素以及设备使用管理因素会加剧老化。导致设备老化的原因较多，如摩擦磨损、变形、冲击振动、疲劳、断裂、腐蚀等，而老化严重的设备其运行性能会大受影响，严重时还会出现设备损坏的情况。
2.3 失衡故障
机电设备失衡故障指设备运行过程中出现压力过高或过低、行程失调、间隙过大或过小、干涉等故障。水利泵站机电设备出现失衡故障，一般会表现为管道漏水、线路漏电、线路阻塞、零件孔隙过大等现象。失衡故障往往不会直接导致机电设备损坏，属于危害较小的故障，但其会影响设备运行质量与性能，导致设备运行参数超出或者无法达到正常参数值。而且失衡故障长期存在并没有进行处理的话，会逐渐对电机设备造成严重威胁，可能导致设备损毁。
3 水利泵站机电设备的检修方法
3.1 振动检测
振动失常是水利泵站机电设备的常见故障。这是因为机电设备在振动幅度较大的情况下，会消耗一定能量并导致设备运行效率降低，还会使得绝缘电阻发生变化、轴承磨损、电机转子弯曲或断裂、零件松动等，严重影响设备运行质量，甚至可能导致设备损坏。而对机电设备的振动情况进行检测，能够判断设备是否处于振动失常的情况，并能在振动失常的情况下对相应的故障原因、修理方法等加以确定。目前机电设备振动检测的常用设备包括压电加速度传感器、速度传感器、电涡流式位移传感器等。其中压电加速度传感器能够对机电设备的绝对震动进行测量，主要对固有频率较高的设备进行振动检测；速度传感器也能对机电设备的绝对震动进行测量，不过其主要用于固有频率较低设备的振动检测；电涡流式位移传感器能够对机电设备和传感器探头端面间的距离进行测量，并根据测量结果判断机电设备的位移情况。对机电设备的振动信息进行测量后传输至计算机，通过计算机对状态特征进行提取，可直观反映机电设备的振动情况。
3.2 性能测试
性能测试也是较为常见的水利泵站机电设备故障检修方法，其原理在于通过测试设备的运行性能并与正常状态下设备运行性能进行对比的方式，判断设备是否存在故障。而且根据性能差异，往往可分析出具体的故障，为后续故障维修提供依据。一般在机电设备出现故障后，维修人员需要对设备的输出变量进行分析，并以此作为找寻故障源的基础依据。之后维修人员需要对设备进行失常状态测试，通过测试结果对设备故障加以分析和诊断，从而较为精准地确定故障。
3.3 温度诊断
温度诊断指直接通过监测机电设备工作温度的方式来判断设备运行是否存在异常和故障，并根据设备常见温度异常原因反推具体的故障。对机械设备进行温度诊断，一般可使用接触测温仪器与非接触测温仪器，前者包含电阻温度计、压力表温度计、热电偶温度计等，后者包含光电高温计、红外测温仪、红外热像仪等。现代化背景下，水利泵站构建机电设备温度监测预警系统，能够通计算机实时获取测温仪器获取的数据，并形成直观的温度变化可视化图表，在设备运行温度异常时自动进行预警。
4 结语
综上可知，水利泵站的高水平运行需要建立在机电设备的高质量运行基础之上。以加强水利泵站机电设备工程的安装施工管理为基础，健全机电设备管理和维修制度，安排专人落实相应的巡检维护工作，合理应用各种检修方法，积极应用先进技术构建远程在线的智慧化监管系统，全面支持检修工作的高水平开展，进而保障机电设备长期处于安全、正常、高质量运行状态。
参考文献
[1] 曹振华水利工程中泵站机电设备安装和检修技术措施研究[J].长江技术经济，2022,6(S1):65-67.
