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深井泵故障原因分析及處理方法綜述

文檔作者：楊穎，何峰，楊長樂，陳鋼，秦磊文檔來源：湖南五凌電力工程有限公司		點擊數：	更新時間： 2025年06月06日
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第39 卷第4 期水電站機電技術Vol.39 No.4
2016 年04 月Mechanical &amp;amp; Electrical Technique of Hydropower Station Apr.2016
收稿日期：2015-09-19
作者簡介：楊穎（1985-），男，從事機械設備安裝、檢修工作。
深井泵故障原因分析及處理方法綜述
楊穎，何峰，楊長樂，陳鋼，秦磊
（湖南五凌電力工程有限公司，湖南長沙410004）
摘要：針對朗江水電站檢修滲漏排水系統改造期間深井泵出現流量不足、振動偏大等問題，全面總結了深井泵常
見故障產生的原因以及相應的處理方法，詳細檢查和分析改造期間出現的若干故障，確定故障產生的原因，并成功
排除故障，保證深井泵安全穩定的運行。以期為深井泵故障處理及檢修提供參考。
關鍵詞：深井泵；流量不足；振動；止回閥內漏；逆止器
中圖分類號：TV735 文獻標識碼：B 文章編號：1672-5387（2016）04-0054-04
DOI：10.13599/j.cnki.11-5130.2016.04.018
1 引言
深井泵在水電站排水系統中應用比較廣泛，在
安裝和運行中，不可避免的會出現一些故障[1]。朗江
水電站檢修滲漏排水系統改造需更換3 臺深井泵及
重新布置排水管路，為保證改造期間的正常排水，更
換2 臺深井泵后進行試運行，出現流量不足、壓力降
低、振動偏大以及停泵時逆止器碰撞聲音過大等問
題。了解故障產生的原因，選擇合適的處理方法，對
延長設備使用壽命，保證深井泵安全經濟運行，具有
一定的意義。本文詳細總結深井泵在運行過程中故
障產生的原因及其處理方法，并對朗江水電站檢修
滲漏排水系統試運行過程中出現的若干故障原因進
行分析和處理。
2 深井泵結構
深井泵主要分為3 部分：第Ⅰ部分由電機、電機
軸和泵座組成，泵座通過地腳螺栓與基礎固定，泵座
中含有填料裝置和引水管，電機軸位于電機中心，通
過鍵與動力盤連接；第Ⅱ部分由揚水管、傳動軸、支
架軸承組成，傳動軸由聯軸器連接，揚水管由法蘭或
螺紋聯結器連接，軸承主要為橡膠軸承；第Ⅲ部分由
濾水管、導流殼、葉輪、泵殼、泵軸等組成，葉輪靠錐
套固定在泵軸上，每一級由一個葉輪和泵殼組成。朗
江水電站深井泵參數如下：
型號：300JC210-10.5×3
單級揚程：10.5 m
電機功率：30 kW
流量：210 m3/h
結構如圖1。
1- 電機軸2- 調整螺母3- 電機4- 泵座5- 填料壓蓋6- 潤滑水
管7- 揚水管8- 聯軸器9- 橡膠軸承10- 軸承支架11- 傳動軸12-
揚水管聯結法蘭13- 聯結殼14- 上導軸承15- 泵軸16- 殼軸承17-
葉輪18- 泵殼19- 葉輪20- 下導軸承21- 下殼22- 濾水管
圖1 JC 深井泵結構圖
3 故障分析及處理方法
3.1 流量不足
流量不足降低深井泵的效率，運行中如出現流
量不足應注意避免以下問題[2]：
（1）動靜間隙調整不當。葉輪與泵殼的軸向間隙
54
過大時，會使深井泵流量降低，應重新調節調整螺
母，減小葉輪與泵殼的軸向間隙；軸向間隙過小時，
葉輪磨損，導致上水不足，應更換葉輪，并將軸向間
隙調整至合適位置。
（2）集水井水位過低。深井泵運行時，集水井水
位過低使濾水管露出水面，水泵流量不穩定，表現為
出水量時大時小時無。應延長揚水管，使泵體在水面
以下；或在允許的情況下提高停泵水位；此時如果深
井泵流量仍然較小，在動力允許的條件下可增加水
泵的葉輪級數。
（3）濾水管堵塞。深井泵底端濾水管被雜物堵塞，
會導致進水量不足，流量降低。應拆下水泵，取出濾
水管，清除雜物，有需要時清理集水井。
（4）揚水管連接處漏水。揚水管漏水影響深井泵
出力，應仔細查看揚水管連接處有無漏水，必要時拆
下水泵，檢查連接螺栓是否松動，接口處是否平整、
嚴實，如接口處不平整可將止口端面車平后重新連
接。
（5）葉輪安裝問題。深井泵葉輪安裝位置不對或
葉輪錐形套筒緊固不良，會造成葉輪打滑產生位移，
應對泵體部分重新裝配，保證葉輪位置準確和錐形
套筒穩固。
（6）止回閥內漏。處于聯動備用狀態下的深井泵
出水口止回閥內漏是排水母管壓力降低的原因之
一，由于出水口止回閥經常開閉及沖刷，導致逆止門
水平結合面不平，無法正常關閉，且排水母管壓力
高，排水倒流嚴重，造成流量不足。應定期對止回閥
工作狀況進行檢查，發現關閉不嚴及時檢修或更換。
朗江水電站1 號、2 號深井泵試運行時發現單
臺泵運行時出口壓力偏低，1 號、2 號深井泵處于聯
動狀態，為防止產生水錘損壞設備，出口安裝緩閉水
控閥。兩臺泵的出口蝶閥全部打開，1 號泵單獨運行
時，出口壓力不足0.2 MPa，排水母管流量不足，排水
至停泵水位時間較長；當關閉2 號泵出口蝶閥，1 號
泵壓力上升至0.22 MPa，排水母管流量顯著增加，單
獨運行2 號泵時也是如此，且1 號、2 號泵同時運行
時，出口壓力、母管流量都正常。由此可以確定，單臺
泵運行時壓力不足、流量降低的原因是由于深井泵
出口緩閉水控閥未能正常關閉，導致排水倒流引起
的，通過對水控閥進行調整，使其在停泵時能正常關
閉，再單獨啟動任意一臺水泵，其壓力和流量均正
常，運行時間明顯減少。
3.2 電流過高
水泵運行時負荷過大會使電機電流過高，導致
負荷過大的原因主要有以下幾個方面[3，4]：
（1）動靜摩擦。葉輪與泵殼發生摩擦，增大電機
負荷會使電流增大，如果不及時處理，可能會因負荷
過大使傳動軸斷裂。應重新調節調整螺母，增大葉輪
和泵殼間隙。如調節調整螺母仍無法改變，應立即拆
除泵體，查看泵殼內有無異物，并檢查葉輪磨損情
況，必要時更換葉輪。
（2）流量過大。出口壓力越小，流量越大，電機負
荷增大，導致電流增大。可將出口閥門適當關小，增
大出口壓力，減小流量。
（3）介質密度大。水泵吸入大量泥沙或泵體陷入
泥漿中會造成電流增大，這是因為水中雜質太多，大
于選型介質比重，增加電機負荷，使電流增大。應清
理集水井，并清洗深井泵，防止異物損壞葉輪。另外，
填料壓蓋過緊也會導致電機電流增大，應將其調整
至合適位置。
3.3 振動偏大
振動是造成深井泵機械部位損壞的主要原因[5，6]。
深井泵結構復雜，泵體位于集水井水面以下，傳動軸
較長，易發生振動故障，影響機組安全運行。
（1）徑向軸承問題
深井泵徑向軸承一般為橡膠軸承，橡膠軸承具
有價格低廉、重量輕、對安裝誤差和撞擊靈敏度低等
特點。軸承引起深井泵振動的原因主要有兩個方面：
1）運行前缺少潤滑水或潤滑不充分。如果深井
泵啟動之前未對其進行潤滑或潤滑不充分，深井泵
啟動后，傳動軸與橡膠軸承發生干摩擦，引起振動，
這種振動一般在正常出水后減小或消失。處理措施：
應及時檢查潤滑水供水管路及控制系統，保證傳動
軸和軸承在水泵運行前得到充分潤滑，且盡量控制
在水泵出水后再關閉潤滑水。
2）徑向軸承失效。運行前未加入充分的潤滑水
或液位較低使水泵吸空時，橡膠軸承與傳動軸發生
干摩擦，溫度升高，極易使橡膠軸承燒毀，甚至脫落；
長時間運行在傳動軸彎曲，軸、揚水管和軸承支架不
同心的環境下會使軸承間隙過大，軸承失去作用，傳
動軸在沒有軸承導向定位時必然會產生振動，嚴重
時會使傳動軸斷裂。處理方法：更換橡膠軸承并查找
引起軸承失效的原因。
（2）傳動軸彎曲變形
深井泵傳動軸由多根軸通過聯軸器連接組成。
加工、轉運或存放不當會使傳動軸彎曲變形；單根軸
彎曲或聯軸器連接時裝配不當，也會造成整個軸系
彎曲。傳動軸彎曲或揚水管不垂直時，運行中軸與軸
楊第4 期 穎，等：深井泵故障原因分析及處理方法綜述 55
承發生碰撞，產生振動。
處理方法：拆下深井泵，檢查軸的彎曲度，傳動
軸彎曲值應在±0.05 mm 內，電機軸、泵軸彎曲值應
在±0.03 mm 內，如超過規定范圍，應校軸或更換。
安裝每節揚水管時，必須檢查軸與揚水管的同軸度
是否在允許范圍內（單側偏差不超過0.5 mm），并且
保證橡膠軸承與傳動軸的徑向間隙在0.1～0.3 mm
以內。如超過允許范圍，應檢查揚水管與端面法蘭的
垂直度。
朗江水電站2 號泵單獨運行時出口壓力比1 號
泵略低，且振動明顯。對2 號泵進行檢查，泵座下揚
水管法蘭連接處漏水，拆下水泵發現揚水管接口端
面不平，連接螺栓無松動現象。振動原因可能是揚水
管接口端面不平引起整個揚水管傾斜，揚水管與傳
動軸不同心，運行時傳動軸與橡膠軸承發生碰撞產
生振動，將端面車平后重新安裝，運行時未發現漏水
現象，振動明顯減弱。
（3）動靜間隙問題
葉輪與葉殼因間隙消失發生摩擦引起振動。調
整螺母調整不當，轉動部分下沉，運行中水的推力使
葉輪與泵殼下底碰撞或摩擦等都會使泵產生振動；
彎曲的軸在運行中會伸長，使動靜間隙變小，也會使
葉輪與泵殼發生摩擦引起振動。葉輪與泵殼摩擦嚴
重時會使葉輪損壞或卡死而無法正常工作。
處理方法：停機后，人工轉動動力盤，若有阻力
或不能轉動，則說明葉輪與葉殼之間沒有間隙，應調
節調整螺母，使葉輪與葉殼保持合適的間隙。調整方
法：轉動調整螺母，分別將葉輪放至最低和提到最
高，測出可調節的高度值，再將葉輪提至高度值的中
間偏上位置，一般情況下高度值在15±2 mm 范圍
內，若不在此范圍內，應拆下泵體檢查，如偏小則檢
查泵體內部有無異物和葉輪是否損壞，如偏大則檢
查泵體連接螺栓有無松動。調整好葉輪與泵殼的軸
向間隙后轉動動力盤，若還出現阻力或不能轉動，應
考慮軸系彎曲度等其他原因。
（4）外部因素
引起深井泵振動的常見外部因素主要有兩個方面：
1）連接螺栓松動，包括泵座與基礎的連接螺栓，
泵座與電機的連接螺栓，泵座與排水管道的連接螺
栓。發生振動時檢查各處螺栓是否松動，易松動部位
有需要時使用雙螺母擰緊；安裝時，深井泵基礎須按
規定尺寸和標準施工，以保證基礎的穩固。
2）外力附加導致水泵振動，深井泵出口管道未
做支撐或未完全支撐，按照規定不允許管道對機器
附加有外力。2 號泵運行時，出水口至排水母管振動
偏大。經檢查，2 號深井泵緩閉水控閥下支撐座未受
力，將泵座出水口連接法蘭拆開，重新調整水控閥支
撐高度，使出水口連接法蘭吻合，再以螺栓固定，2
號泵運行時出水管道振動減小。
3.4 填料函處泄露
填料函處為水冷卻，適當的漏水屬于正常現象，
如漏水量較大，應及時處理，一般故障原因及處理方
法如下：
（1）如果填料壓蓋未壓緊導致填料松動，應將填
料壓蓋壓緊；填料磨損或填料過硬時應更換填料，填
料不夠緊密可以補加一圈填料。
（2）傳動軸擺動或彎曲，應立即停機校軸，必要
時更換彎曲的傳動軸，避免機組發生其他故障；水中
含泥砂較多，使填料過度磨損，應更換填料函，并清
洗泵體和揚水管，必要時清理集水井。
3.5 逆止器碰撞聲音過大
深井泵逆止器發出碰撞聲音主要是揚水管內的
水倒流引起的。停泵時，管內的水壓使水泵轉速快速
降為零，當壓力較大時，逆止器就會發出較大的碰撞
聲音。一般為了防止管路中的水倒流，都裝設有止回
閥。
朗江水電站2 號深井泵停泵時，逆止器發出較
大碰撞聲音。為防止在泵啟動、停止或閥門突然關
閉、打開時產生水錘損壞泵組，在深井泵出水口裝設
有緩閉水控閥[7，8，9]，且停泵時為軟停泵。經對比發現
2 號泵的水控閥關閉時間明顯比1 號泵長。軟停泵
過程中，當揚水管內壓力達到平衡時，緩閉水控閥還
未完全關閉，這時排水管內水倒流的壓力會使水泵
葉輪反轉，導致逆止器發出較大碰撞聲音。解決上述
問題的方法：①加快緩閉水控閥關閉速度；②延長軟
停泵時間，使緩閉水控閥在揚水管內壓力達到平衡
之前完全關閉。現場實際處理時，調節緩閉水控閥上
的控制閥，加快緩閉水控閥關閉速度。2 號水泵停泵
時逆止器碰撞聲音明顯減弱甚至消失，因此，該方法
能有效控制停泵時逆止器發生較大的碰撞，減少對
泵組的損害。
4 結語
本文總結深井泵常見故障產生的原因和處理方
法，并成功解決朗江電站檢修滲漏排水系統在安裝
試運行時出現的流量不足、振動偏大等問題。深井泵
結構復雜，易出現各種故障，應定期檢測泵組運行情
況，以便及時發現異常。掌握深井泵故障產生的原因
56 水 電 站 機 電 技 術 第39卷
圖4 工程命名圖
圖5 RCS921 開關量接入圖
圖6 遠跳回路
6 結論
綜上所述，糯扎渡電廠線路T 區保護是針對
500 kV 線路GIL 設計的保護。當GIL 設備故障跳閘
時,該保護能夠閉鎖線路重合閘,避免線路斷路器合
于故障的GIL 設備上，造成GIL 設備損壞更為嚴
重。對南瑞RCS924-NV T 區保護在糯扎渡電廠的應
用得出以下結論：
（1）線路T 區沒有RCS-922A 短引線保護，而是
用RCS-924NV T 區差動保護代替了短引線保護。
（2）RCS-924NV T 區差動保護的切換邏輯為：
線路停運壓板（1-10LP7） 投入、G 隔離開關分閘、
DS110 隔離開關分閘，此三個條件任意一個滿足，
RCS-924NV T 區差動保護就變成了兩個保護，一個
為線路短引線保護，另一個為線路過流保護。跳閘出
口如下：
1）RCS-924NV 為T 區差動保護時，出口為跳本
側兩個斷路器和線路對側斷路器；
2）RCS-924NV 變為短引線和過流保護時，短引
線保護出口為跳本側兩個斷路器，過流保護出口為
跳線路對側斷路器。
（3）RCS-924NV T 區差動保護閉鎖線路重合閘。
參考文獻：
[1]南瑞繼保RCS-924NV 型T 區保護裝置技術和使用說明書[Z].
淵上接第40 頁冤
并及時、準確的處理，能有效避免故障擴大造成更嚴
重的損失，延長泵組使用壽命和檢修周期。
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楊第4 期 穎，等：深井泵故障原因分析及處理方法綜述 57

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