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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(zhǎng)樂，陳鋼，秦磊文檔來(lái)源：湖南五凌電力工程有限公司		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2025年06月06日
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第39 卷第4 期水電站機(jī)電技術(shù)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(jiǎn)介：楊穎（1985-），男，從事機(jī)械設(shè)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(zhǎng)樂，陳鋼，秦磊
（湖南五凌電力工程有限公司，湖南長(zhǎng)沙410004）
摘要：針對(duì)朗江水電站檢修滲漏排水系統(tǒng)改造期間深井泵出現(xiàn)流量不足、振動(dòng)偏大等問題，全面總結(jié)了深井泵常
見故障產(chǎn)生的原因以及相應(yīng)的處理方法，詳細(xì)檢查和分析改造期間出現(xiàn)的若干故障，確定故障產(chǎn)生的原因，并成功
排除故障，保證深井泵安全穩(wěn)定的運(yùn)行。以期為深井泵故障處理及檢修提供參考。
關(guān)鍵詞：深井泵；流量不足；振動(dòng)；止回閥內(nèi)漏；逆止器
中圖分類號(hào)：TV735 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B 文章編號(hào)：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(tǒng)中應(yīng)用比較廣泛，在
安裝和運(yùn)行中，不可避免的會(huì)出現(xiàn)一些故障[1]。朗江
水電站檢修滲漏排水系統(tǒng)改造需更換3 臺(tái)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(tái)深井泵后進(jìn)行試運(yùn)行，出現(xiàn)流量不足、壓力降
低、振動(dòng)偏大以及停泵時(shí)逆止器碰撞聲音過大等問
題。了解故障產(chǎn)生的原因，選擇合適的處理方法，對(duì)
延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命，保證深井泵安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，具有
一定的意義。本文詳細(xì)總結(jié)深井泵在運(yùn)行過程中故
障產(chǎn)生的原因及其處理方法，并對(duì)朗江水電站檢修
滲漏排水系統(tǒng)試運(yùn)行過程中出現(xiàn)的若干故障原因進(jìn)
行分析和處理。
2 深井泵結(jié)構(gòu)
深井泵主要分為3 部分：第Ⅰ部分由電機(jī)、電機(jī)
軸和泵座組成，泵座通過地腳螺栓與基礎(chǔ)固定，泵座
中含有填料裝置和引水管，電機(jī)軸位于電機(jī)中心，通
過鍵與動(dòng)力盤連接；第Ⅱ部分由揚(yáng)水管、傳動(dòng)軸、支
架軸承組成，傳動(dòng)軸由聯(lián)軸器連接，揚(yáng)水管由法蘭或
螺紋聯(lián)結(jié)器連接，軸承主要為橡膠軸承；第Ⅲ部分由
濾水管、導(dǎo)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(jí)由一個(gè)葉輪和泵殼組成。朗
江水電站深井泵參數(shù)如下：
型號(hào)：300JC210-10.5×3
單級(jí)揚(yáng)程：10.5 m
電機(jī)功率：30 kW
流量：210 m3/h
結(jié)構(gòu)如圖1。
1- 電機(jī)軸2- 調(diào)整螺母3- 電機(jī)4- 泵座5- 填料壓蓋6- 潤(rùn)滑水
管7- 揚(yáng)水管8- 聯(lián)軸器9- 橡膠軸承10- 軸承支架11- 傳動(dòng)軸12-
揚(yáng)水管聯(lián)結(jié)法蘭13- 聯(lián)結(jié)殼14- 上導(dǎo)軸承15- 泵軸16- 殼軸承17-
葉輪18- 泵殼19- 葉輪20- 下導(dǎo)軸承21- 下殼22- 濾水管
圖1 JC 深井泵結(jié)構(gòu)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(yùn)行中如出現(xiàn)流
量不足應(yīng)注意避免以下問題[2]：
（1）動(dòng)靜間隙調(diào)整不當(dāng)。葉輪與泵殼的軸向間隙
54
過大時(shí)，會(huì)使深井泵流量降低，應(yīng)重新調(diào)節(jié)調(diào)整螺
母，減小葉輪與泵殼的軸向間隙；軸向間隙過小時(shí)，
葉輪磨損，導(dǎo)致上水不足，應(yīng)更換葉輪，并將軸向間
隙調(diào)整至合適位置。
（2）集水井水位過低。深井泵運(yùn)行時(shí)，集水井水
位過低使濾水管露出水面，水泵流量不穩(wěn)定，表現(xiàn)為
出水量時(shí)大時(shí)小時(shí)無(wú)。應(yīng)延長(zhǎng)揚(yáng)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(shí)如果深
井泵流量仍然較小，在動(dòng)力允許的條件下可增加水
泵的葉輪級(jí)數(shù)。
（3）濾水管堵塞。深井泵底端濾水管被雜物堵塞，
會(huì)導(dǎo)致進(jìn)水量不足，流量降低。應(yīng)拆下水泵，取出濾
水管，清除雜物，有需要時(shí)清理集水井。
（4）揚(yáng)水管連接處漏水。揚(yáng)水管漏水影響深井泵
出力，應(yīng)仔細(xì)查看揚(yáng)水管連接處有無(wú)漏水，必要時(shí)拆
下水泵，檢查連接螺栓是否松動(dòng)，接口處是否平整、
嚴(yán)實(shí)，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(duì)或
葉輪錐形套筒緊固不良，會(huì)造成葉輪打滑產(chǎn)生位移，
應(yīng)對(duì)泵體部分重新裝配，保證葉輪位置準(zhǔn)確和錐形
套筒穩(wěn)固。
（6）止回閥內(nèi)漏。處于聯(lián)動(dòng)備用狀態(tài)下的深井泵
出水口止回閥內(nèi)漏是排水母管壓力降低的原因之
一，由于出水口止回閥經(jīng)常開閉及沖刷，導(dǎo)致逆止門
水平結(jié)合面不平，無(wú)法正常關(guān)閉，且排水母管壓力
高，排水倒流嚴(yán)重，造成流量不足。應(yīng)定期對(duì)止回閥
工作狀況進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)關(guān)閉不嚴(yán)及時(shí)檢修或更換。
朗江水電站1 號(hào)、2 號(hào)深井泵試運(yùn)行時(shí)發(fā)現(xiàn)單
臺(tái)泵運(yùn)行時(shí)出口壓力偏低，1 號(hào)、2 號(hào)深井泵處于聯(lián)
動(dòng)狀態(tài)，為防止產(chǎn)生水錘損壞設(shè)備，出口安裝緩閉水
控閥。兩臺(tái)泵的出口蝶閥全部打開，1 號(hào)泵單獨(dú)運(yùn)行
時(shí)，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(shí)間較長(zhǎng)；當(dāng)關(guān)閉2 號(hào)泵出口蝶閥，1 號(hào)
泵壓力上升至0.22 MPa，排水母管流量顯著增加，單
獨(dú)運(yùn)行2 號(hào)泵時(shí)也是如此，且1 號(hào)、2 號(hào)泵同時(shí)運(yùn)行
時(shí)，出口壓力、母管流量都正常。由此可以確定，單臺(tái)
泵運(yùn)行時(shí)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(guān)閉，導(dǎo)致排水倒流引起
的，通過對(duì)水控閥進(jìn)行調(diào)整，使其在停泵時(shí)能正常關(guān)
閉，再單獨(dú)啟動(dòng)任意一臺(tái)水泵，其壓力和流量均正
常，運(yùn)行時(shí)間明顯減少。
3.2 電流過高
水泵運(yùn)行時(shí)負(fù)荷過大會(huì)使電機(jī)電流過高，導(dǎo)致
負(fù)荷過大的原因主要有以下幾個(gè)方面[3，4]：
（1）動(dòng)靜摩擦。葉輪與泵殼發(fā)生摩擦，增大電機(jī)
負(fù)荷會(huì)使電流增大，如果不及時(shí)處理，可能會(huì)因負(fù)荷
過大使傳動(dòng)軸斷裂。應(yīng)重新調(diào)節(jié)調(diào)整螺母，增大葉輪
和泵殼間隙。如調(diào)節(jié)調(diào)整螺母仍無(wú)法改變，應(yīng)立即拆
除泵體，查看泵殼內(nèi)有無(wú)異物，并檢查葉輪磨損情
況，必要時(shí)更換葉輪。
（2）流量過大。出口壓力越小，流量越大，電機(jī)負(fù)
荷增大，導(dǎo)致電流增大?？蓪⒊隹陂y門適當(dāng)關(guān)小，增
大出口壓力，減小流量。
（3）介質(zhì)密度大。水泵吸入大量泥沙或泵體陷入
泥漿中會(huì)造成電流增大，這是因?yàn)樗须s質(zhì)太多，大
于選型介質(zhì)比重，增加電機(jī)負(fù)荷，使電流增大。應(yīng)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(huì)導(dǎo)致電機(jī)電流增大，應(yīng)將其調(diào)整
至合適位置。
3.3 振動(dòng)偏大
振動(dòng)是造成深井泵機(jī)械部位損壞的主要原因[5，6]。
深井泵結(jié)構(gòu)復(fù)雜，泵體位于集水井水面以下，傳動(dòng)軸
較長(zhǎng)，易發(fā)生振動(dòng)故障，影響機(jī)組安全運(yùn)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(jià)格低廉、重量輕、對(duì)安裝誤差和撞擊靈敏度低等
特點(diǎn)。軸承引起深井泵振動(dòng)的原因主要有兩個(gè)方面：
1）運(yùn)行前缺少潤(rùn)滑水或潤(rùn)滑不充分。如果深井
泵啟動(dòng)之前未對(duì)其進(jìn)行潤(rùn)滑或潤(rùn)滑不充分，深井泵
啟動(dòng)后，傳動(dòng)軸與橡膠軸承發(fā)生干摩擦，引起振動(dòng)，
這種振動(dòng)一般在正常出水后減小或消失。處理措施：
應(yīng)及時(shí)檢查潤(rùn)滑水供水管路及控制系統(tǒng)，保證傳動(dòng)
軸和軸承在水泵運(yùn)行前得到充分潤(rùn)滑，且盡量控制
在水泵出水后再關(guān)閉潤(rùn)滑水。
2）徑向軸承失效。運(yùn)行前未加入充分的潤(rùn)滑水
或液位較低使水泵吸空時(shí)，橡膠軸承與傳動(dòng)軸發(fā)生
干摩擦，溫度升高，極易使橡膠軸承燒毀，甚至脫落；
長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行在傳動(dòng)軸彎曲，軸、揚(yáng)水管和軸承支架不
同心的環(huán)境下會(huì)使軸承間隙過大，軸承失去作用，傳
動(dòng)軸在沒有軸承導(dǎo)向定位時(shí)必然會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)，嚴(yán)重
時(shí)會(huì)使傳動(dòng)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(dòng)軸彎曲變形
深井泵傳動(dòng)軸由多根軸通過聯(lián)軸器連接組成。
加工、轉(zhuǎn)運(yùn)或存放不當(dāng)會(huì)使傳動(dòng)軸彎曲變形；單根軸
彎曲或聯(lián)軸器連接時(shí)裝配不當(dāng)，也會(huì)造成整個(gè)軸系
彎曲。傳動(dòng)軸彎曲或揚(yáng)水管不垂直時(shí)，運(yùn)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(fā)生碰撞，產(chǎn)生振動(dòng)。
處理方法：拆下深井泵，檢查軸的彎曲度，傳動(dòng)
軸彎曲值應(yīng)在±0.05 mm 內(nèi)，電機(jī)軸、泵軸彎曲值應(yīng)
在±0.03 mm 內(nèi)，如超過規(guī)定范圍，應(yīng)校軸或更換。
安裝每節(jié)揚(yáng)水管時(shí)，必須檢查軸與揚(yáng)水管的同軸度
是否在允許范圍內(nèi)（單側(cè)偏差不超過0.5 mm），并且
保證橡膠軸承與傳動(dòng)軸的徑向間隙在0.1～0.3 mm
以內(nèi)。如超過允許范圍，應(yīng)檢查揚(yáng)水管與端面法蘭的
垂直度。
朗江水電站2 號(hào)泵單獨(dú)運(yùn)行時(shí)出口壓力比1 號(hào)
泵略低，且振動(dòng)明顯。對(duì)2 號(hào)泵進(jìn)行檢查，泵座下?lián)P
水管法蘭連接處漏水，拆下水泵發(fā)現(xiàn)揚(yáng)水管接口端
面不平，連接螺栓無(wú)松動(dòng)現(xiàn)象。振動(dòng)原因可能是揚(yáng)水
管接口端面不平引起整個(gè)揚(yáng)水管傾斜，揚(yáng)水管與傳
動(dòng)軸不同心，運(yùn)行時(shí)傳動(dòng)軸與橡膠軸承發(fā)生碰撞產(chǎn)
生振動(dòng)，將端面車平后重新安裝，運(yùn)行時(shí)未發(fā)現(xiàn)漏水
現(xiàn)象，振動(dòng)明顯減弱。
（3）動(dòng)靜間隙問題
葉輪與葉殼因間隙消失發(fā)生摩擦引起振動(dòng)。調(diào)
整螺母調(diào)整不當(dāng)，轉(zhuǎn)動(dòng)部分下沉，運(yùn)行中水的推力使
葉輪與泵殼下底碰撞或摩擦等都會(huì)使泵產(chǎn)生振動(dòng)；
彎曲的軸在運(yùn)行中會(huì)伸長(zhǎng)，使動(dòng)靜間隙變小，也會(huì)使
葉輪與泵殼發(fā)生摩擦引起振動(dòng)。葉輪與泵殼摩擦嚴(yán)
重時(shí)會(huì)使葉輪損壞或卡死而無(wú)法正常工作。
處理方法：停機(jī)后，人工轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)力盤，若有阻力
或不能轉(zhuǎn)動(dòng)，則說(shuō)明葉輪與葉殼之間沒有間隙，應(yīng)調(diào)
節(jié)調(diào)整螺母，使葉輪與葉殼保持合適的間隙。調(diào)整方
法：轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)整螺母，分別將葉輪放至最低和提到最
高，測(cè)出可調(diào)節(jié)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(nèi)，若不在此范圍內(nèi)，應(yīng)拆下泵體檢查，如偏小則檢
查泵體內(nèi)部有無(wú)異物和葉輪是否損壞，如偏大則檢
查泵體連接螺栓有無(wú)松動(dòng)。調(diào)整好葉輪與泵殼的軸
向間隙后轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)力盤，若還出現(xiàn)阻力或不能轉(zhuǎn)動(dòng)，應(yīng)
考慮軸系彎曲度等其他原因。
（4）外部因素
引起深井泵振動(dòng)的常見外部因素主要有兩個(gè)方面：
1）連接螺栓松動(dòng)，包括泵座與基礎(chǔ)的連接螺栓，
泵座與電機(jī)的連接螺栓，泵座與排水管道的連接螺
栓。發(fā)生振動(dòng)時(shí)檢查各處螺栓是否松動(dòng)，易松動(dòng)部位
有需要時(shí)使用雙螺母擰緊；安裝時(shí)，深井泵基礎(chǔ)須按
規(guī)定尺寸和標(biāo)準(zhǔn)施工，以保證基礎(chǔ)的穩(wěn)固。
2）外力附加導(dǎo)致水泵振動(dòng)，深井泵出口管道未
做支撐或未完全支撐，按照規(guī)定不允許管道對(duì)機(jī)器
附加有外力。2 號(hào)泵運(yùn)行時(shí)，出水口至排水母管振動(dòng)
偏大。經(jīng)檢查，2 號(hào)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(diào)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(hào)泵運(yùn)行時(shí)出水管道振動(dòng)減小。
3.4 填料函處泄露
填料函處為水冷卻，適當(dāng)?shù)穆┧畬儆谡，F(xiàn)象，
如漏水量較大，應(yīng)及時(shí)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(dǎo)致填料松動(dòng)，應(yīng)將填
料壓蓋壓緊；填料磨損或填料過硬時(shí)應(yīng)更換填料，填
料不夠緊密可以補(bǔ)加一圈填料。
（2）傳動(dòng)軸擺動(dòng)或彎曲，應(yīng)立即停機(jī)校軸，必要
時(shí)更換彎曲的傳動(dòng)軸，避免機(jī)組發(fā)生其他故障；水中
含泥砂較多，使填料過度磨損，應(yīng)更換填料函，并清
洗泵體和揚(yáng)水管，必要時(shí)清理集水井。
3.5 逆止器碰撞聲音過大
深井泵逆止器發(fā)出碰撞聲音主要是揚(yáng)水管內(nèi)的
水倒流引起的。停泵時(shí)，管內(nèi)的水壓使水泵轉(zhuǎn)速快速
降為零，當(dāng)壓力較大時(shí)，逆止器就會(huì)發(fā)出較大的碰撞
聲音。一般為了防止管路中的水倒流，都裝設(shè)有止回
閥。
朗江水電站2 號(hào)深井泵停泵時(shí)，逆止器發(fā)出較
大碰撞聲音。為防止在泵啟動(dòng)、停止或閥門突然關(guān)
閉、打開時(shí)產(chǎn)生水錘損壞泵組，在深井泵出水口裝設(shè)
有緩閉水控閥[7，8，9]，且停泵時(shí)為軟停泵。經(jīng)對(duì)比發(fā)現(xiàn)
2 號(hào)泵的水控閥關(guān)閉時(shí)間明顯比1 號(hào)泵長(zhǎng)。軟停泵
過程中，當(dāng)揚(yáng)水管內(nèi)壓力達(dá)到平衡時(shí)，緩閉水控閥還
未完全關(guān)閉，這時(shí)排水管內(nèi)水倒流的壓力會(huì)使水泵
葉輪反轉(zhuǎn)，導(dǎo)致逆止器發(fā)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(guān)閉速度；②延長(zhǎng)軟
停泵時(shí)間，使緩閉水控閥在揚(yáng)水管內(nèi)壓力達(dá)到平衡
之前完全關(guān)閉?，F(xiàn)場(chǎng)實(shí)際處理時(shí)，調(diào)節(jié)緩閉水控閥上
的控制閥，加快緩閉水控閥關(guān)閉速度。2 號(hào)水泵停泵
時(shí)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(shí)逆止器發(fā)生較大的碰撞，減少對(duì)
泵組的損害。
4 結(jié)語(yǔ)
本文總結(jié)深井泵常見故障產(chǎn)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(tǒng)在安裝
試運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)的流量不足、振動(dòng)偏大等問題。深井泵
結(jié)構(gòu)復(fù)雜，易出現(xiàn)各種故障，應(yīng)定期檢測(cè)泵組運(yùn)行情
況，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常。掌握深井泵故障產(chǎn)生的原因
56 水 電 站 機(jī) 電 技 術(shù) 第39卷
圖4 工程命名圖
圖5 RCS921 開關(guān)量接入圖
圖6 遠(yuǎn)跳回路
6 結(jié)論
綜上所述，糯扎渡電廠線路T 區(qū)保護(hù)是針對(duì)
500 kV 線路GIL 設(shè)計(jì)的保護(hù)。當(dāng)GIL 設(shè)備故障跳閘
時(shí),該保護(hù)能夠閉鎖線路重合閘,避免線路斷路器合
于故障的GIL 設(shè)備上，造成GIL 設(shè)備損壞更為嚴(yán)
重。對(duì)南瑞RCS924-NV T 區(qū)保護(hù)在糯扎渡電廠的應(yīng)
用得出以下結(jié)論：
（1）線路T 區(qū)沒有RCS-922A 短引線保護(hù)，而是
用RCS-924NV T 區(qū)差動(dòng)保護(hù)代替了短引線保護(hù)。
（2）RCS-924NV T 區(qū)差動(dòng)保護(hù)的切換邏輯為：
線路停運(yùn)壓板（1-10LP7） 投入、G 隔離開關(guān)分閘、
DS110 隔離開關(guān)分閘，此三個(gè)條件任意一個(gè)滿足，
RCS-924NV T 區(qū)差動(dòng)保護(hù)就變成了兩個(gè)保護(hù)，一個(gè)
為線路短引線保護(hù)，另一個(gè)為線路過流保護(hù)。跳閘出
口如下：
1）RCS-924NV 為T 區(qū)差動(dòng)保護(hù)時(shí)，出口為跳本
側(cè)兩個(gè)斷路器和線路對(duì)側(cè)斷路器；
2）RCS-924NV 變?yōu)槎桃€和過流保護(hù)時(shí)，短引
線保護(hù)出口為跳本側(cè)兩個(gè)斷路器，過流保護(hù)出口為
跳線路對(duì)側(cè)斷路器。
（3）RCS-924NV T 區(qū)差動(dòng)保護(hù)閉鎖線路重合閘。
參考文獻(xiàn)：
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并及時(shí)、準(zhǔn)確的處理，能有效避免故障擴(kuò)大造成更嚴(yán)
重的損失，延長(zhǎng)泵組使用壽命和檢修周期。
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