水處理廠電氣自控系統故障分析與維護

唐曉

摘要：污水處理中會使用提升泵、電動閥門以及格柵機等電氣設備，電氣自控系統故障問題會影響水處理的效果。本文主要對水處理電氣自控系統常見故障及危害進行分析，并提出電氣自控系統維護的措施，希望通過提高電氣自控系統的可靠性和穩定性，使水處理各項指標符合國家排放標準。

關鍵詞：水處理廠;電氣自控系統;故障

引言

隨著城市化進程的不斷加快，生活污水、重工業污水排放，對自然環境產生一定影響。為了解決水污染問題，水處理廠主要運用電氣設備、水處理工藝等對污水進行科學處理。而電氣自控系統故障會影響電氣設備運行的穩定性和安全性、水處理的效果等。因此，水處理廠應做好電氣自控系統故障分析與維護工作。

一、電氣自控系統常見故障及危害分析

（一）電機過載

由于水處理中所使用的電氣設備多使用直接啟動控制方式，容易出現電機過載故障，即電機實際運行功率、電流超出其額定功率和電流[1]，電機負載轉矩過大，定子繞組出現發熱，加快繞組絕緣的老化速度，過載運行使轉速會降低，電動機會發出異常聲響，會縮短電機的使用壽命。

危害：電機長期處于過載運行狀態，容易使電機的絕緣老化加快，電機自身的使用年限會縮短，嚴重會引發火災，威脅人員生命、財產安全。

（二）電源缺相

在電氣自控系統中容易出現電源缺相這一故障。在故障情況下，如果電機此時正在運行，會降低電機的轉速;如果電機此時處于備用狀態，按下啟動按鈕，電機不能運轉，導致電源系統的穩定性降低。引發該故障的原因為電源斷路、電源開關接觸不良等。

危害：當前電氣系統多使用交流異步電機，在電源缺相的情況下，電機的實際轉速會減慢，長期處于低速運行狀態下，容易燒壞電動機繞組。

（三）接地故障

接地故障作為電氣系統中常見故障之一，由于接地方式分別為一點接地、兩點接地，且接地現象存在一定差異[2]。在小電流接地系統中，出現一點接地情況，開關會發出報警信號，不會發生跳閘，母線的相電壓會升為線電壓;如果出現兩地接地，開關會跳閘。在大電流接地系統中，出現一點接地，開關就會跳閘。

危害：在交流系統中出現一點接地，電壓會超過正常電壓的1.7倍，使電氣人員檢修和維護工作的危險性增加。

（四）過電流和短路

電氣自控系統中，電氣元件、電機等設備運行中，電流超過額定電流，這些電氣元件將會超負荷運行，一方面會所縮短電氣元件的使用年限;另一方面使大電路元件的負載增大，容易引發故障[3]。此外，電氣元件在長期使用中會存在不同程度的老化，當電氣設備出現短路故障時，開關也會快速跳閘。

危害：在用電高峰期，如果頻繁出現過電流故障，系統電壓會減小，影響水處理廠其他設備的安全性，如果過電流持續時間長，會使電氣設備的絕緣老化速度加快，嚴重會導致整個系統癱瘓。

二、水處理廠電氣自控系統維護措施

（一）借助排查法對故障進行查找

水處理廠電氣自控系統故障主要采取排查法來查找故障，具體查找過程如下：其一，當電子自控系統發生故障時，維修人員需要了解系統運行中是否啟用新設備、新檢修設備，在保障系統正常運行的情況下，將這些設備退出運行，此時如果故障消失，則說明故障位置判斷正確。其二，在電氣設備出現故障的情況下，電氣人員可以充分利用遠方控制系統屏幕上顯示的設備名稱、故障類型和代碼等信息，輔助排查工作開展，通過逐一排查的方式找到故障的原因。其三，針對嚴重的電氣自控系統故障問題，可以依據水處理項目處理要求采取逐一拉路法來排查故障[4]，在應用該排查法時，選擇從不重要的負荷開始拉路，通過逐一排查的方式查找故障點，如果某一路被拉開時故障消失，說明該路存在故障，這種排查法操作便捷，且能夠避免整個運行系統暫停進行檢修所造成的損失。其四，當前二次回路、低電壓系統出現電源缺相故障時，可以使用萬用表對故障進行排查，比如按照圖紙對一次回路、二次回路故障進行查找，并且依據所測量的電壓、電阻以及電流等值，對故障的類型、范圍等進行判斷，達到故障排查和處理的目的。此外，在實際開展電氣自控系統故障排查工作時，電氣人員也會根據自身的經驗、故障現象鎖定故障的大概位置，然后檢查電元器件、線路是否存在短路情況，當故障大概位置確定之后，可以使用導線來短接相應電氣回路，通電后若故障消失，表明故障點查找位置正確，在節約故障排查時間的同時，促使故障排查的準確性提高。

（二）應用計算機網絡維護系統

水處理廠電氣自控系統中使用的電氣元件種類較多，如果通過停電的方式對系統進行檢修，會造成一定的經濟損失。因此，可以利用計算機網絡對電氣控制系統進行檢查和維護，以數字量、模擬量的輸入輸出替代傳統人工對電氣系統的控制[5]。比如利用計算機終端對電氣設備電壓、電流以及頻率等參數進行檢測，所獲取的檢測結果可以為保運部門維修、保養等方案制定提供參考，便于維修人員及時對易磨損電氣元件、零部件進行更換。通過計算機控制軟件獲取電氣設備運行狀態、維修保養記錄等信息，有針對性地制定電氣自控系統故障防治方案，在降低故障發生幾率的同時，促使整個電氣系統運行穩定性提高。

（三）通過水處理工藝來判斷系統故障

通過水處理相關工藝對電氣系統故障進行排查，并有效處理故障。比如依據水處理項目中SDI、COD、濁度以及進水壓力等參數的變化，判斷各類設備是否正常運行，為電氣自控系統故障的類型、范圍等提供判斷依據，結合水處理工藝的要求和標準暫停故障設備，有針對性對該設備故障進行處理，并在運行中安裝備用設備，確保水處理系統正常運行。

三、結束語

隨著國家排污要求的不斷提升，對水處理廠污水處理設備、工藝等提出更高的要求，為了防止電氣自控系統故障對水處理效率的影響，應結合水處理廠污水處理實際情況，有針對性地選擇電氣自控系統故障排查和處理方式，通過有效處理電氣系統故障，確保水處理工作穩定、高效開展。

參考文獻：

[1]劉道奇.水處理廠電氣自控系統故障分析與維護[J].中國新技術新產品，2021（02）：59-61.

[2]魯剛.電氣工程自控系統在污水處理工藝中的運用探索[J].工程技術研究，2020，5（12）：102-103.

[3]俞涵慧.簡析污水處理廠電氣自控系統的運用與技術[J].信息記錄材料，2020，21（05）：92-93.

[4]郭城.探究電氣工程自控系統在污水處理工藝中的運用[J].科學技術創新，2020（02）：167-168.

[5]紀巍.淺析水處理行業電氣系統故障的危害及維護[J].中國石油和化工標準與質量，2018，38（14）：123-124.

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