污水处理厂电气设备的巡检与维修研究

闻 强

（忻州市神达洁源环境科技集团五寨水净化有限公司，山西 五寨 036200）

引言

当前，随着全国城镇化和工业化进程的加快，生活污水和工业污水也在大量增加，严重影响了地表水及地下水环境安全。为了解决日益严重的水环境污染问题，各地大力建设城市污水处理厂。电气设备是影响污水处理的关键部分，其运行效率和效果将直接影响污水处理系统的生产运行，因此，如何做好对电气设备的维护和维修也是事关重要的[1]。

1 污水处理厂电气设备及常见故障

1.1 电气设备

污水处理系统一般专用电气设备包括电器设备、通用辅助设备、仪器仪表[2]。其中，电器设备有交直流电动机、变速电机、启动开关设备、照明设备、避雷设备和变配电设备（包括电缆、室内线路架空线、隔离开关、负荷开关、熔断器、少量油开关、电压互感器、电流互感器、电力电容器、断电器、保护器、自动装置和接地装置等）。通用设备有电动葫芦、离心机、恒温箱、烘箱、冰箱、各种手动及电动闸阀、蝶阀、闸门启闭机和止回阀、绿化药水喷洒车、手推及电动割草机、卷扬机、车床、刨床、铣床、桥式起重机和运输车辆等。仪器仪表设备有各种天平、化验室常用分析仪器、电磁流量计、液位计、空气流量计和溶解氧测定仪等。

1.2 常见故障

电气设备在污水处理厂的运作中扮演着不可或缺的重要角色。一般而言，污水处理厂污水处理设备大部分安装在露天和半露天场所，一小部分设备安装在井内或地下室等场所，因此电气设备普遍都具有工作稳定、效率高、性能好的特点。然而，即便如此，在使用中由于常年受到风吹、日晒、雨淋等自然环境的侵袭，或者受到潮湿且通风性差等恶劣环境等各方面原因的影响，不可避免地会出现一些的故障，如果电气设备出现故障，会使整个污水处理工作难以继续，会给社会、经济、生态环境带来很大的影响。

通常情况下，电气设备故障大体可以分为人为失误故障、设备自身故障、接触不良故障、不可抗力故障等四种，具体如图1 所示[3]。

图1 污水处理厂电气设备常见故障及其原因

其中，人为失误故障、不可抗力故障属于外部原因，设备自身故障、接触不良故障属于内部原因。外部原因中，人为失误故障可以通过加强培训，提高工作人员的专业素养等方式解决；内部原因中，设备自身故障可以通过加强对电气设备的检测和维护，提高设备的无损率等途径解决。

2 污水处理厂电气设备的维护要求分析

做好设备的运行维护工作，才能保证电气设备的正常运行。为了使电气设备配电系统运行参数满足正常运行得约束条件，避免峰值期间出现过负荷而导致系统不能正常运行，减低电气系统的网损以达到配电系统经济运行的目的，确保配电系统设计的方案能保证系统正常工作等，最终保证电气设备的正常运行，其维护要求主要包括：第一，实现SCADA 数据采集及监视控制；第二，实现LM、DSM改善电气设备正常运行状态下的负荷曲线；以改善电气设备正常运行状态下的负荷曲线；第三，DMS 通过负荷平衡、电压优化；第四，按照当地的气象条件、不同受力状态等进行力学计算。

3 污水处理厂电气设备的巡检要点

污水处理厂曝气池、格栅间等地方会散发出大量的有毒气体，严重腐蚀处于附近的电气设备，使这些设备的老化速度加快。为了延长其使用寿命，降低故障发生率，应做好如下几点。

3.1 重视电气设备的基础资料

污水处理厂施工完成后，应做好电气设备的验收工作，并做好资料的收集、整理、移交及存档保存，尤其是电气控制回路细节更改的图纸资料。因为资料收集不齐全或不存档，不利于电气设备的维护工作的开展。通常情况下，这些基础资料有设备说明书、调试记录档案、维护手册等[4]。

3.2 重视电机及其主回路温度设备的巡检

电机是污水处理中运用最多的设备，对其及其主回路温度设备的巡检与维护极为重要，因为通过温度检测，可以提前发现异常，从而消除安全隐患。电机主要包括单向、三相、异步电机及同步电机等类型，采用高温报警功能的软启动检测器，可以根据日常收集的温度和震动曲线等，看出电气设备工作的负荷变化、环境条件等是否出现异常。例如，采用红外温度测试仪检测某压滤电机的转轴温度，可以及时检查处理异常，以防安全事故，避免电气设备损失。总之，在电气设备运行过程中，应定期进行电机温度的检测，且每2 个月对其开关插座、接触器触头等温度做检测记录。

3.3 重视厂内电器电压和电流的巡检

根据物理理论知识，可以知道电流、电压的变化成反比。电气设备主要依赖于电力电能的支持，通常情况下，电气设备出现故障会直接反应在电压、电流的变化上。因此，为了维护电气设备的持续正常运行，应选择过负荷和过负载保护功能的断路器，同时，在设备运行及终端装载的过程中，电气设备运行管理人员应做好电压、电流变化的记录，及时发现问题，避免元件故障。

3.4 重视保护性设备的周期性巡检

熔断器、空气开关、低液位报警设备等发挥着安全保护作用。为保护设备及工作人员人身安全，应定期对这些零部件进行检查和检测，一旦发现有故障，应果断停机，及时加以维修或更换设备。如，熔断器要重点检查其各个部件是否牢固安装、紧密配备，保护各类设备的安全，维持其功能的稳定。值得注意的是，保护性设备的实际巡检中必须严格依照相关规定来操作执行。

此外，还要重点巡查部分电气设备有无螺丝松动、部件脱落等现象，阴雨、雾天、潮湿天气等要重点检查电气设备内部有无积水。

4 污水处理厂电气设备的维护要点

4.1 分析电气设备的结构与运行原理

污水厂电气设备较为特殊，需要全天候工作，因此为了满足要求，设备电气自动化程度高，科技含量大，这就要求维修人员熟悉设备的构造，读懂电气原理图，熟悉电气设备的参数设定。只有这样，在电气设备调试及检修、维护操作中，技术人员、检修人员才能严格按照电气设备原理图以及相关数据、设定参数等，为电气维护与检修做好技术上的准备，控制故障问题的出现，确保设备运行质量。

4.2 熟悉故障的科学分类与处理

当今世界科技发展日新月异，电气设备系统日益复杂，且大多污水处理厂电气设备都从国外进口，机、电、光、气一体化较为紧密。所以在对故障点进行维修前，为了防止判断错误造成过度维修或者新的故障，同时为了能够更加高效地处理故障，首先要判断故障是物理、化学、机械等故障还是电气故障，根据故障类型来分析成因，再对应采取针对性的解决对策。如，物理性故障，则应全方位检查电气设备，拧紧局部零件等。

4.3 定期对电气设备进行防腐处理

潮湿的环境和水处理环境都会腐蚀电子设备，污水处理厂常见的电子设备都是由不锈钢球墨铸铁制造，能够在很大程度上避免内部零件的损坏，保证动力设备的正常运行。然而，据调研显示，目前控制箱、配电器等仍然是我国污水处理厂最容易遭受不良物质干扰的两大主体电气设备。因此，应该定期对其进行防腐蚀处理，遵照科学的规范、规则等来涂抹新型涂料。现阶段，电气设备也不断更新，优化控制箱、配电器等材料的选配，采用不锈钢材料的电气控制箱和配电箱，节省防腐蚀处理的成本，已慢慢被许多污水处理厂认为是最好的选择。

4.4 全面检查电气元器件的维护

由于污水处理厂内的电器元件多而杂，出现故障很难发现，因此与机械维修工作相比较，电器元件的维修要求更高。一般情况下，电气元器件损坏有自身损坏，或者由于不同的故障成因、故障严重程度等的差异，因相邻元器件损坏而被动地损坏。因此，当电气设备出现故障时，要对电气设备进行全方位的检修与检查，通过关联性检修与故障排查，确保及时发现与解决问题，集中保护电气设备的安全，维护其性能，杜绝相同的故障再次发生。

5 结语

电气设备的维护和维修是污水处理厂的一项重要工作。对电气设备的定期检测与维护，不但可以避免发生故障，使污水处理厂高效处理污水，保护生态环境安全，更重要的是它可以避免事故的发生，保证工作人员的安全，维护社会环境稳定。因此，要遵守专业化、科学化及可靠性、可操作性等原则，加强电气设备的维护和维修，以促进城市可持续发展战略的实施。