水处理厂电气自控系统故障分析与维护

唐晓

摘要：污水处理中会使用提升泵、电动阀门以及格栅机等电气设备，电气自控系统故障问题会影响水处理的效果。本文主要对水处理电气自控系统常见故障及危害进行分析，并提出电气自控系统维护的措施，希望通过提高电气自控系统的可靠性和稳定性，使水处理各项指标符合国家排放标准。

关键词：水处理厂;电气自控系统;故障

引言

随着城市化进程的不断加快，生活污水、重工业污水排放，对自然环境产生一定影响。为了解决水污染问题，水处理厂主要运用电气设备、水处理工艺等对污水进行科学处理。而电气自控系统故障会影响电气设备运行的稳定性和安全性、水处理的效果等。因此，水处理厂应做好电气自控系统故障分析与维护工作。

一、电气自控系统常见故障及危害分析

（一）电机过载

由于水处理中所使用的电气设备多使用直接启动控制方式，容易出现电机过载故障，即电机实际运行功率、电流超出其额定功率和电流[1]，電机负载转矩过大，定子绕组出现发热，加快绕组绝缘的老化速度，过载运行使转速会降低，电动机会发出异常声响，会缩短电机的使用寿命。

危害：电机长期处于过载运行状态，容易使电机的绝缘老化加快，电机自身的使用年限会缩短，严重会引发火灾，威胁人员生命、财产安全。

（二）电源缺相

在电气自控系统中容易出现电源缺相这一故障。在故障情况下，如果电机此时正在运行，会降低电机的转速;如果电机此时处于备用状态，按下启动按钮，电机不能运转，导致电源系统的稳定性降低。引发该故障的原因为电源断路、电源开关接触不良等。

危害：当前电气系统多使用交流异步电机，在电源缺相的情况下，电机的实际转速会减慢，长期处于低速运行状态下，容易烧坏电动机绕组。

（三）接地故障

接地故障作为电气系统中常见故障之一，由于接地方式分别为一点接地、两点接地，且接地现象存在一定差异[2]。在小电流接地系统中，出现一点接地情况，开关会发出报警信号，不会发生跳闸，母线的相电压会升为线电压;如果出现两地接地，开关会跳闸。在大电流接地系统中，出现一点接地，开关就会跳闸。

危害：在交流系统中出现一点接地，电压会超过正常电压的1.7倍，使电气人员检修和维护工作的危险性增加。

（四）过电流和短路

电气自控系统中，电气元件、电机等设备运行中，电流超过额定电流，这些电气元件将会超负荷运行，一方面会所缩短电气元件的使用年限;另一方面使大电路元件的负载增大，容易引发故障[3]。此外，电气元件在长期使用中会存在不同程度的老化，当电气设备出现短路故障时，开关也会快速跳闸。

危害：在用电高峰期，如果频繁出现过电流故障，系统电压会减小，影响水处理厂其他设备的安全性，如果过电流持续时间长，会使电气设备的绝缘老化速度加快，严重会导致整个系统瘫痪。

二、水处理厂电气自控系统维护措施

（一）借助排查法对故障进行查找

水处理厂电气自控系统故障主要采取排查法来查找故障，具体查找过程如下：其一，当电子自控系统发生故障时，维修人员需要了解系统运行中是否启用新设备、新检修设备，在保障系统正常运行的情况下，将这些设备退出运行，此时如果故障消失，则说明故障位置判断正确。其二，在电气设备出现故障的情况下，电气人员可以充分利用远方控制系统屏幕上显示的设备名称、故障类型和代码等信息，辅助排查工作开展，通过逐一排查的方式找到故障的原因。其三，针对严重的电气自控系统故障问题，可以依据水处理项目处理要求采取逐一拉路法来排查故障[4]，在应用该排查法时，选择从不重要的负荷开始拉路，通过逐一排查的方式查找故障点，如果某一路被拉开时故障消失，说明该路存在故障，这种排查法操作便捷，且能够避免整个运行系统暂停进行检修所造成的损失。其四，当前二次回路、低电压系统出现电源缺相故障时，可以使用万用表对故障进行排查，比如按照图纸对一次回路、二次回路故障进行查找，并且依据所测量的电压、电阻以及电流等值，对故障的类型、范围等进行判断，达到故障排查和处理的目的。此外，在实际开展电气自控系统故障排查工作时，电气人员也会根据自身的经验、故障现象锁定故障的大概位置，然后检查电元器件、线路是否存在短路情况，当故障大概位置确定之后，可以使用导线来短接相应电气回路，通电后若故障消失，表明故障点查找位置正确，在节约故障排查时间的同时，促使故障排查的准确性提高。

（二）应用计算机网络维护系统

水处理厂电气自控系统中使用的电气元件种类较多，如果通过停电的方式对系统进行检修，会造成一定的经济损失。因此，可以利用计算机网络对电气控制系统进行检查和维护，以数字量、模拟量的输入输出替代传统人工对电气系统的控制[5]。比如利用计算机终端对电气设备电压、电流以及频率等参数进行检测，所获取的检测结果可以为保运部门维修、保养等方案制定提供参考，便于维修人员及时对易磨损电气元件、零部件进行更换。通过计算机控制软件获取电气设备运行状态、维修保养记录等信息，有针对性地制定电气自控系统故障防治方案，在降低故障发生几率的同时，促使整个电气系统运行稳定性提高。

（三）通过水处理工艺来判断系统故障

通过水处理相关工艺对电气系统故障进行排查，并有效处理故障。比如依据水处理项目中SDI、COD、浊度以及进水压力等参数的变化，判断各类设备是否正常运行，为电气自控系统故障的类型、范围等提供判断依据，结合水处理工艺的要求和标准暂停故障设备，有针对性对该设备故障进行处理，并在运行中安装备用设备，确保水处理系统正常运行。

三、结束语

随着国家排污要求的不断提升，对水处理厂污水处理设备、工艺等提出更高的要求，为了防止电气自控系统故障对水处理效率的影响，应结合水处理厂污水处理实际情况，有针对性地选择电气自控系统故障排查和处理方式，通过有效处理电气系统故障，确保水处理工作稳定、高效开展。

参考文献：

[1]刘道奇.水处理厂电气自控系统故障分析与维护[J].中国新技术新产品，2021（02）：59-61.

[2]鲁刚.电气工程自控系统在污水处理工艺中的运用探索[J].工程技术研究，2020，5（12）：102-103.

[3]俞涵慧.简析污水处理厂电气自控系统的运用与技术[J].信息记录材料，2020，21（05）：92-93.

[4]郭城.探究电气工程自控系统在污水处理工艺中的运用[J].科学技术创新，2020（02）：167-168.

[5]纪巍.浅析水处理行业电气系统故障的危害及维护[J].中国石油和化工标准与质量，2018，38（14）：123-124.

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