江苏省盐城市大套第二抽水站管理所 江苏省盐城市 224511
摘要：我国泵站多、分布广，几乎每个省市自治区和直辖市都有泵站，主要用于防洪、灌溉、排涝、供水等。上世纪五六十年代的泵站都是用常规保护和控制，到90年代中后期开始采用自动化设备，但用的自动化设备也存在一些问题和不足，对比欧美发达国家的泵站自动化来说还存在不少差距。本文主要以实例分析了对其主电动机和电气一次、二次设备、综合自动化、消防系统等存在的问题进行分析，并提出改造建议。
关键词：泵站自动化；设备运行；建议
从上世纪90年代开始，我国新建的泵站就开始使用自动化设备，在改善泵站运行条件、提高泵站综合经济效益等方面取得了很大成功，同时也存在诸多问题，有些问题已经影响泵站的正常运行。
一、泵站自动化设备运行现状
1.缺乏统一设计标准，系统扩展困难。随着计算机的普及，上世纪90年代以来，我国很多行业开始使用计算机控制技术，泵站也不例外，但由于没有统一的规范标准，各个设计院设计出来的泵站自动化设备千差万别，缺乏统一的功能和技术指标，系统扩展困难。
2.系统设备不完善，功能不齐全。有些把变电站的自动化当泵站自动化来用，系统设备不完善，功能不齐全，缺少现地LCU等控制功能。
3.元器件缺乏连接标准，数据无法传递自动化元件的选择与系统不匹配，有些没有通讯接口或接口协议矛盾，有些必要的信号送不到监控系统里面来，如温度巡检、水位监测等自动化元件，就出现过不能传递数据的问题。
4.泵站运行人员技术力量严重不足。我国技术型人才严重不足已成为普遍现象，很多泵站运行人员没有受过正规专业教育和足够的专业培训，文化素质和计算机水平较差，当自动化设备出现故障时，泵站运行人员无力解决，或者让泵站带病运行，直到演变成更大的问题，或者请生产厂家进行售后服务。然而自动化设备厂家多，市场竞争激烈，倒闭也快，很多设备用户使用一段时间后便找不到生产厂家了。
二、实例分析
1.某泵站工程受益范围涉及广，排涝面积1212.5km2，受益农 田315万亩。泵站设计流量200m3/s，遇一次梅雨型洪水，泵站设计抽排水量58324m3。泵站安装轴流泵4台，配卧式（斜15°）同步电动机4台套，电动机额定电压6kv，额定容量2000kw。水泵和电机间通过圆柱齿轮减速器连接。泵站总装机容量8000kw，单机设计排涝流量50m3/s。
2.现状。排涝泵站已运行10年以上，泵组不能满足十年一遇运行工况。
（1）主电动机投入运行到现在，定子线圈和电动机转子线圈许多位置已出现绝缘层流胶发空，线圈绑扎松动等现象，致使电动机的绝缘电阻下降，其绝缘电阻值会随着环境潮湿而改变，有时甚至降到3兆欧左右。
（2）低压配电屏使用年限较长，内部所安装的抽屉抽出不灵活，经常接触不良，有些备品备件很难配到。空气开关、接触器、表计等电气设备性能状态不稳定，经常故障检修，运行的安全可靠性差。无法满足计算机监控要求。
（3）直流系统由于运行经验不足，对直流电源尤其是蓄电池的维护不到位，使得直流电源的容量下降，可靠性得不到有效保证。另由于自动化水平的提高，增加的许多自动化元件、系统均需要直流供电，因此直流系统需扩容。
（4）排涝泵站在2007年增设了视频监控系统。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆现图像控制设备为单级矩阵，且通信协议不开放，无法实现远程图像切换、控制功能；无光源，不能满足夜间对重要监视对象的清晰观察；缺少枢纽全局监控点，难以满足上级及相关部门的需求。排涝泵站的机电设备在2010年进行了机电设备安全检测，主要检测结论如下：第一，高压开关柜内六氟化硫断路器为早期研制的产品，气体经泄漏，本体对地绝缘最低为410MΩ偏低，运行中会经常出现误动作、拒动作、误报警等，不能满足安全运行；移动小车“五防”联锁不到位，导致分闸线圈经常烧坏、更换。绝缘支柱和隔离刀闸都曾发生过故障。柜体油漆剥落、锈蚀；柜内元器件损坏后无配件可更换。被评定为三类设备。第二，站用变压器绝缘电阻及吸收比符合要求，三相绕组直流电阻的相互差值不符合要求，外观检测不合格。评定为三类设备。二次保护其综合保护性能和自动化元件不能满足安全可靠运行的需要，老式的电量变送器已属淘汰产品；保护屏柜内接线较乱，产品性能下降。评定为三类设备。辅机控制设备陈旧落后，设施老化严重，安全可靠性差。评定为三类设备。泵站的计算机监控系统无法满足远程监视的基本要求，评定为三类设备。泵站的消防报警及控制系统主机设备落后，火灾探测器故障频繁，导致经常性误报警。评定为四类设备。
3.建议
（1）主电动机和电气一次、二次设备。根据机电检测结果，考虑泵组设计扬程需满足十年一遇的潮位。解决措施考虑如下：主电动机必须加大额定功率以与水泵的轴功率匹配，彻底更新。可选用的同步电动机额定电压10KV，额定功率2600KW；必须对盐官综合变电所1台专用主变进行扩容改造；为确保排涝泵站的可靠运行，充分发挥排涝枢纽的作用，提高排涝效益，并为工程数据远程监视创造准确、可靠的工情数据采集平台，有必要对该工程的自动化系统进行更新换代。其余如直流系统、励磁系统及高低压开关柜等主要电气设备建议全部更新改造。电力电缆运行年限已达10多年，电缆外皮等出现损伤，可局部更换或维修后利用；对于控制电缆视实际情况，可新增一部分，更新一部分和利用一部分。
（2）综合自动化。第一，监控系统。改造后泵站主泵组及主要电气设备采用以计算机监控为主、简易常规监控为辅的控制方式。通过计算机监控系统与各常规控制的协调配合，泵站可实现无人值班（少人值守）。第二，图像监视系统。为了对泵站、开关等重要设备及部件进行监视，随时了解设备运行情况及各部件的安全状况，辅助计算机监控系统实现远方监控，更新图像监视系统。可将防汛需要的视、音频信号传输到上级防汛部门进行远程集中监视和其它后端处理。第三，励磁系统。主电动机采用计算机可控硅励磁装置。励磁系统具备与计算机监控系统单位控制级LCU的接口，以实现监控系统对电动机励磁的监控和调节功能。第四，泵站的继电保护。同步电动机、主变压器、线路等的继电保护根据《泵站设计规范》及《继电保护和安全自动装置技术规程》的规定配置。
（3）二次接线。第一，直流系统。泵站控制电源电压为直流 220V，选用一套180Ah酸性全封闭免维护蓄电池成套装置，供泵站控制、保护、信号事故照明的直流用电。第二，信号。泵站计算机监控系统设置一套带有电话语音的报警系统，当泵站设备发生事故或故障时，能自动进行普通话语音报警。为满足现地控制与监视的要求，各单位级LCU设有简单的显示屏幕，现地控制柜上设有必要的设备状态和电源监视信号灯。第三，测量。泵站的电力装置测量根据电测量及电能计量装置设计技术规程的规定及有关标准进行配制。
（4）消防报警及控制系统。在泵站中控室设置火灾报警控制器，火灾报警控制器根据分布在站内的各探测设备所发出的火警信号自动或手动发出灭火指令，并对火灾信息进行记录、显示和打印，同时将火灾信息发送到计算机监控系统并启动报警音响。
通过这几年的实践，泵站自动化的许多优势已经显现：提高设备运行可靠性；通过简化电气设备来减少厂房面积，节省土建投资；改善工作环境，减轻劳动强度，做到安全和文明生产。要根据设计规范，借鉴一些泵站自动化的成功经验，选择合适的生产厂家，在自动化改造或新建中少走弯路、节约资金，使泵站系统更加科学、合理、长期稳定运行。
参考文献：
[1]黎文安，喻波.泵站综合自动化系统若干问题的探讨[M]，2012.2
[2]中国灌溉排水发展中心编著.大型泵站更新改造关键技术研究[M].水利水电出版社，2011.
[3]中华人民共和国住房和城乡建设部.（GB50265-2010）.泵站设计规范[M].北京：中国计划出版社，2013.
论文作者:程玉山1,朱永森2
论文发表刊物:《基层建设》2015年18期供稿
论文发表时间:2016/1/12
标签：泵站论文; 设备论文; 电动机论文; 系统论文; 监控系统论文; 计算机论文; 自动化设备论文; 《基层建设》2015年18期供稿论文;