排澇站設(shè)計(jì)若干要點(diǎn)

王文輝

（江西省南城縣水務(wù)局，江西 撫州 344700）

1 、前言

南城縣廖坊水庫(kù)庫(kù)區(qū)防護(hù)工程在南城縣境內(nèi)有圩堤4座，堤防總長(zhǎng)度21.95公里。沿堤設(shè)計(jì)有排澇泵站6座，即：八堡堤排澇泵站，設(shè)計(jì)防洪標(biāo)準(zhǔn)：二十年一遇（P=5%）；堤防設(shè)計(jì)排澇標(biāo)準(zhǔn)：五年一遇三日暴雨加城鎮(zhèn)工業(yè)和生活污水三日排至耐漬深，裝機(jī)5×280kW=1400kW。萬(wàn)年堤排澇泵站，堤防設(shè)計(jì)防洪標(biāo)準(zhǔn)：五十年一遇（P=2%）；設(shè)計(jì)排澇標(biāo)準(zhǔn)：五年一遇三日暴雨加城鎮(zhèn)工業(yè)和生活污水三日排至耐漬深，裝機(jī) 4×75kW+2×155kW =610kW。 河 西堤設(shè)有三座排澇泵站，堤防設(shè)計(jì)防洪標(biāo)準(zhǔn)：五十年一遇P=2%）；設(shè)計(jì)排澇標(biāo)準(zhǔn)：十年一遇一日暴雨加城鎮(zhèn)工業(yè)和生活污水247小時(shí)排至耐漬深，河西上排澇泵站裝機(jī)軸流泵3×45kW+排污泵2×15kW =165kW。河西中排澇泵站裝機(jī)3×155kW =465kW。河西下排澇站裝機(jī)5×155kW=775kW。新橋堤排澇泵站，堤防設(shè)計(jì)防洪標(biāo)準(zhǔn)：五十年一遇（P=2%）；設(shè)計(jì)排澇標(biāo)準(zhǔn)：十年一遇一日暴雨加城鎮(zhèn)工業(yè)和生活污水24小時(shí)排至耐漬深，裝機(jī)3×45kW =135kW。六座排澇站總排水流量42.9m3/s，排澇面積33.695km2。防護(hù)區(qū)共保護(hù)人口22680人，農(nóng)田15041畝，房屋 537790 m2。

2 、運(yùn)行中常出現(xiàn)故障

2.1 各排澇站供電電源可靠性不能保證，設(shè)計(jì)時(shí)無(wú)備用電源，影響正常排澇。

⑴八堡堤排澇站由徐家35kV變電站的一回10kV專(zhuān)用線供電；

⑵萬(wàn)年堤和河西下兩座排澇站由我縣城北10kV開(kāi)關(guān)站的一回10kV線路供電；

⑶河西堤上、中及新橋堤三座排澇站由我縣城南10kV開(kāi)關(guān)站的一回10kV線路供電；

⑷河西堤中排澇站供電的10kV線路與河西下排澇站供電的10kV線路通過(guò)一組小型斷路器開(kāi)關(guān)采取手握手方式聯(lián)接，實(shí)現(xiàn)五座排澇站共用一回路雙電源點(diǎn)供電方式。

由于六座電排站均為單回路供電，一旦大網(wǎng)停電或10kV供電線路故障，電排站就無(wú)法開(kāi)機(jī)排澇。特別是河西堤中排澇站關(guān)系到南城縣整個(gè)縣城的生產(chǎn)生活用水的排放。如果停電時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，加之沒(méi)有滯洪區(qū)，外河水位又高，進(jìn)水渠水位急劇上漲，必將引起縣城內(nèi)澇。因此，各電排站有無(wú)備用電源的問(wèn)題將直接關(guān)系到縣城能否安全度汛。

廖坊水庫(kù)庫(kù)區(qū)防護(hù)工程各排澇站多次因天氣影響電網(wǎng)停電，特別是汛期如雷擊線路故障停電，而雷雨天氣按規(guī)范要求又不能上桿排故障，不能及時(shí)恢復(fù)供電，一旦下起大雨，新橋及縣城就必形成內(nèi)澇。2008年元月因遇到凍雨天氣，造成縣城內(nèi)的220kV、110kV、35kV、10kV線路故障，全縣已停電數(shù)天，幸好天氣沒(méi)有下大雨，加之廖坊水庫(kù)當(dāng)時(shí)沒(méi)有正常蓄水，外河水位只有62m（離正常蓄水位65m還差3m），而八堡堤、萬(wàn)年堤都因不能自排，已形成大面積內(nèi)澇。如果當(dāng)時(shí)外河正常蓄水到65m，那么我縣縣城也會(huì)受淹。

以上情況的發(fā)生，如各排澇站均有備用電源，供電可靠性能得以保證，也就不會(huì)形成內(nèi)澇。

2.2 排澇站裝機(jī)臺(tái)數(shù)較多，變壓器容量在500kVA以上的400V低壓機(jī)組不能采取10kV跌落式開(kāi)關(guān)送電，應(yīng)在設(shè)計(jì)時(shí)采用戶外式真空斷路器送電。

由于10kV跌落式開(kāi)關(guān)采取高壓熔絲為過(guò)流與過(guò)載保護(hù)。熔絲靠螺栓連接，當(dāng)汛期排澇時(shí)，排澇站的機(jī)組根據(jù)前池水位變化不斷投入運(yùn)行，機(jī)組啟動(dòng)時(shí)，啟動(dòng)瞬間電流達(dá)額定電流3倍左右，往往最后一臺(tái)機(jī)組投入運(yùn)行時(shí)，高壓熔絲容易熔斷，造成全站停電。滿負(fù)荷排澇時(shí)，往往外面下大雨，在大雨情況下停送跌落式開(kāi)關(guān)極不安全。河西中排澇站變壓器容量為630kVA，河西堤下排澇站變壓器容量為1000kVA，均采用10kV跌落式開(kāi)關(guān)停送高壓電源。主汛期下大雨時(shí)，滿負(fù)荷排澇時(shí)，經(jīng)常遇到最后一臺(tái)機(jī)組投入運(yùn)行時(shí)，10kV跌落式開(kāi)關(guān)的高壓熔絲被熔斷，造成全站機(jī)組瞬間停運(yùn)，由于兩座排澇站前沒(méi)有設(shè)計(jì)滯洪區(qū)，前池水位急驟上漲，易出現(xiàn)內(nèi)澇。如采取戶外式真空斷路器就不會(huì)發(fā)生類(lèi)似情況。

2.3 縣城排澇站，低壓機(jī)組的每臺(tái)水泵的進(jìn)水室前應(yīng)設(shè)計(jì)單獨(dú)的進(jìn)水室，并設(shè)有單獨(dú)的檢修閘門(mén)，便于水泵在防汛排澇時(shí)出現(xiàn)故障后能及時(shí)檢修，同時(shí)不影響其他水泵的正常排澇。

廖坊水庫(kù)庫(kù)區(qū)南城6座排澇站除八堡堤排澇站每臺(tái)水泵進(jìn)水室設(shè)有單獨(dú)的進(jìn)水檢修閘門(mén)外，其他五座低壓排澇站全部都是在進(jìn)水前池設(shè)有一道總檢修閘門(mén)。如果一臺(tái)水泵故障要檢修，檢修閘門(mén)一關(guān)，全站排澇機(jī)組都得停運(yùn)，這樣對(duì)排澇站的排澇工作很不利。

河西堤中電排站由于在前池前沒(méi)有設(shè)計(jì)滯洪區(qū)，汛期進(jìn)入前池的水又急又快，前池前只安裝一道粗格柵進(jìn)行清污，大量雜物還是清除不了，如不停機(jī)清除雜物，機(jī)組無(wú)法運(yùn)行。由于每臺(tái)水泵沒(méi)有單獨(dú)的檢修閘室，只能關(guān)前池的總閘門(mén)，造成全站不能排澇。因此需要每臺(tái)水泵設(shè)有單獨(dú)的檢修閘門(mén)。

2.4 無(wú)滯洪區(qū)的排澇站在設(shè)計(jì)時(shí)，機(jī)組排澇流量不能每臺(tái)一樣，應(yīng)考慮安裝機(jī)組排澇流量不同的機(jī)組，這樣有利于機(jī)電設(shè)備的使用壽命。

河西堤中電排站自運(yùn)行來(lái)，在汛期經(jīng)常遇到機(jī)組頻繁的啟動(dòng)。原因是由于該排澇站前池?zé)o滯洪區(qū)，只有進(jìn)洪溝渠，進(jìn)入排澇站流量隨天下雨的大小變化較快，往往三臺(tái)機(jī)或二臺(tái)機(jī)組聯(lián)運(yùn)排澇時(shí)，由于降雨時(shí)大時(shí)小，進(jìn)入前池流量無(wú)調(diào)節(jié)能力，水位上升快，下降也快，機(jī)組運(yùn)行一至二小時(shí)就要?；蛲兑慌_(tái)。原因該站只安裝三臺(tái)排水流量相同的2.37m3/s的水泵，投入或者停運(yùn)一臺(tái)機(jī)組，排澇流量也就增加或減少2.37m3/s。這樣在很短的時(shí)間內(nèi)，前池和過(guò)水渠中的水位變化較快，如果該站安裝大小流量不同的機(jī)組，根據(jù)降雨變化不同，來(lái)水流量的大小，投運(yùn)流量適合的水泵，這樣設(shè)備的啟動(dòng)就會(huì)相對(duì)減少，對(duì)機(jī)電設(shè)備的使用壽命會(huì)有好處。

3.對(duì)設(shè)計(jì)的幾點(diǎn)建議

為了縣城區(qū)少發(fā)生內(nèi)澇，有利于排澇站的運(yùn)行與維護(hù)，在投資增加不太大的情況下，我個(gè)人對(duì)排澇站的設(shè)計(jì)提出以下幾點(diǎn)建議：

3.1 城區(qū)排澇站電源點(diǎn)的設(shè)計(jì)應(yīng)保證供電可靠性，要有雙電源點(diǎn)和雙回路供電。

3.2 排澇站單臺(tái)主變?nèi)萘砍^(guò)500KVA的應(yīng)采用戶外真空斷路器送電。

3.3 城市排澇站每臺(tái)機(jī)組應(yīng)單獨(dú)設(shè)計(jì)檢修閘門(mén)。

3.4 無(wú)滯洪區(qū)的排澇站在設(shè)計(jì)時(shí)，每臺(tái)水泵選型應(yīng)采取大、小流量不一的形式。

[1]閻隆勃，孫融.排澇站規(guī)劃設(shè)計(jì)問(wèn)題的探討[J].海河水利，1998.