鹽官樞紐排澇泵站現(xiàn)狀與改造探討

金志浩

摘 要：鹽官樞紐排澇泵站由于受當(dāng)時(shí)條件限制，有些設(shè)備的選型目前已經(jīng)過時(shí)，現(xiàn)備品備件采購(gòu)已難以保證。為確保泵站排澇效益的充分發(fā)揮，加快進(jìn)行泵站的更新改造已迫在眉睫。該文對(duì)其主電動(dòng)機(jī)和電氣一次、二次設(shè)備、綜合自動(dòng)化、消防系統(tǒng)等存在的問題進(jìn)行分析，并提出改造建議。

關(guān)鍵詞：大型排澇泵站 現(xiàn)狀 改造建議

中圖分類號(hào)：TU992.25 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2015）02（b）-0094-01

杭嘉湖南排鹽官樞紐排澇泵站工程受益范圍涉及杭州、湖州、嘉興三市，排澇面積1212.5km2，受益農(nóng)田315萬畝。泵站設(shè)計(jì)流量200m3/s，遇1954年5～7月梅雨型洪水，泵站設(shè)計(jì)抽排水量58324m3。鹽官排澇泵站安裝3800ZXQ-50-2.8型式軸流泵4臺(tái)，配TDXZ2000-4/1180型臥式（斜15°）同步電動(dòng)機(jī)4臺(tái)套，電動(dòng)機(jī)額定電壓6kv，額定容量2000kw。水泵和電機(jī)間通過圓柱齒輪減速器連接。泵站總裝機(jī)容量8000kw，單機(jī)設(shè)計(jì)排澇流量50m3/s。

泵站由距離泵站約150m的鹽官綜合變電所直接供電，變電所內(nèi)安裝SFZ8-10000/110，10000kva專用主變1臺(tái)供電，通過兩回專用直配電纜線路至排澇泵站；鹽官綜合變電所由距離28km的220kv雙山變電所供電。泵站內(nèi)另設(shè)有SC-630/6KV，630KVA站變1臺(tái)。

存在的問題

排澇泵站于1995年12月開工興建，1998年11月底竣工并投入運(yùn)行至今，已運(yùn)行10年以上，泵組不能滿足十年一遇運(yùn)行工況。

主電動(dòng)機(jī)投入運(yùn)行到現(xiàn)在，定子線圈和電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子線圈許多位置已出現(xiàn)絕緣層流膠發(fā)空，線圈綁扎松動(dòng)等現(xiàn)象，致使電動(dòng)機(jī)的絕緣電阻下降，其絕緣電阻值會(huì)隨著環(huán)境潮濕而改變，有時(shí)甚至降到3兆歐左右。

低壓配電屏使用年限較長(zhǎng)，內(nèi)部所安裝的抽屜抽出不靈活，經(jīng)常接觸不良，有些備品備件很難配到?？諝忾_關(guān)、接觸器、表計(jì)等電氣設(shè)備性能狀態(tài)不穩(wěn)定，經(jīng)常故障檢修，運(yùn)行的安全可靠性差。無法滿足計(jì)算機(jī)監(jiān)控要求。

直流系統(tǒng)原采用廣東電控廠生產(chǎn)的PZM33型的直流系統(tǒng)成套裝置，由于運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)不足，對(duì)直流電源尤其是蓄電池的維護(hù)不到位，使得直流電源的容量下降，可靠性得不到有效保證。另由于自動(dòng)化水平的提高，增加的許多自動(dòng)化元件、系統(tǒng)均需要直流供電，因此直流系統(tǒng)需擴(kuò)容。

排澇泵站在2000年增設(shè)了視頻監(jiān)控系統(tǒng)。現(xiàn)圖像控制設(shè)備為單級(jí)矩陣，且通信協(xié)議不開放，無法實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程圖像切換、控制功能；無光源，不能滿足夜間對(duì)重要監(jiān)視對(duì)象的清晰觀察；缺少樞紐全局監(jiān)控點(diǎn)，難以滿足上級(jí)及相關(guān)部門的需求。

排澇泵站的機(jī)電設(shè)備在2009年7月份委托揚(yáng)州大學(xué)測(cè)試中心進(jìn)行了機(jī)電設(shè)備安全檢測(cè)，主要檢測(cè)結(jié)論如下：

高壓開關(guān)柜內(nèi)LN7-10.12.250系列六氟化硫斷路器為早期研制的產(chǎn)品，氣體經(jīng)泄漏，本體對(duì)地絕緣最低為410MΩ偏低，運(yùn)行中會(huì)經(jīng)常出現(xiàn)誤動(dòng)作、拒動(dòng)作、誤報(bào)警等，不能滿足安全運(yùn)行；移動(dòng)小車“五防”聯(lián)鎖不到位，導(dǎo)致分閘線圈經(jīng)常燒壞、更換。絕緣支柱和隔離刀閘都曾發(fā)生過故障。柜體油漆剝落、銹蝕；柜內(nèi)元器件損壞后無配件可更換。被評(píng)定為三類設(shè)備。

站用變壓器絕緣電阻及吸收比符合要求，三相繞組直流電阻的相互差值不符合要求，外觀檢測(cè)不合格。評(píng)定為三類設(shè)備。

二次保護(hù)其綜合保護(hù)性能和自動(dòng)化元件不能滿足安全可靠運(yùn)行的需要，老式的電量變送器已屬淘汰產(chǎn)品；保護(hù)屏柜內(nèi)接線較亂，產(chǎn)品性能下降。評(píng)定為三類設(shè)備。

輔機(jī)控制設(shè)備陳舊落后，設(shè)施老化嚴(yán)重，安全可靠性差。評(píng)定為三類設(shè)備。

泵站的計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)于95年設(shè)計(jì)，無法滿足遠(yuǎn)程監(jiān)視的基本要求，評(píng)定為三類設(shè)備。

泵站的消防報(bào)警及控制系統(tǒng)主機(jī)設(shè)備落后，火災(zāi)探測(cè)器故障頻繁，導(dǎo)致經(jīng)常性誤報(bào)警。評(píng)定為四類設(shè)備。

改造方法及措施。

1 主電動(dòng)機(jī)和電氣一次、二次設(shè)備

根據(jù)機(jī)電檢測(cè)結(jié)果及上述存在的問題，考慮泵組設(shè)計(jì)揚(yáng)程需滿足十年一遇的潮位。解決措施考慮如下：

主電動(dòng)機(jī)必須加大額定功率以與水泵的軸功率匹配，徹底更新?？蛇x用的同步電動(dòng)機(jī)額定電壓10KV，額定功率2600KW；必須對(duì)鹽官綜合變電所1臺(tái)專用主變進(jìn)行擴(kuò)容改造；為確保排澇泵站的可靠運(yùn)行，充分發(fā)揮鹽官排澇樞紐的作用，提高排澇效益，并為工程數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程監(jiān)視創(chuàng)造準(zhǔn)確、可靠的工情數(shù)據(jù)采集平臺(tái)，有必要對(duì)該工程的自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行更新?lián)Q代。

其余如直流系統(tǒng)、勵(lì)磁系統(tǒng)及高低壓開關(guān)柜等主要電氣設(shè)備建議全部更新改造。電力電纜運(yùn)行年限已達(dá)10多年，電纜外皮等出現(xiàn)損傷，可局部更換或維修后利用；對(duì)于控制電纜視實(shí)際情況，可新增一部分，更新一部分和利用一部分。

2 綜合自動(dòng)化

2.1 監(jiān)控系統(tǒng)

改造后泵站主泵組及主要電氣設(shè)備采用以計(jì)算機(jī)監(jiān)控為主、簡(jiǎn)易常規(guī)監(jiān)控為輔的控制方式。通過計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)與各常規(guī)控制的協(xié)調(diào)配合，泵站可實(shí)現(xiàn)無人值班（少人值守）。

2.2 圖像監(jiān)視系統(tǒng)

為了對(duì)泵站、開關(guān)等重要設(shè)備及部件進(jìn)行監(jiān)視，隨時(shí)了解設(shè)備運(yùn)行情況及各部件的安全狀況，輔助計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)方監(jiān)控，更新圖像監(jiān)視系統(tǒng)。可將防汛需要的視、音頻信號(hào)傳輸?shù)缴霞?jí)防汛部門進(jìn)行遠(yuǎn)程集中監(jiān)視和其它后端處理。

2.3 勵(lì)磁系統(tǒng)

主電動(dòng)機(jī)采用計(jì)算機(jī)可控硅勵(lì)磁裝置。勵(lì)磁系統(tǒng)具備與計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)單位控制級(jí)LCU的接口，以實(shí)現(xiàn)監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁的監(jiān)控和調(diào)節(jié)功能。

2.4 泵站的繼電保護(hù)

同步電動(dòng)機(jī)、主變壓器、線路等的繼電保護(hù)根據(jù)《泵站設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB/T50265-2010）及《繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置技術(shù)規(guī)程》（GB14285-2006）的規(guī)定配置。

3 二次接線

3.1 直流系統(tǒng)

泵站控制電源電壓為直流220V，選用一套180Ah酸性全封閉免維護(hù)蓄電池成套裝置，供泵站控制、保護(hù)、信號(hào)事故照明的直流用電。

3.2 信號(hào)

泵站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)置一套帶有電話語音的報(bào)警系統(tǒng)，當(dāng)泵站設(shè)備發(fā)生事故或故障時(shí)，能自動(dòng)進(jìn)行普通話語音報(bào)警。為滿足現(xiàn)地控制與監(jiān)視的要求，各單位級(jí)LCU設(shè)有簡(jiǎn)單的顯示屏幕，現(xiàn)地控制柜上設(shè)有必要的設(shè)備狀態(tài)和電源監(jiān)視信號(hào)燈。

3.3 測(cè)量

泵站的電力裝置測(cè)量根據(jù)《電測(cè)量及電能計(jì)量裝置設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》DL/T5137的規(guī)定及有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行配制。

4 消防報(bào)警及控制系統(tǒng)

在泵站中控室設(shè)置火災(zāi)報(bào)警控制器，火災(zāi)報(bào)警控制器根據(jù)分布在站內(nèi)的各探測(cè)設(shè)備所發(fā)出的火警信號(hào)自動(dòng)或手動(dòng)發(fā)出滅火指令，并對(duì)火災(zāi)信息進(jìn)行記錄、顯示和打印，同時(shí)將火災(zāi)信息發(fā)送到計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)并啟動(dòng)報(bào)警音響。

參考文獻(xiàn)

[1] 中國(guó)灌溉排水發(fā)展中心編著.大型泵站更新改造關(guān)鍵技術(shù)研究[M].水利水電出版社，2011.

[2] 中華人民共和國(guó)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部.（GB50265-2010）.泵站設(shè)計(jì)規(guī)范[M].北京：中國(guó)計(jì)劃出版社，2011.