淺析排水泵站效益衰減原因及對策

周 穎，胡 曦

( 江蘇省江都水利工程管理處，江蘇 江都 225200 )

淺析排水泵站效益衰減原因及對策

周 穎，胡 曦

( 江蘇省江都水利工程管理處，江蘇 江都 225200 )

排水泵站是排水工程中重要的一部分，影響著各行各業(yè)的發(fā)展，與人們的生活息息相關(guān)。加強排水泵站的管理，確保排水泵站的科學(xué)運行，可以實現(xiàn)排水泵站的效益最大化。但是在泵站運行方面出現(xiàn)泵站排水能力下降、設(shè)施老化、資金短缺、運行管理落后等問題時，泵站效益會逐漸衰減。本文通過深入了解有關(guān)泵站的基本現(xiàn)狀，分析排水泵站效益衰減的原因，提出了合理的解決對策。

泵站；效益；對策

1 基本現(xiàn)狀

江蘇省的泵站建設(shè)工程在不斷的發(fā)展。例如，在常州市魏村鎮(zhèn)境內(nèi)，太湖西北部沿江引排河道德勝河下游建設(shè)的魏村泵站，是太湖湖西引排工程之一，是具有流域防洪排澇、灌溉引水、水環(huán)境保護(hù)等多種功能的綜合利用的水利工程。常州市魏村泵站是由主泵房和副廠房組成，此外還在副廠房的二樓設(shè)立了中央控制室。安裝有立式軸流泵，配用同步電機，開關(guān)柜選用移開式的設(shè)計。位于常熟市的常滸河樞紐泵站屬于Ⅲ等中型泵站，泵站安裝豎井貫流泵，配高壓異步電動機。

2 泵站效益衰減的主要原因

2.1 排水能力下降

由于設(shè)計不規(guī)范，許多泵站的防洪標(biāo)準(zhǔn)偏低，不少泵站只能達(dá)到5 a一遇的標(biāo)準(zhǔn)，泵站與涵閘、堤防本屬于一個工程系統(tǒng)，但防洪標(biāo)準(zhǔn)差距較大[1]。泵站設(shè)計不合理，會使水流紊亂，導(dǎo)致機泵效率下降，泵站流量減少，工程效益降低。部分泵站因不及時維修而使設(shè)備無法開機，多數(shù)泵站在特大洪澇發(fā)生時會出現(xiàn)故障；汛期時水位普遍提高，泵站排量增大，機組出現(xiàn)超負(fù)荷運轉(zhuǎn)現(xiàn)象，產(chǎn)生劇烈震動，排水量減少。有的泵站在遇到高水位洪水時會無法工作，造成泵站效益逐漸衰減。

2.2 設(shè)施老化

有的泵站的泵房門窗已經(jīng)破損，混凝土碳化、鋼筋腐蝕、墻體出現(xiàn)裂縫甚至是塌陷現(xiàn)象；閘門、閥門或管道出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象，管道出現(xiàn)泄漏問題；許多泵站的機器設(shè)備老化，電氣設(shè)備的絕緣性下降，有的設(shè)備甚至無法控制，泵站的安全性和可靠性無法保證[2]。而且水力模型購買時間較長，性能指標(biāo)落后，難以引進(jìn)新的模型。

常州市魏村泵站現(xiàn)有7臺6 kV系統(tǒng)高壓開關(guān)柜及5臺35 kV系統(tǒng)高壓開關(guān)柜均為20世紀(jì)90年代的產(chǎn)品，目前這些型號已淘汰。柜體比較陳舊，柜內(nèi)無地刀，達(dá)不到“五防”要求，并且柜內(nèi)出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象，柜后帶電裝置損壞，二次線經(jīng)多次更改，比較凌亂，開關(guān)遮斷容量不足。設(shè)施老化工作可靠性差，已經(jīng)不能滿足魏村泵站的長期安全運行，需要進(jìn)行升級改造。

2.3 資金短缺

泵站需要跟著時代的發(fā)展來進(jìn)行更新，然而相關(guān)部門對泵站的投入不能滿足實際要求[3]。有時在規(guī)劃設(shè)計中做了全面的考慮，但由于資金的短缺，配套工程跟不上，加上水環(huán)境會有所變化，導(dǎo)致工程能耗大、效益低。于農(nóng)村泵站而言，其泵站的主要經(jīng)費來源是靠排灌收繳的水費，以此來開支電費，但會出現(xiàn)部分水費難以收繳的現(xiàn)象，會導(dǎo)致入不敷出；縣鄉(xiāng)政府沒有管理維護(hù)資金的財政預(yù)算，以至于農(nóng)村泵站無法得到養(yǎng)護(hù)維修資金，導(dǎo)致農(nóng)村大多數(shù)泵站無法完成更新改造。

2.4 運行管理落后

水泵站大部分都沒有安裝自動化監(jiān)控設(shè)備，普遍采用人工監(jiān)督，管理不夠完善，管理手段落后。管理職能不分明，很多泵站管理員只是兼職，并非專業(yè)。缺乏必要的技術(shù)指導(dǎo)，管理員對泵站的管理維護(hù)認(rèn)識不足，管理不規(guī)范，不能及時維修電氣設(shè)備，設(shè)備帶病運行，容易出現(xiàn)大的事故或者停止運行。

3 主要對策

3.1 泵站的更新改造

3.1.1 更新機電設(shè)備

泵站機電設(shè)備的更新應(yīng)該根據(jù)泵站安全判定復(fù)核結(jié)論確定更新改造計劃[4]。

3.1.2 泵型的選擇

根據(jù)各泵站的揚程、吸程、汽蝕、流量、溫度、壓力流量等工藝參數(shù)來選擇泵的泵型和性能。當(dāng)有計量要求時，選用計量泵；當(dāng)揚程要求很高，流量很小且選用小流量高揚程離心泵不太合適的時候，可以選用往復(fù)泵；如汽蝕要求不高時也可選用旋渦泵；當(dāng)揚程很低,流量很大時,可選用混流泵和軸流泵；其余應(yīng)盡可能選用離心泵。

在常滸河樞紐泵站泵型的選擇時，考慮到其揚程低、流量大，所以應(yīng)該選用的泵型是貫流泵。而這種貫流水泵的基礎(chǔ)就是軸流泵。

3.1.3 配電柜的選用

低壓配電設(shè)備有抽屜式和固定式兩種。固定式配電柜是將薄鋼板與角鋼焊接起來組成。抽屜式開關(guān)柜，選用鋼板制成，回路中的電器元件安裝在抽屜內(nèi)，構(gòu)成某一功能單元。母線、功能單元和電纜之間被隔離，各功能單元之間也有阻隔方法。抽屜式開關(guān)柜比較可靠，安全性更高并且互換性也比較好。因此常州市魏村泵站在選擇低壓開關(guān)柜時選用的是BFC-A型，即抽屜式開關(guān)柜。

高壓開關(guān)柜的選擇應(yīng)該注意功能單元、控制保護(hù)以及儀表設(shè)備，每個裝置都要留有進(jìn)線和出線電纜連接、擴展、固定件的維修及部分元件的調(diào)換的空間，還應(yīng)該將今后的調(diào)整和安裝所需的空間一并考慮進(jìn)去。此外，開關(guān)柜應(yīng)該具有可靠的聯(lián)鎖裝置，柜內(nèi)還應(yīng)設(shè)有低壓輔助元件。

3.1.4 電纜的選用

電力電纜選用YJV型電纜，由內(nèi)而外分為線芯、導(dǎo)體絕緣層、填充層、屏蔽層、鋼帶鎧裝、護(hù)套層。YJV的線芯主要是銅芯，較少的為鋁芯；導(dǎo)體絕緣層為聚氯乙烯絕緣；填充層用來充實線芯之間的縫隙，保護(hù)線芯，材質(zhì)多為比較柔軟的尼龍類材料；導(dǎo)體屏蔽層和絕緣屏蔽層通常存在于電壓為15 kV及以上的電纜；鋼帶鎧裝是一層鋼制保護(hù)層，包裹在線芯的外部；電纜外的最后一層是護(hù)套層，用來隔絕內(nèi)外和保護(hù)內(nèi)部，材料為聚乙烯。這種電纜運行可靠，絕緣性高。

3.2 加固建筑物

若建筑物出現(xiàn)沉降現(xiàn)象，則加固地基基礎(chǔ)；若墻體或工程結(jié)構(gòu)出現(xiàn)偏斜現(xiàn)象，可采用應(yīng)力解除法、截樁法、頂升法等技術(shù)，利用反饋回來的信息進(jìn)行糾正，可使用外粘鋼板或纖維布的方式進(jìn)行加固。如果建筑物有滲漏現(xiàn)象，可采用有壓與微壓化學(xué)灌漿技術(shù)和伸縮縫止水技術(shù)[5]；還可以購買一些浸入型混凝土防護(hù)涂料，使其浸入混凝土的碳化層，形成一個防護(hù)層，防護(hù)電廠水蒸汽、工業(yè)廢氣等對混凝土的侵蝕；在建設(shè)新的建筑時，選擇強度高的材料，合理進(jìn)行配比。

3.3 工程配套

對外交通應(yīng)該便利，運輸方便，并且泵站地點應(yīng)該滿足工程所需的供水及用電條件。泵站工程內(nèi)部配備程控通信總機，作為內(nèi)部通信與上級相連，便于交互信息。例如，常滸河泵站所建的消防裝置。常滸河樞紐工程的主體工程為水工建筑物，鋼筋混凝土為主要結(jié)構(gòu)，泵站工程的火災(zāi)危險部分主要在泵站控制樓、變電所、配電室，其火災(zāi)特點又主要是電氣設(shè)備為主。所以，在泵房內(nèi)配備一套火災(zāi)自動報警系統(tǒng)，確保報警信號的識別無誤，保證在一旦發(fā)生火災(zāi)時，能首先切斷火災(zāi)地點電源，避免產(chǎn)生更嚴(yán)重的后果。

3.4 改造輸變電工程

輸變電工程包括輸電線路鋪設(shè)和變電站建設(shè)。泵站都有配套的變電所，正如常州市魏村泵站變電所是由一回路35 kV的專線供電，經(jīng)室內(nèi)變電所降至6.3 kV后向泵站送電。泵站6 kV進(jìn)線通過電纜直接與主變壓器出線相接。

4 結(jié) 語

要解決泵站出現(xiàn)的問題，要從提高認(rèn)識，加大投入，重視養(yǎng)護(hù)，建立良好的管理機制，進(jìn)行技術(shù)指導(dǎo)等方面落實，使泵站實現(xiàn)良性運作。近年來，國家提出加強農(nóng)田水利和生態(tài)建設(shè)，帶動了泵站工程的發(fā)展，還在“十二五”期間投入資金，更新改造大型排灌泵站。通過政府的大力支持和泵站管理單位對泵站進(jìn)行的更新改造，泵站效益一定會恢復(fù)和增加。泵站對農(nóng)業(yè)的影響會越來越大。

[1] 陳堅.對新時期我國泵站工程某些問題的再認(rèn)識[J].中國農(nóng)村水利水電，2004(4)：71-72.

[2] 韓東偉.唐山市西南部排澇泵站效益衰減原因及對策[J].水科學(xué)與工程技術(shù)，2006(1):58-60.

[3] 錢秀華，龔全德.泵站更新改造探討[J].江蘇水利，2001(3)：33-34.

[4] 孫瑩.泵站機電設(shè)備更新改造若干問題的探討[J].城市建設(shè)理論研究(電子版)，2014(18).

[5] 張莉，周子成，陶曉東.海安縣北凌新閘除險加固工程代建初探[J].江蘇水利，2016(6):60-62.

周 穎(1989-)，女，江蘇鹽城人，助理工程師，主要從事水利工程閘、泵站、變電站的電氣設(shè)計研究工作。E-mail:769066184@qq.com。

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