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)時條件限制，有些設(shè)備的選型目前已經(jīng)過時，現(xiàn)備品備件采購已難以保證。為確保泵站排澇效益的充分發(fā)揮，加快進行泵站的更新改造已迫在眉睫。該文對其主電動機和電氣一次、二次設(shè)備、綜合自動化、消防系統(tǒng)等存在的問題進行分析，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：TU992.25 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：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)計流量200m3/s，遇1954年5～7月梅雨型洪水，泵站設(shè)計抽排水量58324m3。鹽官排澇泵站安裝3800ZXQ-50-2.8型式軸流泵4臺，配TDXZ2000-4/1180型臥式（斜15°）同步電動機4臺套，電動機額定電壓6kv，額定容量2000kw。水泵和電機間通過圓柱齒輪減速器連接。泵站總裝機容量8000kw，單機設(shè)計排澇流量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。

存在的問題

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

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

低壓配電屏使用年限較長，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。空氣開關(guān)、接觸器、表計等電氣設(shè)備性能狀態(tài)不穩(wěn)定，經(jīng)常故障檢修，運行的安全可靠性差。無法滿足計算機監(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，由于運行經(jīng)驗不足，對直流電源尤其是蓄電池的維護不到位，使得直流電源的容量下降，可靠性得不到有效保證。另由于自動化水平的提高，增加的許多自動化元件、系統(tǒng)均需要直流供電，因此直流系統(tǒng)需擴容。

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)備為單級矩陣，且通信協(xié)議不開放，無法實現(xiàn)遠程圖像切換、控制功能；無光源，不能滿足夜間對重要監(jiān)視對象的清晰觀察；缺少樞紐全局監(jiān)控點，難以滿足上級及相關(guān)部門的需求。

排澇泵站的機電設(shè)備在2009年7月份委托揚州大學(xué)測試中心進行了機電設(shè)備安全檢測，主要檢測結(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，本體對地絕緣最低為410MΩ偏低，運行中會經(jīng)常出現(xiàn)誤動作、拒動作、誤報警等，不能滿足安全運行；移動小車“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，外觀檢測不合格。評定為三類設(shè)備。

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

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

泵站的計算機監(jiān)控系統(tǒng)于95年設(shè)計，無法滿足遠程監(jiān)視的基本要求，評定為三類設(shè)備。

泵站的消防報警及控制系統(tǒng)主機設(shè)備落后，火災(zāi)探測器故障頻繁，導(dǎo)致經(jīng)常性誤報警。評定為四類設(shè)備。

改造方法及措施。

1 主電動機和電氣一次、二次設(shè)備

根據(jù)機電檢測結(jié)果及上述存在的問題，考慮泵組設(shè)計揚程需滿足十年一遇的潮位。解決措施考慮如下：

主電動機必須加大額定功率以與水泵的軸功率匹配，徹底更新。可選用的同步電動機額定電壓10KV，額定功率2600KW；必須對鹽官綜合變電所1臺專用主變進行擴容改造；為確保排澇泵站的可靠運行，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)遠程監(jiān)視創(chuàng)造準(zhǔn)確、可靠的工情數(shù)據(jù)采集平臺，有必要對該工程的自動化系統(tǒng)進行更新?lián)Q代。

其余如直流系統(tǒng)、勵磁系統(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。電力電纜運行年限已達10多年，電纜外皮等出現(xiàn)損傷，可局部更換或維修后利用；對于控制電纜視實際情況，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)備采用以計算機監(jiān)控為主、簡易常規(guī)監(jiān)控為輔的控制方式。通過計算機監(jiān)控系統(tǒng)與各常規(guī)控制的協(xié)調(diào)配合，泵站可實現(xiàn)無人值班（少人值守）。

2.2 圖像監(jiān)視系統(tǒng)

為了對泵站、開關(guān)等重要設(shè)備及部件進行監(jiān)視，隨時了解設(shè)備運行情況及各部件的安全狀況，輔助計算機監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)遠方監(jiān)控，更新圖像監(jiān)視系統(tǒng)。可將防汛需要的視、音頻信號傳輸?shù)缴霞壏姥床块T進行遠程集中監(jiān)視和其它后端處理。

2.3 勵磁系統(tǒng)

主電動機采用計算機可控硅勵磁裝置。勵磁系統(tǒng)具備與計算機監(jiān)控系統(tǒng)單位控制級LCU的接口，以實現(xiàn)監(jiān)控系統(tǒng)對電動機勵磁的監(jiān)控和調(diào)節(jié)功能。

2.4 泵站的繼電保護

同步電動機、主變壓器、線路等的繼電保護根據(jù)《泵站設(shè)計規(guī)范》（GB/T50265-2010）及《繼電保護和安全自動裝置技術(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酸性全封閉免維護蓄電池成套裝置，供泵站控制、保護、信號事故照明的直流用電。

3.2 信號

泵站計算機監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)置一套帶有電話語音的報警系統(tǒng)，當(dāng)泵站設(shè)備發(fā)生事故或故障時，能自動進行普通話語音報警。為滿足現(xiàn)地控制與監(jiān)視的要求，各單位級LCU設(shè)有簡單的顯示屏幕，現(xiàn)地控制柜上設(shè)有必要的設(shè)備狀態(tài)和電源監(jiān)視信號燈。

3.3 測量

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

4 消防報警及控制系統(tǒng)

在泵站中控室設(shè)置火災(zāi)報警控制器，火災(zāi)報警控制器根據(jù)分布在站內(nèi)的各探測設(shè)備所發(fā)出的火警信號自動或手動發(fā)出滅火指令，并對火災(zāi)信息進行記錄、顯示和打印，同時將火災(zāi)信息發(fā)送到計算機監(jiān)控系統(tǒng)并啟動報警音響。

參考文獻

[1] 中國灌溉排水發(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] 中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部.（GB50265-2010）.泵站設(shè)計規(guī)范[M].北京：中國計劃出版社，2011.