排涝泵站的管理论文（精选8篇）
排涝泵站的管理论文 第1篇
防洪排涝泵站担负着排水防涝的重要任务, 泵站运行受诸多因素影响, 特别是电气设备能否正常运行将直接影响泵站的运行效益, 因此, 做好电气设备管理与维护工作提高是泵站运行效益的内在要求。
1防洪排涝泵站概述
防洪排涝泵站是市政管理工程的重要设施, 集防洪、除涝、 调水等诸多功能于一身, 其组成部分主要包括进水建筑物、出水建筑物、泵房等。进水建筑物主要有引水渠道、进水池、前池等, 出水建筑物主要有出水池、压力水箱等, 泵房则是主机组和辅助设备的所在地。防洪排涝泵站是堤防工程的重要配套工程, 在抵御洪水、排出内涝方面发挥着重要的作用, 对城市发展至关重要。
2电气设备常见故障
泵站电气设备是泵站的重要组成部分, 电气设备出现故障直接影响泵站运行效益, 因此, 必须重视电气设备故障。由于汛期泵站工作任务繁重, 汛期也成为泵站电气设备故障的多发期, 下面主要分析几种常见的泵站电气设备故障。
2. 1电动机与水泵常见故障
电动机与水泵故障多种多样, 常见的如电动机定子铁芯松动; 定子绕段部连接处开焊; 转子励磁绕组接头部位开焊、绝缘损坏等。
2. 2主变压器常见故障
常见的变压器故障主要有温度指示故障; 电压不正常; 高压保险丝熔断; 变压器发出“吱吱”或“霹啪”等不正常声音; 高压接线柱烧坏; 变压器温度失常; 油色变化过快; 散热管变形、 渗油、漏油等。在以上故障中, 最常见的是温度指示故障, 其会导致主变压器故障误判, 因此应重视检查, 当发现温度指示值误差在2% 以上时, 应立即采取维修措施。
2. 3油开关系统常见故障
常见的油开关系统主要有油开关本体渗油、漏油; 操作机构拐臂连接处脱离; 油开关保护、测量系统有缺陷等。油开关系统故障会对机组的正常运行造成不良影响, 严重时还会导致发生爆炸等重大事故, 不可掉以轻心。
2. 4输电线路常见故障
输电线路常见故障主要有输电设备严重生锈、断裂、导线断股等; 输电线杆存在裂缝并且情况严重; 拉线和导线之间安全距离不足等。输电线路故障会降低泵站用电的可靠性, 造成泵站用电紧张, 或泵站设备停止运行, 严重时还可引起安全事故, 不可忽视。
3防洪排涝泵站电气设备的运行与维护管理
3. 1电动机运行管理与维护
电动机在整个工作运行过程中的维护和管理要做到以下几个方面: 1起动前检查。2合闸时观察。3运行中监视。这几项工作必须做到严谨细致, 每个步骤都需要工作人员予以百分之百的认真和耐心。
3. 1. 1起动前检查
这项工作的中心任务就是检查皮带轮及联轴器是否安装校正、紧固螺丝、转子转动、电机保护装置、外壳接地、保险丝、 三相电压等。在检查转子转动之时, 应密切注意异常的声响、 窜轴、卡阻、有无不正常的摩擦。
3. 1. 2合闸时观察
此项工作观察的主要目标就是观察电流波动、电压、转向、 电机转动是否转动, 如果在通电之后, 出现转速过低或者电机不转的情况, 亦或有不正常的声响, 都需要工作人员及时迅速地对其断电处理, 如果通电时间略长, 那么有很大的几率出现烧毁控制电路以及电机绕组。通常的处理手段是在排除故障之后, 经过重新试用和检修才能再次运行。
3. 1. 3运行中监视
该项工作在整个电动机维护与管理过程中有着不可替代的重要地位。此过程中重点监视有无突发或者异常事故、有无温度过高; 有无电压、电流是否正常。在针对电压、电流监视时, 要注意不平衡值是否在正常允许的范围内; 发生突发或者异常事故时, 要严密注意电器接点打火冒烟或者过热冒烟等情况的出现, 此时需要工作人员及时迅速地把电源切断; 针对温度、振动、响声情况的监视, 要关注剧烈振动、异常响声、温度是否过高等一系列情况。此外, 定期检修、做好日常保养, 这两方面构成了电机运行中维护和管理的重要内容。电动机的日常维修与管理是一项不得松懈的长期工程, 它需要工作人员在方方面面对各个部件进行修复、调整、安装、检修和保养等。
3. 2变压器运行管理与维护
进行此项维护和管理工作时, 重点检查接地是否良好、油位是否符合要求、进出接线是否正确等。若变压器在使用之前有较长时间没有使用, 应在使用之前对绝缘电阻进行检测。
此项工程不是一次性的, 它需要工作人员对此进行定期的检查巡视, 该项工作内容主要包括以下几个方面: 1听变压器声音状况, 声响有无异常。2检查焊缝和密封部件之间有无渗漏油。3检查电荷、电流、电压等是否符合要求。4检查温度计和油温是否正常。5检查油位、油色等是否正常。
3. 3开关柜与配电盘的运行管理与维护
在针对配电盘和开关柜工作运行中进行检查监视时, 要重点关注其仪器仪表是否正常, 指示信号是否正常、线路负荷是否过量、电压、电流是否平衡; 开关柜、配电盘各部位是否出现放电、冒烟的情况; 隔离开关、互感器声响是否正常; 各个电线接头是否出现烧红、过热现象; 以及各个开关的状态是否正常; 与此同时, 油断路器的油色、油位等情况和状态是否呈现正常状态。上述一系列部件若发现不正常的情况, 必须迅速及时地实施有关措施, 力求尽快将这些问题解决, 在整个工作过程中工作人员不能带病开展工作。
在进行该项养护和维修时, 要注意定期进行保养小修, 切不可一劳永逸, 注意3年一大修、1年一小修。工作要认真细致, 这关系到各个部件的正常运行和整个系统的顺利运转。
3. 4电气设备预防性测试
在整个工作体系中, 进行此项预防性试验目的就是为了尽早排除隐患、对可能发生的事故起到积极的预防作用。此项工作的开展必须严格依照国家规定的相关材料进行。
检测试验结果与整个电气设备的安全稳定运行有着密切的联系, 我们需要依据实际情况综合分析了解设备的各顶性能, 科学理性地做出相应的判断和结论。不管是合格设备, 还是不合格设备, 都需要在一定期限内定时检修。在进行监测分析时, 首先必须明白影响设备的因素有很多, 工作人员的技术、 仪器的误差, 气候温度等条件, 都会在一定程度上使结果不完美, 因此详细考虑, 综合分析是极其必要的。
有重点、有对象地对相关部位进行检测和缺陷处理, 最关键的是要依据该设备的结构进行一系列精准的调试, 分节对部件进行检修, 以便能够更好地查明问题出在何处。针对不同对象的检查策略不同, 天气好, 温度高时, 可以有效验证以往测量是否准确, 亦或是缺陷部位的变化趋势, 尽可能将试验周期缩短。
此项工作技术含量高, 一般的工作人员没有足够的能力来单独完成, 需要其邀请有关专家成立预试组来进行预试。
3. 5做好防火工作
电气设备故障严重时易出现爆炸、燃烧, 因此必须做好防火工作, 具体来说, 泵站管理部门应着重做到以下几点。首先, 要在泵站主要地区如主泵房、辅机房等放置消火栓, 特别是泵站内外电气设备周围, 更应备齐消防设备。其次, 变压器室、电缆室等重点区域应建立防火墙隔开, 避免发生燃烧时扩散。第三, 对于易燃、易爆的电气设备应积极采取安全措施, 如对易燃的电缆用包扎防火包带或钢管敷设等, 尽量缩小安全隐患。
4结语
泵站电气设备管理与维护工作关乎泵站正常运行, 电气设备的维护保养对泵站至关重要, 因此在实践中应当不断总结经验, 对故障率高的电气设备积极进行技术改造, 同时还要不断学习先进的维护技术, 做到与时俱进, 才能真正做好泵站电气设备维护工作, 提高泵站的运行效益。
参考文献
[1]石少宗.城市防洪排涝泵站的电气设备管理与维护[J].沿海企业与科技, 2012 (3) :78-80.
排涝泵站的管理论文 第2篇
为配合国家中部崛起战略，进一步了解我国中部粮食主产区大型排涝泵站情况，水利部与国家发展和改革委员会组织专家于2005年6月中旬，分4个调研组赴湖南、湖北、江西、安徽四省进行了大型排涝泵站的调研。各调研组在分别听取各省水利厅关于大型排涝泵站基本情况的汇报后，实地考察了19处大型排涝泵站，与当地有关部门的领导和专家进行了座谈，同时考察了5家大型农用泵生产企业，有关情况如下。
一、基本情况
（一）四省大型排涝泵站的基本情况
自上世纪60年代以来，湖北、湖南、江西、安徽四省相继建成了固定机电灌排泵站73929处83508座、装机141620台、总装机容量610.7万kW，机电灌排面积13074.31万亩，其中大型排涝泵站152处657座、总装机7291台套140万kW，排涝面积4386.5万亩，占除涝面积的70％，初步形成了以大中型泵站为骨干、大中小型泵站相结合，提排与自排、提灌与自灌、提水与蓄水相结合的综合灌排体系。四省大型排涝泵站情况见表1。
中部四省机电灌排设施发达，在四省已形成了以大型泵站为骨干的除涝抗旱工程体系，以重点中型泵站为主体的灌排工程构架，以中小型泵站为主导地位的地区性除涝、灌溉工程网络。四省泵站装机容量占全国泵站装机容量的27％，大型泵站数量占全国大型泵站数量的55％，大型泵站装机容量占全国大型泵站装机容量的46.9％。大型泵站在防洪抗旱、保护城乡安全和改善水环境等方面发挥了重要作用。从泵站发挥的效益来看，已远非过去那种单纯的农业受益，它已涉及到社会、政治、经济、环境、文化、教育，乃至人民生活等诸多方面。因此，它对当地国民经济可持续发展、实现中部崛起、建设社会主义新农村已产生深远的影响。在四省的泵站工程中，大型泵站的装机容量占四省全部泵站动力的25.8％，大型泵站的排涝面积却占四省全部泵站排涝面积的62.9％。由此可见，大型泵站在机电灌排中的地位十分重要，起着举足轻重的作用。因此，作为泵站技术改造的前期工作，首选大型泵站是非常必要的。
（二）大型排涝泵站的地位及作用
由于四省位于长江中下游及淮河中游，洪涝灾害是该地区的主要自然灾害，随着20世纪90年代以来大江大河堤防的加固，防洪标准的提高，排涝泵站的地位与作用越显突出。主要表现在以下4个方面：
1.是防洪除涝的重要保障
四省自然灾害频繁，特大洪涝灾害频发。1998年长江发生全流域特大洪水，湖北、湖南、江西、安徽四省大范围内涝外洪；1999年四省再次发生大面积内涝；2003年淮河流域发生1954年以来的最大洪水造成了4295.75万亩耕地受涝绝收。排涝泵站特别是大型排涝泵站在抗御洪涝灾害的斗争中，担负着为排区人民的生命财产、农田、工矿企业提供安全保障的重任，四省排涝泵站保护着100多个县级以上的城镇、1.2亿群众、6975.8万亩农田等的防洪安全，其中大型排涝泵站保护农田4063.75万亩。泵站的安全运行确保了城乡防洪安全、社会稳定和人民安居乐业。
2.是粮食生产的重要基础设施
大型排涝泵站已经成为我国灌排网络的骨干和支柱工程，对保证我国粮食生产安全、农村发展、农民增收、减灾起到了关键性的作用。四省的排涝泵站主要集中在粮食主产区，大型排涝泵站在四省粮食生产中起着至关重要的作用，为500亿公斤稻谷生产提供了安全保障。
3.对解决“三农”问题，确保农村社会稳定，构建和谐社会产生重要影响
四省排涝泵站受益区内农村人口约1亿，农业产值约1万亿元，农村人均收入3000元左右。泵站建成后，受益区人民生活安定，收入逐年增加。
4.受益区生态环境得到改善
排涝泵站对冲污排碱、改善生态环境及水质、防止血吸虫病、增加湿地面积、促进当地旅游业发展等起到了重要作用。湖北省的江汉平原、湖南省洞庭湖、江西省鄱阳湖和安徽省长江、淮河两岸的周边地区，过去由于洪涝灾害，许多地方人烟稀少，草木不生，交通阻隔，钉螺成灾。排涝泵站使环境得到改善，并带来百业兴旺。如今，这里许多地方都成了重镇、成了交通枢纽和当地政治、经济和文化中心。
（三）大型排涝泵站存在的主要问题
1.机电设备老化严重
现有泵站多数是上世纪60、70年代修建的，普遍存在着机电设备质量差、效率低、运行不正常的状况。据湖北省统计，全省大型排涝泵站已严重老化，运行20年以上的56处，占大型排涝泵站的91.8％，运行25年以上的50处，占大型排涝泵站的81.9％。无法修复或修复不经济的水泵、电机、变压器、辅机设备分别占总数的7.47%、8.88％、18.04％和8.0%；老化度大于0.8，本该淘汰的水泵、电机、变压器分别占总数的16.05％、11.24％、22.85％；主要配电设备因磨损性能下降，但能带病勉强运行的占总数的30.1％。因无资金投入进行技术改造，大部分设备带病运行，安全隐患多，故障、事故经常发生，严重影响泵站安全运行。2.排涝能力下降
由于河道水位逐年提高，机电设备老化失修，建筑物破损等原因，一般排涝能力比设计少30％以上。大江大河泥沙淤积严重，同流量下水位普遍增加了1.5～2m以上，造成机组出水量减少，运行时振动而被迫停机，甚至无法启动。1998年特大洪水，湖南省洞庭湖区的水位持续高涨，期间就有50.3万kW装机（占洞庭湖区外排装机的85.7％）被迫停机，致使394万亩农田受到不同程度的灾害，受渍时间长达50天。
3.排涝标准低
因内河湖泊的泥沙淤积，调蓄湖泊容积减少和耕地面积增加等原因，而且有的泵站在建设时由于当时的技术和经济条件有限，在设计选型和配套上不够合理，造成水泵长期在低效区运行，有的甚至存在质量问题，泵站效益不能充分发挥。显现出大型排涝泵站装机容量和流量严重不够，因而造成排区的排涝标准低，大型泵站一般只能达到五年一遇的排涝标准。4.泵站安全生产问题突出
许多泵站所使用的电气设备为淘汰产品，其绝缘性能下降，严重影响设备和人身安全，大多数设备已超过或接近使用年限，高、低压电气设备保护失灵，严重影响泵站的安全运行；机型多属国家明令淘汰的高能耗产品，无配件来源。据统计，泵站的大部分故障、事故，往往是因绝缘损坏而引起的；大部分高压开关柜无“五防”设施，对泵站运行管理人员人身安全构成威胁。有的泵站厂房年久失修，每逢降雨排涝时，因担心雨水漏进机组烧毁电机，工作人员只好打着雨伞作业等，严重影响泵站安全生产。
5.泵房及配套建筑物年久失修、问题严重，影响排区防洪安全
大型泵站的建设，限于当时的技术水平和经济条件，加之水文、地理条件的变化、社会经济的发展等，难以满足排区防洪排涝要求。加之大型排涝泵站大多破堤兴建，泵房或出水建筑物为穿堤建筑物，泵站水工建筑物年久失修，发生大量的裂缝和不均匀沉降；出口断流设施不配套，许多泵站出口无防洪闸门，对排区的防洪安全构成极大的威胁。另外，大部分泵站进口缺乏拦污清污设备，直接影响到泵站扬程和水泵淹没深度，对正常运行造成很大影响。
二、大型排涝泵站技术改造的必要性与可行性
（一）技术改造的必要性
1.大型排涝泵站技术改造是农业产业结构调整和建设小康社会的前提条件
我国农业生产经过多年的努力，已经由农产品短缺走向了自给有余，由传统农业向现代农业，由数量型增长向质量效益型增长转变的良性发展之路。因此，加快农业内部的种植结构调整，提高农业的效益水平，有效增加农民收入，加速农业现代化进程是摆在各级政府面前的紧迫任务。只有通过农业结构战略性调整，提高农产品的质量和农业的经济效益，增强农产品的国际竞争能力，促进农民收入的快速增长，才能实现全面建设小康社会的目标。由于泵站工程是农业的基础设施，它可以为农业的现代化进程提供基础性支撑条件，为农产品质量档次的提高和结构优化提供物质保障，所以，没有泵站的现代化，就没有农业的现代化，也就无法实现传统农业向现代农业的转变。2.大型排涝泵站技术改造是防洪安全的迫切需要
中部四省是我国粮食主产区，但灾害频发，特别是洪涝灾害依然是制约四省经济发展的重要因素。20世纪90年代以来，国家投入巨资对长江、淮河主堤和主要支流堤防及湖泊进行堤防建设，通过堤防的加高、加固，大幅度提高了堤防、涵闸、河道的防洪标准。与此形成对照的是，许多大型泵站防洪标准偏低，一般仅能达到五年一遇的标准。对大型泵站进行更新改造是我国防洪减灾体系建设中的重要环节。四省大型泵站中，有85％是承担排涝任务的，在已治理的排涝面积中，有90％的面积需要通过泵站提水排涝。这些大型排涝泵站直接担负着广大圩区以及各大粮食生产基地、广大农田和农村群众生命财产的安全，各级防汛部门每年各级政府都将这些大型排涝泵站作为防洪保安的重中之重。
3.大型排涝泵站技术改造是保障粮食安全的需要
中部四省大型排涝泵站所在地都是经济相对比较发达的地区，是商品粮生产基地，是粮食生产的“主力军”。粮食生产发展还有较大空间，提高粮食生产能力还有一定潜力。通过对现有大型排涝泵站技术改造和现代化建设，到2010年全国可新增5000万亩农田排涝面积，使全国农田排涝面积达到2.4亿亩，按每亩增产400kg，75％种粮，可新增粮食生产能力150亿kg左右；通过恢复和改善排涝条件，提高单产水平，其中1亿亩中低产粮田每亩可增产100kg，其余0.9亿亩粮田每亩可增产50kg，还可新增145亿kg粮食生产能力。两项措施共可新增295亿kg粮食生产能力。因此，加快大型排涝泵站技术改造，可以明显增加粮食生产能力，对保障国家粮食安全有十分重要的意义。
4.大型排涝泵站技术改造拉动经济的发展
中部四省大型排涝泵站更新改造工程建设共需总投资60多亿元，通过国内的招投标，不仅能提高国内大型泵站机电设备生产企业的生产能力和竞争能力，强有力地拉动内需，而且还能提高国内大型泵站机电设备生产企业的技术水平，推进机电产品的升级换代，确保机电产品可靠、节能、高效，达到国内一流、国际先进的水平。
（二）四省泵站技术改造已做了大量工作 1.积极出台相关政策
近年来，湖北省先后出台了一些与泵站相关的政策，除省政府办公厅《关于水利工程管理体制改革实施意见的通知》外，还出台了《关于规范水利工程农业水费收取和使用的管理意见》（鄂办发C20023 35号）、《省财政厅关于对大型泵站公益性排涝费用实行财政补贴的通知》（鄂财农发[2003]2号）、《省财政厅、水利厅关于明确易涝地区具体范围的通知》（鄂财农发[20033 7号）、《省物价局、水利厅关于下达2003年全省水利工程农业供水价格的通知》（鄂价能发[2003]87号）等文件。江西省围绕管理体制和运行机制改革这个中心，按照《水利工程管理体制改革实施意见》的要求，一手抓改造，一手抓改革，针对大型泵站管理存在的问题，开展了管理体制改革、水价改革和水费计收机制改革，并取得了一定成效。在人事及分配制度改革方面，按照《泵站水利工程管理单位定岗标准》的要求，推行以“三公”（公平、公开、公正）、“三定”（定员、定岗、定酬）为主要内容的竞争上岗和聘任制度改革，积极引入竞争机制和激励机制，推动各泵站管理体制和运行机制改革的不断深入。
2.多方筹措改造资金 湖南省到2004年底共完成计划投资15.69亿元，其中国家以工代赈专项用于洞庭湖区排涝设施建设资金9.6亿元，共新建泵站69处345台10.2万kW，技术改造电排机组1580台（套），34.9万kW。安徽省从1995年起财政每年拿出1500万元，地方配套1500万元进行泵站技术改造，每年改造约1万kW装机。利用其他渠道资金，每年改造泵站约0.5万kW装机。1998年大水之后，加快了沿江排涝泵站建设，规划新建、扩建泵站18万kW，排涝标准提高到10年一遇。从1999年开始，分4批下达沿江排涝泵站建设计划共计76座、10.9万kW，总投资9.33亿元，其中：中央专项5.15亿元、地方自筹4.18亿元。2003年淮河大水之后，国家安排灾后重建资金1.3亿元对行蓄洪区泵站进行改造，共改造11座泵站、1.5万kW。湖北省自1994年以来，累计完成泵站技术改造省级投资1.8亿元，各市县在省级补助的情况下，也积极开拓投资渠道，多方筹措改造资金。
3.积极稳步推进大型排涝泵站体制改革，努力做好泵站管理工作
实施泵站管理体制改革是适应社会主义市场体制和公共财政制度的客观要求，也是解决大型排涝泵站工程良性运行的迫切需求。国务院《水利工程管理体制改革实施意见》颁布实施后，中部四省十分重视，相继出台了《省水利工程管理体制改革实施方案》，进行了积极有益的改革探索，取得了一定成绩。
排涝泵站是纯公益性事业。大型排涝泵站存在的排涝能力下降、排涝标准低、机电设备老化及超期服役、水工建筑物年久失修等问题，只有通过国家投入资金，加快技术改造的速度，同时对其管理体制进行改革，落实泵站管理、运行和维修、养护资金，提高管理水平，才能得以彻底解决。
（三）大型泵站技术改造前期工作比较充分
自2002年下半年开始，水利部农村水利司委托灌排发展中心进行了大型泵站技术改造的前期工作。
1.大型泵站典型调研
组织专家分成中部、东部、东北、西北四片，对全国14个重点省的大中型泵站进行典型调研。通过调研，摸清了大型泵站存在的主要问题，并从深层次上进行了分析。完成了“全国大中型泵站技术改造调研报告”、“全国大中型泵站技术改造规划研究报告”、“全国大中型泵站技术改造综合评价体系”、“全国大中型泵站技术改造数据库管理系统”，为泵站技术改造的实施编制打下了良好的基础。
2.泵站普查
在大型泵站典型调研基础上，2003年下半年对全国32个省市的泵站进行了普查，获得泵站的基础数据35万个，基本摸清了我国泵站的家底和问题。
3.编制标准
编制了SL—355《泵站安全鉴定规程》，修订了SL—356《泵站安装验收规范》两个标准，并着手编制《大型泵站更新改造技术规范》，为泵站技术改造做好了技术支撑。
4.技术培训
先后在扬州市和武汉市举办了数期《泵站技术与管理培训班》，全国25个省市水利厅、局及80多个大型泵站管理单位300多人参加了培训。5.专题研究
开展了“泵站现状评价及重点工程技术改造与设备研究”专题研究工作。就“大型泵站技术改造技术”、“大型泵站技术改造标准”、“大型泵站技术改造环境影响”、“大型泵站技术改造老化评价”、“大型泵站技术改造设备”等专题进行研究。
6.“十一五”技术改造规划
编写了大型泵站技术改造“十一五”规划思路报告。各省（区）已完成了大型泵站技术改造“十一五”规划编制工作，目前正在审核《全国大型泵站技术改造“十一五”规划》。
三、建议
1.尽快启动大型排涝泵站更新改造
鉴于中部四省特殊的地理位置和大型排涝泵站的重要性及现状，为确保粮食安全，建议中大对大型排涝泵站技术改造的资金投入。首先启动中部四省大型排涝泵站的技术改造工作，然后在“十一五”期间分期分批对全国大型泵站进行技术改造。考虑到中部四省的财政状况和经济发展程度，建议由国家和地方财政共同承担大型泵站技术改造责任。对于大型排涝泵站技术改造，建议中央投资与地方配套比例为1∶1.5，其中中央补助资金主要用于水泵和机电设备及配套电气部分，地方配套资金主要用于建筑物改造和配套。为保证大型泵站技术改造后充分发挥效益，要求大型排涝泵站积极做好排水体系管理工作，地方政应组一织乡村投劳，对排水河道进行疏浚，对排水控制建筑物进行整治维修，确保排水通畅。
2.对于已完成可行性研究和初步设计的泵站今年进行改造
为了确保大型排涝泵站技术改造项目取得实效，建议从四省大型排涝泵站完成可研和初设的项目中，优选一批列入今年改造计划，并尽快启动，以保证来年汛期前发挥效益。重点是老化严重、超期服役的机电设备进行技术改造，并结合主电机、主水泵的技术改造，对主机组增容、增加流量、提高（或降低）水泵扬程，以解决机电设备老化、超期服役、扬程不足（或过高）、装机容量和流量不够等问题，达到提高泵站排涝能力、排区排涝标准和安全运行率的目的；其次是年久失修、险情隐患多的水工建筑物进行整险加固，同时对设计不合理的进出水建筑物和拦污清污设施、断流装置、防洪闸门等进行改造，解决建筑物年久失修和进出水建筑物不匹配等问题，达到消除险情隐患，提高泵站运行安全性、可靠性的目的。结合电气设备改造，实施计算机监控系统、电视监控系统、泵站（或排区）局域网系统建设，提高管理现代化、信息化水平，使之更加安全、高效、低耗运行。
3.抓紧做好大型排涝泵站技术改造前期工作
尽快制定泵站技术改造项目管理办法和大型机电设备（含水泵）招投标办法，大型机电设备（含水泵）技术改造技术要求和标准。规范泵站技术改造的前期工作、资金投入、招投标、工程施工及验收、效益评估等工作。
排涝泵站经济决策方法研究 第3篇
平原湖区排涝系统一般由湖泊、渠道、排水闸及排涝泵站等既相对独立又相互关联的众多工程有机结合组成联合运用的整体系统, 整个系统中工程众多, 功能也有所不同, 又相互联系, 相互制约。主要排涝系统的运行情况决定了整体排水系统的运行状况, 而子系统的运行状况对主要排涝系统的运行又有重要影响。典型的排涝系统一般分为一级排涝系统和二级排涝系统。一级排涝系统由湖泊、排水干渠、一级泵站及排水闸等组成, 将干渠来水及时入湖调蓄并自排或抽排至外江;二级排涝系统由二级泵站和排水支渠等组成, 将田间涝水及时排入干渠, 减免农田淹没损失。排涝泵站分为一级泵站和二级泵站, 其分布和运行状况对整体排涝系统影响很大, 因为它控制了干渠入流的时程分布, 改变了入湖洪水过程, 自然汇流变成了机械汇流, 因而使干渠水位抬高, 加大了洪峰流量, 峰现时间提前;而干渠水位又直接影响到泵站的运行状况和两岸农田的排涝条件, 对整体排涝系统调度影响较大。平原湖区泵站星罗棋布, 规模庞大, 近来发展很快, 应引起足够的重视, 其规模应与平原湖区排涝系统匹配和协调, 否则会浪费投资, 得不到应有的效果, 应有一个规模极限即最优规模。过去对排涝泵站效益计算方法研究不多, 效益计算时仅计算直接排涝范围内的直接排涝效益, 且仅估算典型年的涝灾损失并凭经验进行估算, 没有计算间接排涝效益, 也未考虑因增建泵站后产生的副效益及增加的投资和费用, 计算误差较大, 认识上也有些偏颇。本文从整体排涝效果出发, 将排涝泵站纳入整体排涝系统中进行系统分析, 研究其对整体排涝系统的影响, 量化其各项经济价值量, 从而确定排涝泵站的经济效益及最优规模, 对排涝泵站更新改造经济评价及其规模决策将起到一定的指导作用。
1 排涝泵站经济效益分析
平源湖区地势低洼, 河网密布, 沟渠纵横, 圩垸众多, 水高田低, 因而决定了排涝泵站众多而分散, 其排涝任务明确, 一般下雨即开机, 调度困难, 但其规模大, 对整体排涝系统的调度运行有重要影响, 其经济效益计算相当复杂, 也是问题的关键所在。过去只简单计算其控制范围内的直接排涝效益而不计其对整体系统的影响, 经济效益计算不全面, 会导致效益搬家, 将不可行的泵站立项上马, 造成重复建设, 影响投资效果。有的地区为了局部利益盲目新建泵站, 使干渠水位不断抬高, 造成“低水淹高田”, 使本可自排的农田受淹, 并造成防汛压力, 浪费国家资金和资源。因此, 很有必要将排涝泵站纳入整体排涝系统中进行系统分析, 从全局出发, 明确效益计算内容及范围, 对确定其最优规模, 控制排涝泵站发展非常重要。
排涝泵站经济效益E为兴建泵站所获得的经济效益, 即对国家发展所做的贡献大小, 为宏观综合效益, 需逐项分类计算, E包括直接排涝效益Ew和间接排涝效益Fw, Ew即泵站直接排除控制范围内的涝水而减免的涝灾损失与增加整体排涝系统涝灾损失之差;Fw包括减少的分洪损失DF、减少的防汛费用CF及其他效益Eo等, 根据上述各项逐项计算即得排涝泵站的经济效益
1.1 直接排涝效益
排涝泵站的直接排涝效益Ew为兴建泵站所获得的宏观综合经济效益, 即泵站直接排除控制范围内的涝水而减免的涝灾损失 (此值为减免的涝灾损失与泵站投资年值加年运行费之差) 与增加整体排涝系统涝灾损失之差, 一般Ew>0, Ew不仅与直接控制范围内的排涝面积有关, 而且与因增建泵站后抬高干渠水位而使本可自排的耕地受淹面积有关, 应将增建的泵站与整体排水系统一起进行排涝演算, 计算各排水子区减免涝灾损失的累计值。涝灾指低洼地区由于暴雨产生的积水不能及时外排造成农田等的淹没, 受灾范围大, 出现几率高, 淹没损失大。涝灾损失取决于内涝积水量、淹没水深、淹没历时、淹没面积、农作物种类等因素, 农田涝灾损失一般用减产率来计算, 减产率指农作物在不同生育期由于淹水过深或淹水历时过长, 使农作物减产甚至绝产所减少的产量与农作物正常产量的比值, 可根据灌溉排水试验站农作物受淹试验资料或总结的数学模型进行计算, 然后将减产率换算为涝灾损失。各子区涝灾损失计算根据各子区等高面积关系曲线和排涝期农作物受淹试验资料分区建立高程 (或涝水量) ～淹没历时～涝灾损失关系曲线, 供计算时查用, 求得相应的泵站直接控制范围内的涝灾损失值和因增建泵站后使本可自排的耕地受淹而增加的整体排涝系统涝灾损失值。以前排涝泵站的排涝效益计算仅计算泵站直接排除控制范围内的涝水而减免的涝灾损失, 而未扣除泵站投资年值和年运行费用, 更未扣除增加的整体排涝系统涝灾损失, 是不全面的, 且计算方法也不完善, 有些仅仅是估算, 不仅误差很大, 而且方法有错误。因此, 排涝泵站的直接排涝效益Ew为泵站直接排除控制范围内的涝水而减免的涝灾损失, 扣除增建泵站的投资年值和年运行费用后, 再扣除因增建泵站后抬高干渠水位使本可自排的部分耕地面积受淹而增加的涝灾损失而得排涝泵站的直接排涝效益。
1.2 间接排涝效益
间接排涝效益Fw包括减少的分洪损失DF、减少的防汛费用CF及其他效益Eo等。减少的分洪损失DF一般为主要湖泊内围垸及湖外分蓄洪区分洪的淹没损失。兴建排涝泵站特别是二级泵站后抬高了干渠及主要湖泊的最高水位, 会增加分洪几率及分洪损失, 但当泵站发展到一定规模后即稳定。根据各分洪区典型调查资料, 综合计算出单位面积分洪损失值, 根据各分洪区容积曲线建立高程～分洪量～分洪损失关系曲线供计算时查用;根据不同湖泊内围垸及湖外分蓄洪区的分洪水位及分洪量查算分洪损失值, 增建排涝泵站后减少了分洪损失为正效益, 增加了分洪损失为负效益。
减少的防汛费用CF一般与干渠和主要湖泊高水位及持续时间有关, 当湖泊和干渠水位超过设防水位后即要防汛, 此项可正可负, 为负时即增加了防汛费用和防汛负担, 产生不利影响, 为负效益。主要防汛费用为备品备料、劳动力及抢险救灾等费用, 根据历年干渠和主要湖泊的防汛资料整理出设防、警戒和保证等各级水位相应的防汛费用, 综合出湖渠水位与防汛费用的关系曲线, 供计算时查用。
其他效益Eo为环保及社会经济等其他方面的效益, 可正可负, 如减免涝灾后改善了生态环境、增加了其他产业的发展机会、减轻了人民群众心理压力等即为正效益;而增加能耗、污染环境及加速围垦等即为负效益, 要根据具体地区和具体工程及影响进行社会经济分析评价。
根据上述内容逐项计算即得排涝泵站的整体系统经济效益价值量, 作为泵站更新改造经济评价和规模决策的重要基础参数输入经济决策模型中进行计算和方案优选, 为排涝泵站投资决策及管理提供依据。
2 排涝泵站规模经济决策
平原湖区排涝系统由湖渠闸站等众多工程组成联合运用的大系统, 整体排涝系统非常复杂, 只要某一子系统变化就对整个大系统带来影响, 为确定排涝泵站装机规模, 假定其他工程均维持规模不变, 仅改变排涝泵站装机规模, 即从自然状态 (无排涝泵站控制) 到整个排涝系统全由排涝泵站控制, 根据不同的排涝泵站装机规模制定不同的方案, 计算相应的排涝泵站控制面积比 (排涝泵站控制面积与整个排区自然面积之比) 进行整体排涝系统之排涝演算, 求得各排水子区的涝水量, 并计算相应的涝灾损失及增建泵站的投资和年运行费用, 求出排涝泵站的直接排涝效益, 然后计算间接排涝效益, 得到排涝泵站的经济效益, 输入经济决策模型中进行计算和方案优选, 探讨不同的泵站装机规模及控制面积比对整体排涝系统各项指标的影响, 分析各经济指标的变化规律, 以经济价值量为目标函数优选最优方案及规模。
目标函数可采用涝灾损失最小、经济效益最大和经济净现值最大等, 其中经济效益及经济净现值最大可分为以自然状态和现状为基础及增量指标等3种情况。当排涝泵站控制面积比达最优值或区间后, 由于涝灾损失和经济效益趋于稳定, 可得到排涝泵站最优方案和相应最优控制面积比及最优规模。
整体排涝系统的排涝演算为湖渠闸站工程系统的逐时段水量平衡计算, 其中总涝水量的排除过程用动态规划模型求解, 同一时段涝水量分配到各个外排闸站时用线性规划模型求解。值得注意的是控制面积比具有普遍意义, 在众多方案中当优选出排涝泵站最优方案后, 即得相应的最优控制面积比和最优规模。
随着排涝泵站的兴建及发展, 控制面积比逐渐增加, 整个排区涝灾损失也逐渐减小, 而排涝泵站投资和年运行费用逐渐增加, 经济效益也逐步增加, 但增幅渐趋减小, 当发展到一定装机规模时经济效益和涝灾损失趋于稳定。尽管投资和年运行费用增加, 经济效益却不再增加, 涝灾损失也不再减少;当规模再增加时, 其经济净现值会减小甚至为负值, 可找到一最优装机规模临界点或区域, 使排涝泵站与排涝系统匹配和协调, 得到排涝泵站最优方案。经济效益的变化有明显的规律性, 但其中减少防汛费用, 由于影响因素较多, 特别是在排涝泵站装机规模较小, 即在发展初期变化较复杂, 其影响有时有利, 有时不利, 没有明显的规律, 但排涝泵站兴建到一定装机规模后就基本稳定。根据各项经济指标的变化规律, 可优选出各要素之间的最佳协调点或区间, 得到排涝泵站最优方案和控制面积比及相应最优规模。
3 案例分析研究
我国中部地区某平原湖区为一以湖泊调蓄为中心, 湖渠闸站功能齐全的典型排涝系统, 具有普遍代表性, 以此案例进行分析可获得一般规律。该排区自然面积7 135 km2, 已建排涝泵站654处, 22.52万kW, 3 290 m3/s;其中一级泵站16处, 8.48万kW, 1 607 m3/s;二级泵站638处, 14.04万kW, 1 683 m3/s;可谓规模宏大。本排区为农业区, 其他产业比重不大, 围湖造田已得到控制, 为简化计算, 计算中忽略了其他效益。通过社会经济影响评价, 其他效益不影响方案比选。排涝泵站经济效益要具体排区具体分析, 既要提高模型仿真度, 又要尽可能减少工作量。根据上述方法进行计算, 得到经济决策成果见表1所示。
从表1中可见其最优方案为方案4, 相应最优控制面积比为83%, 优选区间为82%～84%, 计算出相应的排涝泵站最优装机规模为29.3万kW, 其中一级泵站11万kW;二级泵站18.3万kW;其相应的优化区间为29～29.6万kW, 即达到该区间后排涝泵站已与整体排涝系统最佳匹配, 尔后应控制排涝泵站发展, 否则将得不偿失, 出现效益转移及经济净现值为负值的不可行状况。从本排区计算结果分析, 排涝泵站现状规模已趋近优选区间, 尚可适当发展, 可增建排涝泵站6.78万kW, 其中一级泵站2.52万kW;二级泵站4.26万kW;最大装机规模应控制在7.08万kW以内, 其中一级泵站2.62万kW;二级泵站4.46万kW。计算结果与本排区规划基本一致, 验证了本方法的全面性及正确性, 也纠正了排涝泵站规模越大越好的错误观点, 为控制排涝泵站的发展提供了科学依据。同时排涝泵站控制面积比也并非100%控制最好, 本排区以83%左右为宜。计算成果表明, 以前的效益计算是片面的, 增建排涝泵站并非总是有经济效益的。通过分析计算, 发现了各项经济指标变化的规律性, 获得了排涝泵站的最优方案和控制面积比及最优装机规模, 对排涝泵站的经济决策和兴建及调度等均有实用价值。
4 结 语
本文从系统分析观点出发提出的排涝泵站经济效益计算方法及经济决策方法内容全面, 方法合理可行, 为排涝泵站投资和经济决策及管理提供了依据。建议将排涝泵站纳入整体排涝系统统一规划和调度管理, 避免盲目增建, 以免造成不应有的浪费和损失。通过实例分析研究验证了本文提出的经济效益计算方法的正确性和可行性, 发现了各项经济指标的规律性, 获得了排涝泵站的最优方案及相应最优规模, 对排涝泵站的兴建及调度管理均有实用价值, 对当前的排涝泵站更新改造经济评价及规模决策, 具有指导价值和现实意义。平原湖区排涝系统影响因素多, 非常复杂, 计算量大, 很多问题有待更深入的研究。限于篇幅, 实例计算中大量参数选择论证及输出信息未列出, 仅对其规律性及结论进行了综合说明。
参考文献
[1]郑立梅.水利工程经济[M].郑州:黄河水利出版社, 2007.
膜袋砂围堰在某排涝泵站的应用 第4篇
该工程为广州市某区某河涌治理工程子项目之一, 在此河涌建设排涝泵站, 包括泵站管理房及其附属设施。该工程防洪标准为20年一遇, 排涝标准为20年一遇24小时暴雨不成灾, 并采用50年一遇校核。泵站等别为III等, 主要建筑物级别为3级, 出口段建筑物 (挡珠江洪水部分) 级别为1级, 泵站设计流量22立方米/秒, 配置3台机组, 总装机容量1350千瓦。该地区地质条件较差, 围堰材料通常是使用普通砂土, 成型稳定性差、地基承载能力薄弱, 且具有较高含水量。施工企业一味追赶工期, 盲目加快建设排涝泵站的作业速度, 依据实际测量数据且于自身施工经验相结合, 经与设计沟通, 将原设计方案改为膜袋砂围堰。
2 导流标准设定
本围堰工程在作业期间, 作业河段一天出现两次海水的涨落, 这也是影响工程施工的最主要因素。因此, 在施工做出中, 应在河段上游与下游修建围堰, 围护施工基坑, 以保证干地施工状态。据《水利水电工程施工组织设计规范》SL303-2004表3.2.6土石结构导流建筑物的洪水标准频率为10%-5%, 考虑工程的重要性, 外江设计拟按10年一遇年最高洪潮水位2.45m考虑安全超高值, 外江围堰顶高程确定为3.00m。
3 导流方案
施工导流采用一次拦断河涌全断面围堰导流方式, 在原设备房拆除后进行围堰施工, 施工内涌及外江围堰, 在水闸东侧原闸室处埋设1条Φ2m的钢管, 内涌水流经预埋钢管流入珠江航道。
4 膜袋砂围堰设计
(1) 围堰选型。根据工程工期安排, 防洪需要等, 导流围堰需考虑的因素:①地基承载力的问题, 该地区地质条件较差, 承载力远远不足, 围堰沉降大, 稳定性差, 难以成型。用膜袋砂围堰, 能够采用砂来作为防渗材料, 不仅能够有效减轻堰体自身重量, 降低沉降发生率, 而且还能通过膜袋的高强度来提高整体堰体的稳定性与刚度。②该工程位于市区, 周围居民较多, 应尽可能避免由于施工而给周围环境造成污染。③该工程所修建的围堰必须能够抵御海水的潮落以及台风暴雨的侵袭, 并且要具有较好的抗冲刷性能。
(2) 围堰设计。内涌围堰长度26.3m, 堰顶宽度2m, 迎水面和背水面坡度均为1:1.5。采用膜袋砂堰体, 将土工布铺设在底层, 将防渗土工膜铺设于围堰的迎水面, 采用块石压脚, 且将砂包护脚用于围堰的背水侧。膜袋采用200g/m2的晴纶 (PP) 土工编织布, 每一膜袋幅宽为6m, 并依据具体长度来设置膜袋长度。且撕破强力不小于0.16k N, 纵横向断裂强力不小于6.5k N/m。将其充填厚度控制在0.5~0.7米范围内, 并采取分层立体交错方式来铺至设计高程。
外江围堰长度40.9米, 堰顶宽度2m, 迎水面和背水面坡度均为1:1.5, 采用膜袋砂堰体, 将土工布铺设在底层, 将防渗土工膜铺设于围堰的迎水面, 采用块石压脚, 且将砂包护脚用于围堰的背水侧。
5 膜袋砂围堰施工
(1) 淤泥开挖。主要为河床面的淤泥开挖, 在施工时通常选用水上挖掘机, 且于运输船只相配合来将淤泥进行清运干净。在正式开挖淤泥前, 应将清基线范围的水面地形简图测量出来, 且在水中以及河岸两侧做出醒目的标记, 以将开挖范围明确标示出来, 并通过淤泥厚度以及水下测量数据来控制淤泥开挖深度。为保证围堰施工质量, 防止发生渗漏, 施工时应确保河底无乱石杂物, 并保证河底大致平整。 (2) 导流埋管及接管。先填砂袋至设计高程后用吊机将一头带有拍门及另一个有法兰的钢管吊至埋管位置稳定后, 用砂包及土料进行压实止水。两端围堰施工完成后进行中间钢管连接, 用吊机吊至连接处用法兰连接。 (3) 膜袋砂堰体。在填筑膜袋砂之前, 第一, 进行土工布铺设;第二, 进行膜袋铺设, 且通过竹竿来进行定位。第三, 往膜袋上方的2~3个孔进行灌砂, 选用砂泵来填充机械, 往其一孔中进砂, 其余孔则进行排水, 直到将膜袋填满为止。在充填过程中, 应及时进行人工踩踏, 尽可能做到均匀填充砂料以避免膜袋出现滑移现象。值得注意的是, 在进行砂料充填时, 应科学设定有关技术参数, 严格控制泵机压力, 且让专员实时监控膜袋。
6 围堰防渗处理
在围堰中主要是在膜袋与膜袋之间;导流管、岸坡与堰体的接触面;原河床与堰体接触面这几个部位出现渗漏。尤其是后两个部位, 具有极大的破坏力, 且危险系数较高。在围堰膜袋填充砂料完毕后, 可在海水涨落间隙来进行土工膜铺设, 迎水坡面从堰定铺设土工膜到堰脚, 且确保铺设长度超过堰脚1m以上。围堰坡面上铺约50cm后的编织袋砂包, 砂袋装好后用吊车吊运至工作面, 然后采用人工抛填。由于膜袋和岸坡断面交界处极易出现渗漏, 因此在作业过程中应尽可能贴紧岸坡面和膜袋。
7 护脚处理措施
采用抛石压脚, 在作业过程中出现的抛投大块石可采用驳船把其运送到围堰工地段, 并使用人工抛投方式抓斗进行整平。在抛投过程中, 应遵循由上到下, 从外道里的顺序来进行。
8 拆除围堰
进水池、出水池、防冲槽护坦、拦污栅闸墩、土建部分等工程完成后进行外江围堰、内涌围堰的拆除。拆除时, 先拆内涌围堰, 采用挖掘机自北岸向南岸后退法拆除水上部分, 因内涌水位较低, 在河涌最低潮位时挖掘机可清至设计高程, 对余留的欠挖部分在外江围堰拆除后再采用小型挖泥船进行拆除。外江砂包围堰拆除, 选在最低潮位时进行, 水上部分采用挖掘机自北岸向南岸后退法拆除, 水下部分先采用反铲挖掘机挖一个缺口后, 充水进来围堰内部, 当围堰两侧水位平衡后, 采用挖泥船拆除.
9 结语
柱上断路器在排涝泵站中的应用 第5篇
我中心到目前为止共建设有5座排涝泵站, 总装机为12 520kW。排除泵站供电线路故障是排涝泵站的重要工作。一般泵站的供电线路产权都归用户所有, 管理单位往往都把管理重点放在机组设备上, 而忽略供电线路的维护。但是供电线路在运行几年后就会经常出现故障, 造成泵站全站断电现象, 将直接影响泵站的正常工作。通过实践总结, 供电线路最好在变电站的出线端架设柱上断路器, 这样既保护了线路安全, 又为供电线路维护提供了方便。下面笔者以我中心陈塘甲乙线路为例来进行说明。
1 排涝泵站供电线路现状
陈塘、风门坳排涝泵站的高压供电线路 (以下称陈塘甲乙线路) 2008年投入运行, 该线路从220kV金源变电站F26出线, 分别至陈塘、风门坳排涝泵站高压进线柜, 由架空线路和敷设电缆两部分组成。架空线路长约4 626.4 m, 电力电缆长约3 784m。陈塘乙线F19主供陈塘排涝泵站, 甲线F6主供风门坳排涝泵站。建设时, 按照供电设计, 甲乙线路可互为备供线路。
甲乙线路经过几年运行经常出现故障, 而故障原因大致有以下几点: (1) 架空线路杆塔上绝缘子经过6年的运行, 有部分出现裂纹, 在雨季就会导致高压线路接地, 从而造成高压断路器跳闸。 (2) 架空线路的跳线部分与下地电缆交接处使用了铜铝接头, 由于种种原因铜铝线耳断裂, 从而导致线路故障。 (3) 杆塔下的藤状植物在南方生长非常迅速, 一般一个多月就可能长到碰触架空线路的高度, 并且生命力很旺盛, 不容易根除掉。所以要经常巡查并及时清除, 不然在雨季就会造成线路单相或多相接地, 以至于造成线路故障跳闸。
电缆部分故障并不多见, 主要防止工程施工破坏即可, 所以在此不花太多的笔墨描述。
2 排涝泵站供电线路维护时出现的困难
2.1 供电线路的产权
说到产权必须从供电线路的施工程序开始介绍, 任何一条供电线路施工前, 都必须到当地的供电局去申请, 因为任何单位或个人需要新装用电或增加用电容量、变更用电都必须按《电力法》规定, 事前到供电企业用电营业场所提出申请, 办理手续。然后供电企业和用户应当在供电前根据用户需要和供电企业的供电能力签订供用电协议, 该协议应包含供电方式、供电质量、供电时间、用电容量等。而在协议中责任的划分即划分了产权, 一般从供电方案中的变电站高压柜出线接线端子开始到用户高压室或从供电指定的电缆分接箱出线端到用户高压室, 该线路的产权归用户所有, 但调度权归供电局所有, 线路由用户自己维护。
2.2 线路维护需要有资质的企业协助
排涝泵站一般是事业单位, 在人员编制上一般只编制了泵站运行人员, 未编制高压线路维护专业人员。 (1) 一般事业单位没有线路承装资质, 不能在供电部门申请办理停电手续。 (2) 事业单位在人员安排上紧缺线路维修维护人员, 很难在一个单位配备一个线路检修班组并且购置相应设备, 因为这样线路维护成本太高。所以, 一般只能外请企业进行维护, 即将高压线路维护工程外包给有高压线路承装资质的企业, 和他们签订服务合同, 这样在时间控制上就很被动。
2.3 线路维护时申请停电困难
排涝泵站一般都需要在汛期发挥作用, 而供电部门为了保护大部分电力用户的权益, 在停电安排上都有严格的审批程序。在内涝比较严重的城市, 供电部门为了配合三防部门完成防汛任务, 一般在汛期不允许停电, 那么个别排涝泵站供电线路在汛期遇到故障时, 要申请停电检修就十分困难, 往往正常的停电审批时间都要几周, 而排涝泵站的设计标准是城区内24h暴雨一天排干, 城镇24h暴雨三天排干, 这样汛期如果遇到供电故障, 时间就成为完成职能任务时最大的问题。如果线路故障处理不够及时, 就会造成排涝任务不能完成。即使供电部门按照正常的审批程序停电, 也要严格执行两票制度, 这样由调度部门下达指令到变电站安排人员去现场操作, 都要相当长的操作时间。如果在汛期, 确实很容易延误洪水的排放, 给国家造成不可估量的损失, 如果可以及时操作, 则会让损失大大减小。
所以如果能让用户自主送电, 就可避免以上困难。这样最好的方式就是装设柱上断路器。
3 柱上断路器的选择
柱上断路器主要用于配电线路区间分段投切、控制、保护, 能开断、关合短路电流, 根据绝缘介质的不同可以分为油浸断路器、真空断路器、SF6断路器。具体如下: (1) 油浸断路器。油浸断路器是早期的产品, 因开断能力差、油易燃、渗漏、易酿成二次事故而趋于淘汰。 (2) 真空断路器。真空断路器有箱式、柱式两种。额定电流常为400A、630A, 就额定电流而言两者之间价格相差不大, 额定开断短路电流有12.5kA、16kA、20kA, 机械寿命为额定电流开断10 000次以上, 额定开断短路电流开断次数30~50次, 能频繁操作。 (3) SF6断路器。SF6断路器额定电流为400A、630A, 额定开断短路电流一般至125kA, 目前有的厂家已有16kA产品, 机械寿命为额定电流开断10 000次以上, 额定开断短路电流开断次数30~50次, 适合于频繁操作。
用户可以根据自己的需要, 综合考虑价格和性能指标选择一个适合线路的断路器型号。如陈塘甲乙线路就选用了一个柱上真空断路器, 型号为ZW32-12/630-20 (图1) 。平时遇到故障时自动跳开, 保护线路, 当需要简单维护停电检修时可以直接向调度申请, 自主断开断路器, 操作及安装都非常方便。
4 结语
随着城市的发展, 城市防洪排涝也日益受到重视, 内设的排涝泵站也在日益增多, 但供电线路维护一直都是一个比较大的问题, 困扰着泵站管理单位。因为线路的维护专业性强, 并且每次维护前都要委托有资质的施工企业去供电部门申请办理停电手续, 停电审批程序过于复杂, 加上几个单位的协调往往不会很顺畅, 停电周期相对较长。如果供电部门不能及时安排停电, 将会影响排涝泵站的供电安全, 同时导致排涝泵站不能及时排涝, 从而给人民财产带来巨大损失;如果供电线路能及时得到维护或维护时间能适当缩短, 那么在汛期对人民财产都是一种保障。所以安装了柱上断路器, 就相当于安装了一层保障。柱上断路器操作方便, 只要用户的作业人员稍加培训就可以掌握。但是根据供电部门要求, 用户必须对在电网内作业的电工进行进网作业培训, 只有拿到进网作业许可的电工, 才能被允许接受调度指令和在电网内作业。笔者借着工程实例来表达这层意思, 希望能给同行一点帮助。
摘要：首先对排涝泵站供电线路现状及其维护时出现的困难进行简要阐述, 然后分析通过在变电站出线端加装柱上断路器既可保护线路又可在线路出现故障时免去向供电部门申请停电的麻烦, 所以建议线路经常出现故障的排涝泵站可以考虑加装柱上断路器, 以节省处理故障的时间。
关键词：柱上断路器,排涝泵站,停电,调度
参考文献
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排涝泵站的管理论文 第6篇
杭州三堡排涝泵站作为扩大杭嘉湖南排工程五大项目之一, 利用“京杭运河沟通钱塘江工程”形成的已有通航河道, 具有排运河涝水和引钱塘江水入运河的双重功能, 泵站设计最大排涝流量为200 m3/s (4台泵) , 引水流量为30 m3/s。工程的建设将显著提高太湖流域和杭嘉湖地区的排涝能力, 完善太湖流域南排杭州湾的总体布局, 进一步提高城市防洪能力和改善内河水环境[1]。
工程充分利用京杭运河作为排涝时的引排水通道, 节约了工程投资, 但同时因大流量排涝产生河道水流条件、河床冲淤变化, 危及河道两侧岸堤的安全, 有必要对河道水流条件及河床冲刷情况进行研究分析, 为拟定泵站运行调度方案提供参考。为此对泵站上游约12km范围内河段建立局部二维、三维水流数学模型, 进行不同水位、不同排涝流量条件下河道局部流场计算, 分析研究河床冲刷情况并拟定排涝运行调度方案。
1 河段概况及水文
1.1 河段概况
三堡排涝泵站运行对运河产生影响的河段为杭州段 (拱宸桥-三堡船闸) , 全长约12 km, 在拱宸桥常水位为1.36 m的情况下, 拱宸桥-三堡船闸段的河宽在38.1～157.0 m;拱宸桥-三堡船闸段的一般水深为2.74～3.62 m;拱宸桥-三堡船闸段的过水面积为120.5～512.5 m2。河道特征如表1。
注:表中水深、过水面积统计值采用拱宸桥正常水位1.36 m的水文条件。
1.2 代表站点水位分析
以拱宸桥水文站作为水位分析的代表站。据拱宸桥站1947-2005年实测年最高、最低水位系列频率分析计算, 成果见表2。拱宸桥站历史最高水位3.83 m (1999年) , 正常水位1.36 m, 警戒水位2.66 m, 危急水位3.16 m。
2 水流数学模型计算[2]
2.1 平面二维水流模型
2.1.1 基本方程
二维水流模型计算的控制方程包括一个连续方程和两个动量方程。
连续方程:
运动方程:
式中:h为水深, m;ζ为水位, m;p, q为x, y向的单宽流量, m3/sm;
2.1.2 边界条件
上述方程的初始条件:
边界条件:
水边界z (x, y, t) =z* (x, y, t) 或q (x, y, t) =q* (x, y, t) “*”表示已知值;
陆边界Qn=Q, 法线方向流量为零。
2.1.3 数值计算方法
由式 (1) -式 (3) 式组成的水流模型基本方程, 采用剖开算子法来求离散求解。采用这一方法针对方程的非线性混合算子特性。剖分成若干个子算子方程, 并就不同算子特性采用各自适应的数值方法求解, 从而可有效地提高计算精度和计算稳定性, 并解决了方程非线性困难, 详细求解过程可参见文献[3]、[4]。
2.1.4 模型计算区域及网格剖分
模型的上游边界取在拱宸桥, 下游边界取在三堡船闸 (如图1) 。由于模型计算区域边界曲折复杂, 因此采用三角形网格进行计算, 并对三堡船闸及排水口附近进行局部加密, 整个模型共计9 634个节点, 16544个网格。计算空间步长最小取10 m, 时间步长取0.3 s。
模型的地形概化:模型地形资料采用三堡船闸-北星桥河段2007年11月1∶1 000实测水下地形图, 并通过插值获得网格点上的水深数据。
2.2 三维水流模型
考虑到二维非恒定流模型不能准确的描述不同水深的流场情况, 因此对三堡泵站-拱宸桥河段进行三维水流模型计算。三维水流计算模型的计算区域、网格剖分及边界条件与二维水流模型一致, 但与二维模型水流沿水深方向平均不同, 三维模型则是对水流沿水深方向进行分层, 计算不同层水流的流场状况。本次三维计算沿水深方向分10层。
2.3 模型计算成果
2.3.1 沿程流速分布情况
模型主要计算了拱宸桥水位在1.6～3.6 m, 泵站排涝流量为50～200 m3/s间的各种工况条件下的流速情况, 建立了拱宸桥水位、排涝流量与河道沿程典型断面近底层流速关系, 见表3。
2.3.2 断面垂向流速分布情况
图2为以K3+000断面为例的河道断面垂向流速分布图。从图中可以看出, 断面流速在垂向上表现为明显的近底层流速较低, 自下而上逐渐增大, 表层流速最大的规律。表层流速与近底层流速之比约1.45, 断面平均流速与近底层流速之比约1.30。
3 河道冲刷影响分析及泵站调度运行方案
3.1 河床起动流速计算
3.1.1 河床质组成及沿程级配特性
根据历史地质资料, 西湖文化广场桥至拱宸桥段河床表层以淤泥层和杂填土为主, 泵站排涝工况下流速相对较小, 故重点对三堡至运河西湖文化广场桥共计约7 km的河段, 进行了河床质取样, 沿程共取样品61份。从取样情况来看, 河床质大多由砂质粉土和含泥粉砂组成。对61份样品的颗分成果进行了d50的统计[4], 并绘出了河床质中值粒径的沿程变化图 (见图3) 。统计结果表明:
(1) K0+000-K4+000约4 km河段范围内中值粒径变化较大, 且相对较粗, d50在0.05～0.25 mm之间;其中K0+810-K2+000约1.2 km河段范围内河床粒径最粗, d50一般在0.15～0.25 mm之间;
(2) K4+000-K7+000约3 km河段范围内, 河床质粒径变化较小、相对较细, 且呈现往北星桥方向沿程缓慢减小的趋势, 中值粒径一般在0.03～0.05 mm之间。
3.1.2 河床质起动流速
由于工程区河床质为砂质粉土, 采用沙玉清公式[5]计算起动流速较为合理, 公式如下:
式中:Vc为泥沙起动流速, m/s;h为水深, m;d为泥沙粒径, 取d50, mm;ε为孔隙率, 其稳定值约为0.4。
根据公式 (1) 计算泵站上游河道典型断面的泥沙起动流速, 结果见表4。
3.2 各排涝工况河道冲刷情况分析
对照表3、表4中相同排涝工况下河床近底流速与起动流速可以看出如下情况。
(1) 当拱宸桥水位在2.4～2.60m时, 泵排流量为100 m3/s时, 各断面近底层流速均能满足不大于河床起动流速要求;但当泵排流量为150m3/s时, 部分断面近底层流速不能满足小于河床起动流速要求。
(2) 当拱宸桥水位在2.6～3.20m时, 泵排流量为150 m3/s时, 各断面近底层流速均能满足不大于河床起动流速要求;当泵排流量为200 m3/s时, 部分断面近底层流速不能满足小于河床起动流速要求。
(3) 当拱宸桥水位在3.2～3.6m时, 当泵排流量为200 m3/s时, 各断面近底层流速均能满足不大于河床起动流速要求。
3.3 泵站运行调度方案的拟定
泵站运行以拱宸桥水文站作为控制站点。由于京杭运河杭州段设计最高通航水位为2.4 m, 为避免排涝对通航的影响, 在最高通航水位以下控制排涝流量不超过50 m3/s[4], 在满足河道防冲刷前提下拟定泵站运行调度方案如下。
当拱宸桥水位在2.0～2.4 m时, 开启1台泵, 排涝流量50 m3/s;当拱宸桥水位在2.41～2.6 m时, 开启2台泵, 排涝流量100 m3/s;当拱宸桥水位在2.61～3.2 m时, 开启3台泵, 排涝流量150 m3/s;当拱宸桥水位在3.2 m以上时, 开启4台泵, 排涝流量200 m3/s。
4 结 语
计算分析表明, 通过水流数模计算来分析河道冲刷情况, 可在满足不对航道及船只通航产生较大影响的前提下合理确定泵站运行调度方案, 为泵站发挥最大排涝效益提供科学依据。但由于河床泥沙起动流速的确定与实际必然存在一定误差, 以及河道水下地形存在可变性, 有必要在泵站投入运行后对河道特别是沿途桥梁段及相对束窄的弯道段河床进行监测, 并根据实际情况不断优化调度方案。
摘要：杭州三堡排涝泵站是国内规模最大排涝泵站之一, 工程充分利用京杭运河作为排水通道, 实现已有资源的有效利用, 但必须处理好排涝与航道安全两者的关系。通过建立泵站上游河道水流数学模型, 计算上游代表水位站点拱宸桥水位在1.63.6 m, 泵站排涝流量为50200 m3/s间的各种工况条件下的流速情况, 建立了拱宸桥水位、排涝流量与河道沿程典型断面近底层流速关系, 并对主要河段河床质取样进行颗分试验, 分析河道典型断面河床冲刷情况。通过计算分析认为在已有河道条件下, 水深是影响河床冲刷与否的关键性因素, 因此需要按不同水深控制泵站排涝流量, 以保证河床稳定和河岸安全。
关键词：三堡泵站,河道冲刷,流速关系
参考文献
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排涝泵站的管理论文 第7篇
1 工程概况
某排涝泵站设有4台10k V同步电机 (装机总容量为3600k W) , 1台SOOk VA站用变, 1回lok V进线。改造前, 泵站采取人工现场手动分散控制方式, 值班人员工作环境差、劳动强度大;控制、保护、测量及信号系统磨损、老化严重。随着计算机工业控制技术的发展, 可编程逻辑控制器PLO的日益广泛运用, PLC取代传统继电器实现控制成为必然, 因此采用PLC对泵站监控系统进行改造。
2 PLC采集的信息收集
2.1 I/0信号采集内容
该泵站PLC的1/0信号按类型主要分为开关量、模拟量和RS485数据等。
(1) 机组模拟量输入:供水压力、线圈温度、铁芯温度、轴承温度、快速闸门开度等。
(2) 机组开关量输人:快速闸门开闭、电磁阀开闭、开关合分、排水开关、风机正常等。
(3) 机组开关量输出:主开关合跳、排水泵开关、风机开关、电动蝶阀开关等。
(4) 公共信号模拟量输人:前池水位、高压柜电压/电流、低压柜电压/电流。
(5) 公共信号开关量输人:高压柜开关合分、低压柜开关合分等。
(6) 公共信号量输出:高压柜开关合跳、低压柜开关合跳等。
(7) RS485数据:定子电压/电流、有功功率、无功功率、功率因数、有功电度、母线电流、电机保护 (过流、过压、过负荷、励磁消失等) 、高压线路保护 (速断、过流和过负荷保护) 、定值输人等。
2.2 计算各类型参数点数
计算各类型参数点数是为了统计各类模块的数量。计算各类型参数点数时, 一般按类型进行统计, 对于公共信号和机组信号可分别进行统计, 见表1。
3 PLC系统配置
3.1 系统硬件配置
泵站参数较多, 选用了Modieon TSXPremium57PLC。PLC程序可在编程器上或PC机上进行编写, 编程方式有指令码编程和梯形图编程。此处选用在PC机上用梯形图进行编程的方式。配置PLC硬件时, 选取相应机架、CPU、电源模块、开入/开出模块、模入/模出模块等。完成PLC硬件配置后, 各机架和模块都有了自己的位置编号, 机架从左到右分别为。1、28。编号的目的是为了辨别各模件的地址, 以方便编程时对相应的点号编码, 从而便于识别。
3.2 系统软件配置
系统软件配置的主要作用是对开关量输人、开关量输出、计数器、模拟量输人、RS485数据等进行必要的设定, 以满足编程要求。开关量输人如图1所示。
进行梯形图编程时, 把%I0.3.0.0作为一个开关量输人点, 其中%10代表开关量输人, 3代表#3槽位, 0.0代表输人模块硬件的具体输人点, 如接1号点的位号为1.0。输入点读入后, 把它赋值给PLC内部寄存器。编程时, 寄存器用%M表示, %M后的数字代表第几个内部寄存器, %Ml即为第一个内部寄存器。
4 泵站开停机控制流程
4.1 泵站开机控制流程
泵站开机前, 需确保没有电气故障 (主要通过保护装置反映) , 各部分温度适合开机, 油位、励磁正常。在确定开机条件满足后, 通过LCU调试键启动快速闸门;待闸门开到位后, 使冷却风机运行, 冷却水电磁阀打开。以上步骤都完成后便可开泵运行。泵站开机控制流程如图2所示。
4.2 泵站停机控制流程
泵站停机一般控制流程如图3所示。先发停泵指令, LCU控制断路器分闸, 关闭供水泵、冷却风机、节制闸门, 最后在无负荷时停机。
5 泵站抽水量算法及控制策略
5.1 水泵的工作特点及抽水量算法
根据水泵的性能曲线, 水泵的总抽水扬程H与其抽水流量Q间有一定关系, 即:
水泵要把水送到某高程, 不仅需要提升净扬程, 还要克服管路阻力。水泵需要扬程H需的表达式:
式中, H净为水泵抽水的净扬程;S为进出口流道的阻力参数。
水泵需要扬程曲线与水泵扬程一流量性能曲线的交点为水泵的实际工作点, 即:
H净亦为水泵抽水时进出口的水位差, 在实际中相对容易测算。式 (3) 可转化为:
由式 (4) 可推算出流量计算曲线, 如图4所示。
根据图4, 采用直接线性插值法可得出需要的流量为:
式中, Qa为所求的流量;H*为当前的水位差。
求出流量后, 可计算出抽水量:
5.2 控制策略
排灌泵站排水时, 水泵的控制系统基础模型为:
式中, A为管网 (管道和泵站前池) 中驻留水水面的有效面积;dh/dt为进水池水位的变化率;Qm (t) 为流人管网的当前流量;Qmt (t) 为泵站当前出水流量。
模型中, A为管网参数, 与水位、管网结构有关, 很难掌握确切值;Qm (t) 也是随机变量, 因此, 仅以式 (7) 作为控制依据是无法实现闭环控制的。当引人管道的流量与管道充满度具有定量的对应关系 (即Qmt (t) =Bh (t) 后, 有:
式中, B、C为常数。
利用水位h (t) 实现闭环控制可达到快速逼近和跟踪来水流量的目的。对于泵站水泵, 根据工艺理论, 管道充满度与流量具有一定的对应关系, 因此按进水管口径和抽水电机数设定水位标高。以4台抽水电机为例, 当水位在Hl时, 管道充满度对应的管道流量等于1台水泵的流量, 此时开启#1水泵 (运行1台水泵) ;当水位达到从时, 管道充满度对应的管道流量等于2台水泵的流量, 开启#2水泵 (运行2台水泵) ;当水位到达从时, 开启#3水泵 (运行3台水泵) ;当水位到达H4时, 开启#4水泵 (运行4台水泵) , 此时泵站达到预期的满负荷运转。反之, 当水位降到Ha时, 关闭#4水泵 (运行3台水泵) ;当水位降到从时, 关闭#3水泵 (运行2台水泵) ;当水位降到Hl时, 关闭#2水泵 (运行1台水泵) ;当水位降到H0时, 关闭#1水泵 (水泵全关) 。
6 结束语
综上所述, 监控系统的自动化水平对于排涝泵站的运行质量有着重要的影响。因此, 技术人员应重视泵站机组监控系统改造工作, 采取必要的措施, 提高监控系统的自动化水平。本工程通过PLC进行控制后, 设备监控的可靠性及安全性得到有效的提高, 设备的检修维护十分方便快捷, 大大提高了泵站综合自动化管理的水平。
参考文献
[1]赵璐.PLC在中小型排涝泵站控制系统中的应用[J].城市建设理论研究, 2013 (17) .
排涝泵站的管理论文 第8篇
泗水排涝泵站始建于2000年, 是湖西大堤及支河治理工程之一, 主要承担沛城区、沿河以南、铁路以东、徐丰公路以北、汉城路以西的12平方公里范围内的防涝任务, 装有700ZQ-100D潜水轴流泵4台, 装机容量520KW, 设计排涝流量5m3/s。当汛期来临时, 根据调度方案, 以上游来水量为依据, 确定投入运行的机组数量。不管采用何种抽排方案, 就这四台潜水轴流泵机组而言, 为了保证在汛期来临时都能够处于好用状态, 需要有一套合理有效的泵站机组维护保养措施作为管理支撑。为此本文以泗水排涝泵站使用的潜水轴流泵为例, 在结合泵站现场管理经验的基础上, 对大型潜水轴流泵的维护和保养措施进行了总结, 以期为降低机组故障率、提高机组运行的可靠性起到一定的参考作用。
1 潜水轴流泵的特点
轴流泵是依靠叶轮旋转时所产生的升力而将水举升的, 由于从水进入叶轮到流出导叶轮是沿轴向方向的, 因而成为轴流泵。我站使用的轴流泵主要具有以下几项特点:一是电机采用F级绝缘, 耐高温, 并设有温度、渗漏等检测保护装置, 安全性高;二是电机与泵为一体结构, 动密封采用双重机械密封, 第一道与水直接接触的机封采用了碳化钨对碳化钨材料, 第二道采用油室密封, 材料为碳化钨对碳化硅, 静密封采用O型圈密封, 密封性能好;三是机泵可直接潜入水中工作, 冷却性能好, 且节省了空间, 使得泵站规模小, 土建及建筑结构简单;四是采用电缆为重型橡套软电缆, 具有良好的机械强度和耐污性, 电缆与电缆压盖间采用密封圈密封, 密封可靠。
2 排涝泵站潜水轴流泵维护保养措施
2.1 定期检查内容
由于潜水轴流泵工作于水下, 一些异常现象难以及时被发现, 为了保证潜水轴流泵可靠运行, 确保每个汛期来临时能稳定的运行, 并延长其使用寿命, 需要定期对潜水轴流泵及其控制系统进行全面的检查及必要的维护保养, 具体的维护保养周期根据泵站的实际情况进行确定, 一般要求至少每年做一次全面的预防性维护保养工作。首先是对潜水轴流泵进行检查, 检查内容主要包括:启动时检测机体有无异常振动及电压、电流有无异常、起动装置工作是否正常、超温漏水报警是否好用及其他多重保护功能是否正常;检查电机主电缆、控制电缆有无老化开裂、主接触器有无粘死氧化现象、叶轮旋转时有无扫堂或与壳体摩擦现象、控制系统液位计是否准确、上下限输出是否正常可靠、浮球动作是否可靠、温度检测;同时检查机体机械密封是否完好、电缆与电缆盖间密封是否完好、轴承有无磨损、水泵叶轮有无磨损或气蚀、轴是否有生锈变形情况;检查各机体紧固螺丝有无松脱、机体结合面、进水喇叭口及周围有无泥砂沉积或堵塞等。
2.2 绕组绝缘性能检测
在汛期来临前, 要对电机绕组的绝缘性能及三相绕组平衡情况进行检测, 以保证电机绕组正常。具体可以按照以下的经验公式判断其绝缘状况。
式中, Rx为机组电动机定子绕组对机壳的热态绝缘电阻 (MΩ) ;U为电动机的额定电压 (V) ;P为电动机的额定输出功率 (k W) 。如果测试电阻大于Rx, 则说明电机绕组绝缘性能符合要求, 可以开机运行, 否则需要检查泵体各道机械密封, 查找导致绝缘性能下降的原因进行恢复, 并对绕组进行烘干处理后再次测试, 直至其达到要求后方能正常使用。
2.3 机组进水池清理
排涝泵站作为河道上防洪排涝的节点, 由于上游渠道中存在大量的阻洪植物、垃圾及围填建筑物等杂物, 造成河道行洪不畅, 因此当一次雨水过后地面径流形成比较慢, 等汇集到前池时也往往带着大量的垃圾、浮游植物, 这些杂物会在前池形成沉淀或阻在拦污栅前, 当机组开启一段时间后, 就会在拦污栅前后形成水位落差, 这样就可能会有相对较小的阻水物穿过拦污栅而被吸入机组, 造成叶轮流道或排污栅堵塞, 甚至对叶轮造成损坏, 因此在机组运行过程中, 一旦发现泵站有类似情况, 一定要采取措施, 确保机组安全长期运行。在泗水排涝泵站维护中我们主要采取两项措施来防范此类情况发生:一是在水池翼墙端河道上游方向做浮筒式斜拦, 将浮游物挡在自流闸前, 等到适当机会, 从自流闸门排出;二是由专业人员定期对拦污栅前后进行清理, 保证树枝杂物尽量不进入机组, 以上两项措施能够很好的保证机组运行的稳定性。
3 结论
排涝泵站的主要职能是防洪排涝, 其在保护人民生命财产安全中起着重要的作用, 为了保证汛期各机组运行稳定, 必须将泵站机组的维护保养工作放在重要的位置, 通过采取科学规范的维护保养制度, 并采用先进的仪器、仪表对设备运行状况进行检测, 及时发现问题, 采取必要的合理的维护保养措施, 从而确保泵站安全、可靠、高效的运行。
摘要：排涝泵站是通过提水作业防洪、排水的重要水利设施, 由于排涝泵站机组通常会处于长时间闲置状态, 要求排涝泵站具有可靠的性能和始终处于良好的运行状态, 这决定了泵站机组的维护保养工作的重要性。为此本文以泗水排涝泵站使用的潜水轴流泵为例, 在结合泵站现场管理经验的基础上, 对大型潜水轴流泵的维护和保养措施进行了总结, 以期为降低机组故障率、提高机组运行的可靠性起到一定的参考作用。
关键词：排涝泵站,潜水轴流泵,电机,水泵,维护保养
参考文献
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