排涝泵站的管理

排涝泵站的管理（精选九篇）

排涝泵站的管理 篇1

1 排涝泵站运行管理中存在的问题

1.1 建筑物残旧, 设备老化失修严重

全市建于20世纪60—70年代的排涝泵站有30座, 建于80年代的排涝泵站有16座, 建于90年代的排涝泵站有34座, 这些排涝泵站由于使用时间较长, 部分建筑物已经出现碳化、裂缝、沉陷等现象。站内机电设备由于使用年限较长, 导致设备老化, 绝缘下降, 故障频发, 且没有配备易损备件。也有部分排涝泵站管理者对泵站的重要性认识不足, 不重视对设备日常的养护、维修, 更有个别排涝泵站管理人员对泵站设备持“不坏不修、不用不修、不急不修”的态度, 加速了设备的损坏。

1.2 各泵站管理不均衡, 养护资金不到位

全市排涝泵站按管理权属分为市属排涝泵站、镇 (区) 属排涝泵站和村属排涝排站, 分别占总宗量的11%, 34%和55%.投入养护、维修资金的筹集牵扯到市财政资金、镇 (区) 财政资金和村级资金, 各级政府对排涝泵站工作的重视程度直接影响其对泵站的财政投入。从历年的检查中发现, 市属、镇 (区) 属排涝泵站的管理比较规范, 维修、养护资金能够到位, 经济实力较强的镇 (区) 排涝泵站工作开展得也较好, 但是, 占全市排涝泵站接近六成的村属排涝泵站在资金筹措上存在的困难较多, 再加上村属排涝泵站运行时间较长、管理欠规范, 导致排涝泵站建筑物残旧, 设备老化失修, 直接影响排涝泵站的正常运行。

1.3 泵站管理队伍素质较低

全市排涝泵站管理人员中除市、镇 (区) 两级泵站管理人员中有部分是单位在编职工外, 其他管理人员均为临时聘用人员, 此类人员占到全体排涝泵站管理人员的2/3.这些人员的特点是流动性大、文化程度低、年龄较大、业务不熟。当机组出现故障时, 他们既不会分析问题, 也不会解决问题, 使机组运行的可靠性难以保障, 因此, 改善和提高运行管理人员的技能水平势在必行。

1.4 泵站用电费用高, 维修养护成本高

排涝泵站承担着区域性防洪、排涝的重任, 发挥着它的公益效益, 因此, 排涝泵站运行电费应按农业生产用电类 (0.54元/度) 标准收取电费。但近年来, 全市大部分排涝泵站用电被调整为按非工业类用电标准 (0.83元/度) 收取电费, 按目前全市排涝泵站装机容量170 472.5 k W, 平均年运行时间200 h计算, 每年排涝泵站电费增加了约9.9×106元。另外, 由于开机时间偏短, 部分排涝泵站达不到供电部门对功率因素的要求, 因无功电量太大而产生较大的电费罚款。电费的急剧增加, 使排涝泵站的运行成本提高, 泵站设备的正常维修、养护更加难以保障。

2 对排涝泵站运行管理的建议

排涝泵站是一个综合性的水利工程设施, 如何切实做好管理方面的工作, 需要从多方面去考虑。结合这几年的工作经历, 现提出以下建议。

2.1 加快改造进度, 提高运行效益

针对全市中小型排涝泵站数量多、范围广、构成复杂, 尤其镇、村两级泵站的基础设施薄弱、老化失修、管理不善、效益衰减的现状, 为确保排涝泵站效益的正常发挥, 需合理规划、更新改造。更新改造应依据工程规模、工程重要性和老化程度, 按轻重缓急, 分批、分期实施。

2.2 稳定资金来源, 保障泵站维护能力

资金来源稳定可充分提高排涝泵站的管理水平, 调动泵站管理人员的积极性。近几年来, 维修材料和人工费用上涨, 少量的资金已不能满足需求, 因此必须采取多方集资措施。各级政府应对此给予足够的重视, 建议在本地区每年水利工程经费中提留一部分作为排涝泵站设备维修、配套资金, 对现有排涝泵站逐一检查、落实, 分清轻重缓急, 有计划地进行维修、改造。对部分泵站管理单位在维保单位的选择问题上, 应充分考虑技术人员的稳定性和对管辖泵站的熟悉程度等因素, 招标间隔时间不宜太短, 建议每三年招标一次;在易损件配备的问题上, 可参照相关兄弟城市的做法, 建立易损件配备管理制度。对已投入运行的排涝泵站, 易损件配备由管理权属市、镇 (区) 两级财政负责, 并由水务局合理安排存放地点, 在防汛期间统一调配使用;对新建的排涝泵站, 建议易损件的配备可纳入设计编制预算予以解决。另外, 需建立一支稳定高效的抢修队伍。东莞市排涝泵站具有点多、线长、面广的特点, 抢修队伍相对集中, 当出现险情时, 不能及时完成全市大范围的抢修工作, 而导致水泵机组无法正常运行, 容易造成更大的损失。建议全市应分片区建立负责专业抢修的协作单位。该机构人员应具备一定的专业技能, 熟练掌握排涝泵站的专业技术和自动化技术, 且应拥有排涝泵站检测的专业设备和维修设备。

2.3 加大培训力度, 提高整体素质

全市现有的排涝泵站管理人员文化水平和技术水平参差不齐, 因此, 进一步提高全市排涝泵站管理人员的安全意识和业务水平势在必行。建议相关职能部门继续举办各类泵站运行技能鉴定培训班, 提高排涝泵站管理人员的持证上岗率, 加强责任心的培养, 使他们不仅熟练掌握泵站的原理和操作规程, 而且具备处理设备日常小故障的能力, 建立一支稳定的高素质排涝泵站管理队伍, 做好排涝泵站管理工作。同时, 各排涝泵站管理单位可聘请一个经验丰富和技术高超的高级技师或工程师来加强人员队伍的管理, 从而提高排涝泵站管理人员的整体素质。

2.4 建立电费补贴机制, 降低养护成本

村属泵站数目约占全市排涝泵站总数目的60%, 且资金筹集困难。针对这种情况, 建立排涝电费补贴机制, 实行定额管理、专款专用, 对排涝电费进行合理补贴。在功率因素调整电费问题上, 建议更换高损耗的变压器或根据各站的自身条件, 将低压计量改为高压计量。

3 结束语

排涝泵站效益能否得到最大发挥与泵站运行管理的高低密切相关。因此, 要不断提高泵站管理人员的技术水平, 加强泵站设备的日常管理, 使机组设备保持良好的状态。同时, 各级政府、管理部门也要着力消除“重建轻管”的现象, 对排涝泵站管理给予足够的重视, 并在政策、资金等方面给予相应的支持, 确保排涝泵站的安全运行, 保障低洼易涝地区的城镇、交通、企业和人民生命财产的安全。

摘要：排涝泵站抗洪减灾效益的发挥离不开有效的运行管理。结合这几年的工作经历, 就排涝泵站运行管理中普遍存在的问题进行归纳, 并针对这些问题提出了一些建议。

关键词：排涝泵站,运行管理,养护,电费补贴

参考文献

[1]季盛林, 张德虎, 周长全, 等.江苏省排涝泵站现状分析及对策研究[J].河海科技进展, 1994 (09) .

心圩江排涝泵站监理总结新 篇2

采购、安装

监理工作报告

建设单位：南宁市邕江防洪排涝工程管理处 监理单位：广西共创建设项目管理有限责任工资 施工单位：鹰潭三川水泵有限公司

广西南亚电气有限公司 远东电缆有限公司 南宁银德电气有限责任公司

一、工程概况

心圩江泵站是南宁市的西部防洪排涝主要泵站，位于西乡塘城区，流域面积132 km2。心圩江泵站由广西珠委南宁勘测设计院负责设计，泵站为II等工程，主要水工建筑物为2级，次要建筑物为3级，防洪设计洪水标准为50年一遇，泵站设计内江控淹水位73.64米，设计装机容量8000kW/8台，设计抽排流量80m³/s，采用1600ZLB—6型（叶片角+4°）半调节立式轴流泵及配套TL1000—20/2150型10kV高压同步电机，单机额定功率1000kW。为全区设计装机容量最大的一座泵站。泵站的整体土建工程及一期的5台机组的安装于2005年完成后投入使用。2010年根据南宁市水城建设，可利江与心圩江开挖连通渠，心圩江泵站的排涝压力大增，为缓解心圩江泵站的排涝压力，根据南发改投资[2010]170号《关于下达2010年南宁市城市建设项目投资计划（第二期）通知》，南宁市财政局审批（审批号，[2010]NCCYW84号），由南宁市政府集中采购中心组织采购，采用货物公开招标采购方式采购。项目采购分为水泵机组、开关柜、电气设备、电缆等4个标，总预算为750万元，实际采购中标的合同总金额为538.3118万元。中标供应的厂商家分别为：鹰潭三川水泵有限公司（中标金额；426+1.26=427.26万元），广西南亚电气有限公司（中标金额：20.2518万元），南宁银德电气有限责任公司（中标金额：75.6万元），远东电缆有限公司（中标金额:15.2万元）。开关柜和电缆由供电局定的安装队安装，水泵机组和电气设备由供货单位负责安装。

二、监理内容和范围：

水泵机组、开关柜、电气设备、电缆等四家中标单位的含设备采购、运输到场、安装、调试、试运行等。

三、监理依据：

⑴ 甲方委托的监理合同；甲方与施工单位签订的施工合同；国家有关各专业的监理规范。

⑵ 通过政府集中采购招标文件、中标的采购合同；

⑶ 根据国家对于泵站设备安装、调试、运行等的技术规范及法规法律文件；如水利部制定的《泵站安装及验收规范》。国家及行政主管部门颁布的法律法规。（不限这些）

⑷ 经参与项目的各方确认的会议纪要和其他书面记录、函件、传真、数据电文等

四、监理过程：

签订监理合同后，我司根据项目的实际情况，根据监理大纲建立了项目监理部，组建了项目监理机构，委派了项目总监、专业监理员、现场监理员。

因为该项目的土建部分已经建好，对于新购进的设备进场安装提供了必要条件，我们会同业主技术人员、供货安装人员一起，开好现场会议，做好技术交底，认真对已经建好的基础重新核对，检查各种技术参数，确保安装就位顺利。

水泵安装就位是一个比较大的动作，运输和吊装、就位是监理重点，我们会同业主、安装单位人员一起，做好前期准备工作，督促施工方做好各项准备工作，确定吊装方案，确保安装工作的安全进行。

同时针对项目工程的各个阶段内容，各个工序的要求，我们安排了不同专业的人员进行跟踪监理，我们根据设备的采购招标和合同，认真的对进场设备核对，会同业主，供货方根据采购招标清单规定的参数认真核对，对供货方提供的货物清单认真审核签认。

尤其工程在设备安装调试过程中，我们派出具有电气、机械、自动化经验的覃福全总监负责参与整个项目的安装调试，运行试验工作，会同甲方，施工方一起，对项目的安装，调试制订了各种方案，如单机试验方案；联动试运行方案；并全程参与了现场工作监督。督促施工方做好施工记录，完善各项资料，确保安全交付使用。

五、总结

整个项目过程中，我们监理始终依靠甲方，配合施工方，按照国家规范及有关文件，围绕着安全第一，质量第一，确保进度，把好投资关等原则进行监理。整个施工过程未出现过设备和人员的伤亡事故。

排涝泵站的管理 篇3

【关键词】电气设备；管理；维护

1.如何做好泵站电气设备的管理

1.1建立健全并不断完善泵站电气管理规章制度

为了做好泵站变配电装置的安全运行，以保证泵站的供电安全和供电质量，泵站管理应依照《水法》、《防洪法》以及相关的水利工程技术规范、规定，制订泵站电气工作制度和操作规程。如《排涝泵站运行管理工作制度》、《防洪工程泵站安全运行操作规程》、《防洪工程岗位责任制度》等。还要强化管理措施，狠抓制度落实。要细化岗位责任，明确事故追究制度，层层落实岗位目标责任。

1.2做好防洪排涝泵站电气设备维护检测工作

1.2.1做好汛前电气设备准备工作

（1）做好电气设备预防性试验工作：

电气设备的预防性试验是指电气人员通过电气试验，在设备投入之前或运行中了解掌握设备的绝缘情况，以便在故障发展的初期就能够准确及时地发现并处理。在每年的汛期前，应委托具有专业资质的电气施工单位进行预防性试验工作，为泵站电气设备在汛期的安全运行打下良好的基础。

（2）做好汛前试运行及维护检查工作：

汛前对泵站机电设备进行检查，逐一进行检查维护及试运行，发现及处理问题，有条件的还需进行带载试机，检验机组设备带载运行能力，进一步发现问题。同时，规范汛前检查的各项工作内容，采用表格化的形式，详细明确泵站电气设备汛前检查的各项内容，明确检查人、监督人，以使汛前检查的各项工作得到有效监控，避免漏检或者因工作大意而造成汛期发生不测。还要规范汛期值班的各项工作制度，做到责任人明确，确保各项工作指令能够及时落实和反馈。

1.2.2做好汛期间泵站电气设备运行维护工作

俗语道“养兵千日，用兵一时”。汛期城区排涝泵站的功能十分突出，因而电气设备的运行维护就显得十分重要。

（1）机泵在运行中的管理：

为了确保排涝泵站电气设备的安全运行，操作人员必须严守岗位，严格执行巡回检查制度，做到“五勤”即勤摸、勤看、勤听、勤嗅、勤巡回检查。巡检中对设备的异常状态要做到及时发现，认真分析，正确处理，要做好记录，并要及时报告。

（2）泵站电气设备运行事故处理原则：

当发生事故时，值班人员应保持镇静，并必须迅速、正确、敏捷、果断地进行处理，其处理要求如下：①迅速防止事故发展，消除事故的根源，解除对人身和设备的威胁；②尽快切断故障点，尽量保持非故障设备的正常供电；③尽快恢复已停电的非故障设备的供电；④找出故障点，尽快处理，尽快恢复供电。

（3）运行过程中需严格按照操作规程及要求进行操作，避免发生误操作。保证设备的正常运行。还应把发现的设备缺陷或运行的异常现象记录在案，维修人员要经常查阅，及时消除设备缺陷并记录。

1.2.3做好汛后修复检修工作

（1）做好电气设备汛后修复工作。汛后需按要求和年度计划对启闭机及电器设备等各项水利设施进行检查、维修、保养。坚持做到该修的必修、该换的必换、该试的必试，从紧、从细、从实做好电气设备的各项维修保养工作。并应结合汛期运行中所暴露出来的问题，对泵站电气设备设施进行检查后制定维修养护方案。可聘请专业电力队伍对问题设备进行检修处理。

（2）做好维护检修工作。虽然设备运行时间少，但是仍然要本着“经常养护，随时维修，养重于修”的原则，保持机房清洁干净，保持设备无灰尘，启闭正常。定期检查电气设备情况，确保机组完好率100%。电气设备的维护检修是日常生产工作的重要组成部分，可在实际生产中针对各类生产设备采用周期性检修和临时性消缺相结合的检修模式。按新的设备维修管理要求，对设备的维护检修要基于设备的运行状况，通过监测、检测、检验等各种方式，获取与专业管理相结合的完整性的信息，通过安全评价，确定设备检修方案，逐渐由计划性检修模式转变为基于风险的可靠性检修，这是完整性管理的基本理念。按照这样的要求，借鉴其他相关行业的成功经验，在预防性试验数据的基础上，通过信息化技术，制定电气设备的安全评价和状态检修策略，将原有的计划性检修转变为状态检修，实现电气设备的完整性管理。

2.泵站安全维护管理

安全是一切工作的基础，没有安全生产的良好局面，其他工作就无从谈起，安全生产责任重于泰山。泵站安全管理主要做好以下工作。

2.1做好泵站避雷检测工作

根据目前极端气候及雷电天气增多的现实状况，根据《建筑物防雷检测技术规范》等国家相关法律法规的要求，每年汛前应聘请专业人员对泵站厂房、生产区等防雷装置设备全面进行检测，重点对泵站电气设备进行校验，保证所测设施设备符合国家防雷规范要求。这样可确保泵站水利工程设施设备安全和防汛工作正常开展，减少雷电灾害危害，防止重大雷电、汛期灾害发生，切实保障水利工程和职工生命财产安全。

2.2做好泵站防火防盗工作

积极加强排涝泵站防火安全和消防工作，坚决杜绝不安全事件发生，以保障干部职工的生命安全和各项事业的和谐发展。

2.2.1要在思想上给予重视，提高安全意识，强化安全措施

可采取以下措施：制订《泵站防火应急预案》，签订防火安全责任状，形成横向到边、纵向到底的防火安全体系，以遏制火灾的发生。另外，要广泛宣传，加强演练。按照《社会消防安全教育培训规定》的要求，结合泵站实际，多组织灭火应急疏散演练，提高自救能力，全面提高防火意识。

2.2.2认真排查，堵塞漏洞

针对泵站实际，对电气设备和高、低压设备进行养护和维修，保证不发热、不冒烟；对消防器材进行更新，对易燃、易爆物品进行隔离放置，最大限度减少火灾的发生。

2.2.3切实做好防盗工作

可成立专职防盗值班队伍，加强泵站巡查，注意检查泵站存在的安全隐患，及时报修。

2.2.4建章立制，确保长效

在相关预案的基础上，做到日常管理不松，制度建设常新。在节假日进行重点排查，消除隐患；严格实行全年24小时安全值班制，及时上报相关险隋；及时组织和选派相关人员进行安全知识培训，提高认识，做好安全工作。

2.3做好安全管理检查工作

安全管理工作方面检查，着重是安全生产主体责任落实情况；安全学习、教育培训和特种作业、重要岗位操作人员持证上岗以及劳动保护用品配备使用情况；安全检查制度建立和落实情况；事故隐患排查治理情况；事故预案和事故应急预案制定及其落实情况；工程维护和设备维修制度建立与落实情况；事故报告、处理和对有关责任人的责任追究情况；安全生产管理档案建立健全情况等。

3.结论

“三分靠建设，七分靠管理”，做好泵站电气设备的维护管理工作，可保证泵站的正常运行，使防洪体系完善并能发挥应有的作用。防洪体系对安定人民生活和维护正常社会生产起到很大的作用，使得城市建设和经济持续稳定发展，而且可改善投资环境，为引进外资、发展地方经济提供更好的条件，发挥显著的防洪效益及社会效益。

【参考文献】

[1]梧州市人民政府.梧州市2012年城市防洪应急预案[Z].2012.

黄埔排涝泵站排水流量的设计 篇4

黄埔排涝泵站位于五华县华城镇黄埔村, 即潭下河右岸黄埔村河堤段内侧。该站于1979年建成投产, 负责抽排华城镇黄埔村的内涝水。电排站原设计集雨面积1.1km2, 设计扬程4.66m, 设计流量1.06m3/秒, 装设2台28ZLB-70轴流式水泵, 配套2台JSL-12-10电动机, 总装机容量135千瓦。排涝泵站原设计捍卫涝区受益面积2500多亩。当时的设计仅考虑除涝保护的面积暴雨径流, 并没有注意到流入保护面积其它集雨面积暴雨径流, 以及保护这些除涝面积周边的渗透性相当强的河堤渗透和地下基流流量, 因而设计排水量过小, 造成装机容量偏小, 从而达不到设计面积的效益。

鉴于黄埔排涝泵站工程老化、设备残旧、配套不完善, 运行效率愈来愈低, 况且原来设计标准较低, 设施严重不足, 装机规模小, 严重影响了排涝能力, 制约着正常的农业生产, 不能适应于经济发展的需要。因此对黄埔排涝泵站进行技术改造。

2 设计标准

排涝标准:根据《广东省防洪 (潮) 标准和治涝标准粤水电总字[1995]4号》治涝设计标准:按涝区十年一遇24小时暴雨所产生径流量, 三天排干设计。

建筑物防洪标准:根据规范第3.1.1条规定:本泵站建筑物设计防洪标准洪水重现期为20年一遇;校核防洪标准为50年一遇。

河堤防洪标准及级别:根据《水利水电工程等级划分及洪水标准SL252-2000》五华县城河堤防洪标准为五十年一遇洪水标准, 因而按照《堤防工程设计标准GB50286-98》规定堤防工程级别为4级。

3 设计排水流量计算

设计排水流量为暴雨径流流量Q1, 河堤渗流流量Q2, 基流流量Q3组成, 尚不考虑生活污水及工业污水排放量。

3.1 暴雨径流流量Q1的计算

⑴设计暴雨量

由广东省水文总站2003年编制的《广东省暴雨参数等值线图》查得, 涝区有关数值:

年最大24小时点暴雨均值H24=106.1mm

24小时变差系数Cv=0.40

∴点雨量P=10%, Hp=106.1×1.535=162.9mm

由于本集雨面积F=2.6km2<10km2, 故不作点面折减。

∴设计暴雨量h=H=162.9mm

⑵暴雨径流总量W计算

暴雨径流总量W由下式计算

式中:

0.1———单位换算系数;

ξi———径流系数, 按各特征集雨区选用;

Fi———集雨区面积, km2;

Ei———蒸发量, 五华地区为2mm/d, 由于本设计24小时暴雨, 迳流三天排干, 按降雨过程24小时暴雨后, 72小时乃有降雨, 故蒸发量略去不计;

Hi———持水量, 按各特征集雨区选用。

暴雨径流量的计算, 见表1。

∴暴雨径流总量W=32.7×104m3

⑶暴雨径流量Q1按下式计算:

式中:T———设计排水时间, 104S;

关于排水时间《水利工程水利计算规范SL104-95》第4.4.6条指出:排水泵站每天正常开机小时, 对电排泵站可用22～24h, 又按照《泵站技术规范SD204-86设计分册》第5.4.2条规定, 泵站机组台数应为满足泵站设计流量所需的机组台数, 与备用机组台数之和。由于本泵站为小型泵站, 不设备用机组, 故采用每天正常开机20小时计算。

∴三天排干时暴雨径流流量

四天排干时暴雨径流流量

3.2 河堤渗流流量Q2的计算

⑴河堤工程概况

本泵站的防洪堤围总长2.1km, 堤身是未压实的砂土, 渗透系数取K=0.0002m/S, 堤身典型断面前后坡比1:2, 堤顶宽8m。渗透层厚5m (根据1970年溃堤现象拟比) 。如图1所示。

⑵透水堤基均质土坝渗流计算

对于修建在透水堤基的均质土堤, 渗流量的计算方法按《堤防工程设计规范GB-50286-98》[文5]E2.1、E3.1计算, 即将堤身和地基的渗透量分开计算, 单位宽度总渗流量等于两者之和, 有关计算公式如下:

式中:

qD———单位宽度堤身渗流量 (m3/s.m) ;K———堤身渗透系数 (m/s) ;H1———上游水深 (m) ;

H2———下游水深 (m) ;

hO———下游出逸点高度 (m) ;

m1———上游坡坡率 (m1=2) ;

2———2。

显然已知上游水位及坡率式 (E2.1-3) 、 (E2.1-4) 已知, 联立方程式组 (E2.1-1) 、 (E2.1-2) 即可求出hO及q/K值。

从式 (E2.1-1) 中我们可以看出当H2=0时, q/K有最大值, 从安全及计算方便起见取H2=0。则有:

令上式两式相等, 则可求出:

上式中取有意义的负号, 代入式 (E2.1-2a) 即可求出qD值。

当H2=0时, 式 (E3.1-1a) 变为

由式组 (E2.1-a) 、 (E2.1-2a) 、 (E3.1-1a) 求出总渗透量:

式中:

qD———为堤身渗透流量 (m3/S.m)

qT———为地基渗透流量 (m/s.m)

⑶黄埔排涝泵站河堤渗透量计算

单宽渗透量计算:如前所述用标准典型断面来计算单宽渗透量, 列于表2中。

河堤总渗透流量及排水量计算如表3所示。

3.3 地下基流流量Q3计算

⑴地下基流流量按《农田水利》一书公式计算:地下排水率K=0.03m3/S/km2;集雨面积F=2.6km2。

⑵设计总排水流量计算

外江最高运行水位时总排水流量

备注:m1=m2=2, b=5;K0=K=0.0002;背水坡高程Z2=115.40, H1=Z1-Z2;堤顶高程Z=120.60m;L= (Z-Z1) ×2+b+ (Z-Z2) ×2。

备注:Q2 (2) =2100 (qD+qT) , Q2=1.2Q2 (2)

外江设计水位运行时总排水流量

外江平均水位运行时总排水流量

4 结语

排水流量是水泵机组选定的重要参数之一, 其值的确定直接影响装机规模大小、工程投资和社会效益。因此, 排水流量设计不仅要考虑除涝保护的面积暴雨径流, 还要考虑到流入保护面积内的其它集雨面积暴雨径流, 同时, 还要计算除涝面积周边的河堤渗透和地下基流流量。

摘要：根据《关于加强贫困地区农村机电排灌工程建设议案的决议》的要求, 我们组织工程技术人员对黄埔排涝泵站进行现场勘测, 并进行工程技术设计。泵站设计排水流量是主要设计参数之一, 其值的确定直接影响装机规模大小、工程投资和社会效益。本文对黄埔排涝泵站排水流量的设计进行论述, 供工程设计人员参考。

关键词：排涝泵站,技改增容,设计计算

参考文献

[1]《广东省小型机电排灌重 (新) 建工程初步设计文件编制提纲》

[2]《广东省防洪 (潮) 标准和治涝标准粤水电总字[1995]4号》

[3]《水利水电工程等级划分及洪水标准SL252-2000》

[4]《堤防工程设计标准GB50286-98》

[5]《广东省暴雨参数等值线图》.广东省水文总站.2003年编制

[6]《水利工程水利计算规范SL104-95》

[7]《泵站技术规范SD204-86设计分册》

[8]《堤防工程设计规范GB50286-98》

[9]《农田水利》.广东省水利电力局

排涝泵站机电自动化控制技术的应用 篇5

1 相关需求分析

就机电自动化的功能需求而言, 其主要体现在下面的3个方面。第一点, 体现在设备的基本功能上, 在这方面它主要是包括机组的控制功能, 还有数据的采集功能, 以及报警功能等。第二点, 在高级功能方面, 主要包括了远程维护功能, 还有应急功能以及自动调节功能, 运行管理功能等。第三点, 在修饰性功能方面, 它主要是由操作的方便程度, 还有人机交互的科学性, 以及视觉效果所组成的。

它们三类功能之间存在着非常紧密的关系, 不可能是单独存在的。除此之外, 它们这三类功能, 一定会是随着经济的发展, 进行不同层次的转换, 但是这个过程也是需要慢慢递进才能完成的。可靠性需求是泵站机电自动化系统最基本的性能需求, 但是即使在性能需求上, 适用性的需求所占的比重也是非常大的。在进行管理服务, 或者是泵站的运行过程中, 首先要提及到的机电自动化系统, 其实前者可以顺利进行的前提。这种自动化系统虽然只适合在泵站的一次设备的管理模式, 但是执行它所需要的条件是非常简单的。与此同时, 一套完整的泵站机电自动化系统, 不仅要能满足泵站自身的要求, 同时还需要拥有一定的创新能力, 那么对泵站在运行和管理方面进行创新和改革就显得尤为重要, 进而提高泵站在工作上的效率。在通常的情况下, 泵站机电的自动化系统一定要有以下几个功能。比如对设备的基本使用情况进行判断, 对系统启动的次数以及运行的时间进行记录, 在另外一点上, 还必须对所记录的数据进行有效的分析, 同时要按照对应的公式计算出结果。

2 主要机电设备的选择

在进行主要机电设备的选择工作时, 其根本目的就是确保在长时间的机电设备运行中, 确保排涝泵站运行中的安全性和稳定性。为了达到上述的目的, 还需要对所选择使用的电气设备进行检验, 在检验的过程中, 可以利用系统在最大运行方式的情况下, 当电路出现短路时对短路电流的检查。在通常的情况下, 都是使用的S形变压器, 也就是CB10系列中, 一种带有铝合金外壳的干式变压器, 通过实践的证明, 这种变压器工作中表现出来的性能非常好。而其中的高压开关柜, 应用的是KYN开关柜, 如果和普通的开关柜进行比较, 它的优势非常明显, 不仅占用的面积非常小, 而且它在开端能力表现方面也非常强。这里面的低压配电柜中, 所应用的电柜结构不是非常复杂, 这种电柜就是低压配电柜, 形状类似于抽屉, 另外有一个最突出的优点, 就是有很好的安全性, 为了确保泵站的功率能够达到有关的标准, 可以根据实际情况增加无功补偿柜。值得注意的一点是, 因为中小型排涝泵站在额电电压方面比较高, 也就有一个问题, 就是它的实际容量根本就达不到额定电压的数值, 这样持续的工作下去, 水泵以及电机的使用时间就会缩短, 所以需要使用一定的方式, 减少机械之间这种频繁的相互碰撞, 所以在设计电动机的时候, 其大部分部件都是使用软启动器来进行起动。在这里面, 直接启动的应用通常都是针对那些容量非常小的设备。而为了能让泵站高效而正常的运行, 在高低压电力电缆的设计中, 就必须使用一些特殊的材料, 比如使用优点非常多的铜芯交联聚氯乙烯绝缘护套电力电缆。

3 监控和保护系统工作以及控制技术

就泵站的保护和综合监控系统而言, 其工作的方式主要有两种, 手动和自动。接下来就以排涝泵站, 是有5台机组的为例, 对其的保护和监控系统, 以及控制技术进行详尽的阐述。第一, 其开机的台数必须要根据实际的运行情况来确定, 具体而言, 就是需要根据进水池的水位来进行确定。对机组的控制过程, 主要是需要操作人员进行操作。比如在中控台按钮, 或者是在电机出线柜前进行手动的操作。在确定需要启动的机组之后, 观察开机的状态是首要的工作, 在观察中的内容有2个方面。第一观察就冷却水指示是否正常。第二点, 就是在机组的出水管位置, 其电动蝶阀是否在全开的位置。在一般的情况下, 这两种情况都有对应的灯光提示。当继电器已经通电后, 电容补偿柜的断路器必须可以打到合闸的位置, 那么断路器和另外位置的就必须可以马上接通, 在这种情况下, 就必须让选择开关SAC处在手动的状态。最后一步就是进行线圈的合闸处理, 让Y3电吸合, 从而断路器才能合闸, 与此同时, 只要按下合闸按钮后, HA就可以完成。这个过程也会受保护装置的监督, 因此操作过程要相当谨慎。因为在断路器手车的合断路器前, 其所在的位置也要符合有关的规定要求, 除此之外, 保护系统还会对手车开关的实际位置, 还有断路器的实际状态等, 进行下一步的检测。也就是说, 只有当所有条件都满足规定的要求时, 才可以进行合闸操作。

机组的停机操作程序和启动程序比较, 停机操作程序要简单很多, 如果有机组需要进行停机操作, 那么只要直接按下分闸的按钮TA就可以, 在这种情况下, 分闸线圈Y2就会通电, 从而断路器就会有分闸的操作。除此之外, 还必须把断路器的手车摇回到原来的位置, 其次就是让SAC选择停止的开关位置, 最后, 把电容补偿柜调整到分闸的位置, 而机组冷却水的电磁阀, 需要在几分钟后才会关闭。如果是就自动工作方式的监控而言, 其保护系统必须把SAC选择开关放在“自动”的位置。除此之外, 机组的开启和停止主要是池里水位的高低决定的。因此如果它想实现自动的工作方式, 就必须满足以下两个要求。第一点, 它必须能顺利的开机。第二点, 断路器必须经常处在热备用的状态。业内人士应该都非常清楚, 在这种情况下, 中间的继电器1-6KM的作用是控制机组自动启动或停止的。而数字显示控制仪1WX, 以及2WX都是有六个水位控制器所组成。依据泵站机电自动化系统的设计内容, 有几个水位是必须要设置的, 比如停机的水位。这里的开机水位主要表示除了停机水位之外, 其他所有部分的水位。同样的道理, 控制仪2WX也要有对应的水位, 比如3#机开机水位, 还有4#机的开机水位, 也包括5#机的开机水位。但是这六个水位的数据不能保持一致, 在工作中, 最合理的状态就是保持各个对位之间有一定的水位差, 这些控制要求是工作中都需要牢记的。

4 总结

通过以上对保护和监控系统, 以及控制技术进行的详尽的阐述, 对排涝泵站机电自动化控制技术的应用有了更深一步的了解, 在以后的工作中, 只要把以上几点做好, 一定会把排涝工作做的更完善。在以后的科技发展中, 自动化系统一定会有更大的发展空间, 因此其应用到排涝泵站机中后, 其整体的性能一定会有前所未有的提高。

参考文献

[1]蔡明明, 王金林, 林海, 等.磨矿分级自动化在鑫汇矿业公司的应用[J].黄金, 2013, 34 (11) :43-45.

[2]蒋平, 郭波, 张昆仑.机械制造的工艺可靠性研究综述[A].中国机械工程学会可靠性工程分会.2010年全国机械行业可靠性技术学术交流会暨第四届可靠性工程分会第二次全体委员大会论文集[C].中国机械工程学会可靠性工程分会, 2010, 7∶175.

山根排涝泵站预制桩倾斜处理 篇6

山根排涝泵站水闸内涌过渡段~水闸涵洞AB段施工过程中出现管桩倾斜、偏移以及成桩质量缺陷, 需要采取措施进行基础加固处理, 综合考虑建成后基础沉降、工程投资、施工可行性等因素进行方案讨论比较。

1 概况

1.1 工程简况

山根排涝泵站排涝设计流量为21.8m3/s, 总装机容量为2130k W, 安装3台1.6m口径型立式轴流泵, 电机配用3台TL710-20/2150型同步电动机;水闸净宽5m, 水闸底板面高程为-1.50m;山根引水泵站引水设计流量2.8m3/s, 安装2台800QGWZ-125J型全贯流潜水泵 (闸门挂泵) , 分别在山根主涌和支涌涵洞各装设1台, 总装机容量220k W。

1.2 预制桩倾斜情况

水闸内涌过渡段~水闸涵洞AB段基础均采用Ф400预应力砼管桩, 桩端打至强风化岩层, 该段桩基础施工完成后, 土方开挖施工过程中发现桩顶出现往泵室侧偏移现象, 之后对桩身进行了完整性检测, 具体检测结果如下:

(1) 水闸内涌过渡段共10条, 实际检测10条, 其中Ⅰ类桩3条, Ⅱ类桩3条, Ⅲ类桩4条, Ⅲ类桩平面上主要位于靠近主涌引水泵站泵房位置, 桩身存在较重缺陷位置分别为桩顶以下4.74m、5.85m、6.05m及7.97m处, Ⅲ类桩桩顶水平偏移量为585mm~719mm, Ⅱ类桩桩顶水平偏移量为39mm~47mm。

(2) 主涌引水泵站泵房段共21条, 由于靠近检修门库侧6条已经偏移出水闸引水泵站底板范围, 未进行检测, 实际检测15条, 全部为Ⅲ类桩, 桩身存在较重缺陷位置为桩顶以下3.11m~8.30m, 各桩桩顶水平偏移量为523mm~897mm。

(3) 水闸涵洞AB段共21条, 实际检测18条, 其中Ⅰ类桩5条, Ⅱ类桩3条, Ⅲ类桩8条, Ⅳ类桩2条, Ⅲ类桩及Ⅳ类桩平面上主要位于水闸涵洞AB段南侧两排, Ⅲ类桩桩身存在较重缺陷位置为桩顶以下4.55m~8.03m处, Ⅳ类桩桩身存在严重缺陷位置为桩顶以下6.46m和6.67m处, 各桩桩顶水平偏移量为351mm~581mm。

2 桩基础检测结果分析

2.1 桩身缺陷分析

根据《建筑地基基础检测规范》 (DBJ15-60-2008) 规定, 桩身完整性类别为Ⅱ类桩时, 桩身有轻微缺陷, 不会影响桩身结构承载力的正常发挥;桩身完整性类别为Ⅲ类桩时, 桩身有明显缺陷, 对桩身结构承载力有影响, 应进一步确定桩身缺陷对桩身结构承载力的影响程度;桩身完整性类别为Ⅳ类桩时, 桩身存在严重缺陷, 应进行工程处理。

2.2 桩顶水平偏移分析

根据《建筑桩基技术规范》 (JGJ94-2008) 规定, 桩数为4~16根桩基中的桩, 桩位允许偏差为1/2桩径;桩数为大于16根桩基中的桩, 最外边的桩桩位允许偏差为1/3桩径, 中间桩桩位允许偏差为1/2桩径。按照上述要求, 水闸内涌过渡段桩数为10条, 桩位允许偏差为200mm;主涌引水泵站泵房段及水闸涵洞AB段桩数均为21条, 最外边的桩桩位允许偏差为133mm, 中间桩桩位允许偏差为200mm。按照前述的桩基础检测结果, 水闸内涌过渡段Ⅲ类桩桩顶水平偏移量为585mm~719mm, 主涌引水泵站泵房段各桩桩顶水平偏移量为523mm~897mm, 水闸涵洞AB段各桩桩顶水平偏移量为351mm~581mm, 均超过规范允许偏差要求。

2.3 桩身倾斜分析

根据《西樵镇山根水利枢纽工程初步设计报告》成果, 水闸内涌过渡段单桩竖向承载力设计值为374k N, 主涌引水泵站泵房段单桩竖向承载力设计值为521k N, 水闸涵洞AB段单桩竖向承载力设计值为454k N。根据《建筑桩基技术规范》 (JGJ94-2008) 附录B, AB型Ф400预应力砼管桩的允许抗裂弯矩值为63k N·m, 极限抗弯弯矩值为104k N·m。由此可计算得出, 水闸内涌过渡段最大允许的桩倾斜偏心距为28mm, 主涌引水泵站泵房段最大允许的桩倾斜偏心距为200mm, 水闸涵洞AB段最大允许的桩倾斜偏心距为230mm。按照前述的桩基础检测结果, 水闸内涌过渡段的Ⅲ类桩、主涌引水泵站泵房段及水闸涵洞AB段所有桩均超过上述允许值, 桩在承力的情况下可能发生突然断裂而丧失承载力, 因此水闸内涌过渡段~水闸涵洞AB段需进行基础加固处理。

3 工程地质条件

根据《西樵镇山根水利枢纽工程工程地质勘察报告 (初步设计阶段) 》成果, 在钻探揭露深度范围内, 场地地基由人工填土 (Qml) 、第四系河流相冲淤积层 (Qal) 和第四系风化残积层 (Qel) 组成, 下伏为下第三系 (E) 风化基岩。在钻探深度范围内, 自上而下共分8层, 自上而下为: (1) 筑填土, (2) 淤泥质土、淤泥, (3) 粉细砂, (4) 淤泥质土、淤泥, (5) 粉质粘土、粉土, (6) 残积土, (7) 强风化岩带, (8) 强~弱风化岩带。

本工程水闸内涌过渡段及主涌引水泵站泵房段建基面位于第 (2) 淤泥质土、淤泥层, 水闸涵洞AB段建基面位于第 (4) 淤泥质土、淤泥层。

4 基础加固设计方案

基础加固设计方案比较:

根据现场施工情况及实际地形, 现状施工场地狭窄, 预应力砼管桩静压施工机械无法布置, 若采用锤击沉桩, 由于该部位非常靠近泵站厂房, 桩落锤打击时产生的振动会对周围的建筑物产生不利的影响, 故本次水闸内涌过渡段~水闸涵洞AB段的基础加固暂不考虑预应力砼管桩方案。结合本工程现场实际情况及工程地质条件, 并根据各建筑物结构特点, 本次基础加固初拟两个方案进行比较, 方案一Ф800灌注桩方案, 方案二Ф800旋喷桩复合地基方案。

4.1 方案一:Ф800灌注桩方案

灌注桩施工时基本无噪声、无振动、无地面隆起或侧移, 因而对环境影响小, 对周围建筑物、路面或地下设施等危害小。灌注桩可穿过各种软、硬夹层, 桩端嵌入基岩, 单桩承载力高, 基础沉降非常小, 与原来的预制桩一样属于端承桩。灌注桩施工设备比较简单轻便, 能在较低的净空条件下设桩。

Ф800灌注桩方案, 桩直径为0.8m, 桩端持力层设在第 (7) 强风化岩层, 经计算, 水闸内涌过渡段和主涌引水泵站泵房段单桩竖向承载力特征值Ra取为1400k N, 水闸涵洞AB段Ra取为1200k N。根据建筑物的实际基底应力, 可计算出总的桩数。该方案灌注桩具体设计情况为:水闸内涌过渡段布置2条桩, 设计桩顶高程-3.387m, 单桩设计有效桩长约为17.6m, 2条桩分别布置于两侧边墩处, 位于现状已施工的预应力砼管桩之间, 桩中心间距为5.0m;主涌引水泵站泵房段共布置9条桩, 设计桩顶高程-4.250m, 单桩设计有效桩长约为16.75m, 9条桩布置于现状已施工的预应力砼管桩之间, 顺水流方向为3排, 桩中心间距分别为5.1m和3.9m, 垂直水流方向为3排, 桩中心间距为2.7m;水闸涵洞AB段布置8条桩, 设计桩顶高程-3.950m, 单桩设计有效桩长约为17.05m, 8条桩布置于现状已施工的预应力砼管桩之间, 顺水流方向为4排, 桩中心间距分别为3.7m、3.0m和3.5m, 垂直水流方向为2排, 布置于两侧边墩处, 桩中心间距为4.6m。

方案一Ф800灌注桩方案的总投资约35.70万元, 工程量及预算见表1所示。

4.2 方案二:Ф800旋喷桩复合地基方案

旋喷桩复合地基是以高压旋转的喷嘴将水泥浆喷入土层与土体混合形成的水泥加固体, 由旋喷桩和原地基土组成共同承担荷载的人工地基。旋喷桩复合地基具有施工占地少、振动小、噪声较低的优点, 适用于处理淤泥、淤泥质土、粘性土 (流塑、软塑和可塑) 、粉土、砂土、碎石土等地基, 可以作为施工中的临时措施, 也可作为永久建筑物的地基加固。

根据现场施工情况、实际地形及工程地质条件, 方案二拟采用Ф800旋喷桩复合地基, 旋喷桩设计直径为0.8m, 桩底需达到第 (7) 强风化岩层, 采用双管法施工, 双管法提升速度为7~20cm/min, 旋转速度为5~16r/min, 双管法水泥浆液中的水泥掺量为200kg/m, 采用强度等级为42.5级的普通硅酸盐水泥, 掺入3%的早强剂, 水灰比为0.9, 水泥浆液的压力为22~25MPa, 流量为80~120L/min, 压缩空气的压力为0.7MPa, 流量为1~2m3/min。旋喷桩桩身砼试块标准养护28d的立方体抗压强度不少于3.0MPa, 单桩竖向承载力特征值不少于350k N。

Ф800旋喷桩复合地基具体设计情况为:水闸内涌过渡段布置8条桩, 设计桩顶高程-2.937m和-3.562m, 单桩设计有效桩长约为16.16m和15.44m, 采用柱状布置, 顺水流方向为2排, 桩中心间距为2.9m, 垂直水流方向为4排, 桩中心间距为1.6m;主涌引水泵站泵房段共布置28条桩, 设计桩顶高程-4.300m, 单桩设计有效桩长约为14.7m, 采用柱状布置, 顺水流方向为8排, 桩中心间距分别为两端为1.25m, 中间为1.8m, 垂直水流方向为4排, 桩中心间距为1.8m;水闸涵洞AB段共布置24条桩, 设计桩顶高程-4.000m, 单桩设计有效桩长约为15.0m, 采用柱状布置, 顺水流方向为6排, 桩中心间距分别为2.2m, 垂直水流方向为4排, 桩中心间距两端为1.6m, 中间为1.8m。

方案二Ф800旋喷桩复合地基方案的总投资约42.06万元, 工程量及预算见表2所示。

5 结语

上述灌注桩和旋喷桩两个方案的优缺点比较见表3所示。

综上所述, 综合考虑建成后基础沉降、工程投资、施工可行性等因素, 水闸内涌过渡段~水闸涵洞AB段基础加固方案采用方案一, 即Ф800灌注桩方案。

参考文献

[1]王雪.预制混凝土管桩施工研究[J].科技资讯, 2011 (27) .

[2]李素华, 杨位洸.预制桩竖向承载性能设计理论研究[J].岩石力学与工程学报, 2001 (02) .

排涝泵站机电设备改造对策探析 篇7

我国地势西高东低, 其中, 东部地区以平原和盆地为主, 地势低平, 不利于快速排水, 因此需要完善的排涝系统来解决这一问题。目前我国排涝系统和排涝泵站发展的现状有: (1) 我国东部地区城市众多, 人口密集, 但在城区建设过程中占用了大量的湖泊、河流和湿地, 使其调蓄、缓冲洪水的能力被大大削弱; (2) 城市排涝系统与城市发展建设不协调——城区规模迅速扩大, 但建设规划却相对滞后; (3) 排水管道设计不合理, 排涝标准低, 大多数是一年一遇的排涝标准, 而且还出现了严重老化的现象。

水利设施是我国经济发展的重要基础设施, 而排涝泵站工程又是水利工程中的重要组成部分, 其在洪涝灾害中起着不可代替的作用。众所周知, 排涝泵站担负着中心城区的污水和雨水的排出重任, 但我国的排捞泵站大多建于20世纪七八十年代, 由于历史原因, 大部分中小型排涝泵站都存在设计不合理、抗灾标准低、运行时间长、机电设备陈旧、绝缘老化、机械磨损严重和水泵排水效率低下等问题, 因此, 对这一类排涝泵站进行改造是十分有必要的。为了能更好地完成改造任务, 确保排捞泵站的安全、高效运行, 就需要对排涝泵站机电设备在改造过程中应该注意的问题和应对策略进行详细分析。

2 制订改造规划编制提纲

凡事预则立, 不预则废。在进行机电设备更新、改造前, 首先要做到以下几点: (1) 了解排涝泵站的基本情况和运行状况, 包括泵站建成后 (特别是20世纪90年代后) , 国家和地方对泵站进行的续建、配套、技术改造和资金投入等。 (2) 认识更新、改造的必要性。阐述泵站在解决民生问题, 保障国家财产安全、防洪安全和改善生态环境等方面的作用。 (3) 分析工程的发展现状和存在的问题。 (4) 明确指导思想和目标任务。阐述规划的设计原则、依据和标准, 明确工程的改造规模、总体任务、总体要求和改造策略等, 并对主要工程项目进行综合论证。

3 排涝泵站的更新和改造

3.1 更新、改造的原则和要求

为了恢复排涝泵站应有的效益, 必须对排涝泵站机电设备进行更新和改造。在更新和改造之前, 还要明确相应的原则和条件, 包括: (1) 改造原则。在调研的基础上, 分析机电设备的现状。更新、改造泵站应遵循统筹兼顾、科学规划、安全运行、推进改革、节能高效和良性运行的原则。 (2) 组织安全鉴定。省级水利行政主管部门要依据相关文件和技术标准组织开展排涝泵站机电设备的安全鉴定工作, 并提出《泵站安全鉴定报告》, 为泵站的更新和改造提供基础数据和科学依据, 使改造工程的质量得到保障。 (3) 排涝标准。对于城区排涝标准, 目前我国尚无统一的规范, 绝大部分城市的排涝设施都是按照5~20年一遇, 24 h暴雨、24 h排干的标准建设的, 这就要求泵站的排涝能力与其相适应。在机电设备更新、改造中, 排涝标准要按上述标准进行复核, 对达不到标准要求的机电设施, 应通过改、扩建或更换排量大的机组来增加其排涝能力, 使其满足排涝设施的要求。

3.2 重新复核机电设备的各项指标

在更新、改造泵站机电设备前, 首先要确定排水流量, 排水流量应该按照城区防洪排涝的标准来计算, 根据排水过程进行区域调洪演算和降雨量计算, 其中调洪演算的核心是水量平衡方程, 其基本含义是:在某一时段内, 入库水量减去库水量等于该时段内水库增加或减少的蓄水量。排涝泵站进、出水池的水位应按GB/T 50265—97《泵站设计规范》中的规定来确定。泵站扬程应按GB/T 50265—97《泵站设计规范》中的规定进行计算, 即进、出水池的设计水位差加上水力损失。泵站的扬程应该在对进、出水位, 排入水体的历年水位进行分析、组合后确定。用扬程作为选泵的依据。出口水位变动大的排涝泵站要满足在最高扬程条件下流量的需要。对以上数据进行复核, 并根据复核结果选择合适的泵型和配套电机。

3.3 选择合适的水泵型号

在排涝泵站机电设备的更新和改造中, 一个关键的步骤就是如何选择泵型。通过听取各方的意见和专家的指点, 并对轴流泵的试验资料、泵型工作性能表、工作性能曲线等进行查看, 全面了解一系列泵型的性能。在确定其他要求的基础上, 尽量选择高效区范围的泵, 而少用高比转速的泵。例如900ZLB-125和900ZLB-160轴流泵, 这两种轴流泵的型号相同, 只有比转速ns不同, 通过对两者的试验资料和工作性能曲线图进行分析, 900ZLB-125轴流泵的优点是运行工作高效区范围广, 且不容易产生汽蚀现象;而900ZLB-160轴流泵的缺点是运行工作高效区范围狭窄, 容易产生汽蚀现象。所以建议泵站在选型时尽可能选择ns<160、高效区工作范围广和不易产生汽蚀的泵型。

3.4 主电动机的更新和改造

受技术水平的限制, 排涝泵站原来选择的主电动机多数为JS系列产品, 经过二三十年的运行, 其绝缘材料出现了严重的老化现象, 因此要更换仍符合排涝标准的电动机的线圈、定子铁芯、转子磁极等绝缘材料。改造后的主电动机必须按GB50150—2006《电气设备交接试验标准》对其性能进行试验, 确保电动机的性能状态, 节约改造的成本。如果经济条件允许, 可以考虑将主电动机改造成变频调速。变频调速装置的运行效率较高, 能耗少, 运行费用也较低。另外, 对于流量或扬程变幅较大, 且超过水泵正常工作范围的主电动机, 可将其改为双速同步电动机。

3.5 泵站出水管应用技术的改造

受设计水平限制, 泵站最初使用了ZLB-DP单基础系列的轴流泵, 泵与出水管连接处采用了直接固定连接的方式, 而疏忽了安装的简便性、出水管热胀冷缩和地基沉降等因素的影响, 造成泵与出水管两者安装固定后, 易出现因接触不到位而导致的漏水现象。为解决该问题, 可以在设计时在泵与出水管连接处增加一只伸缩节, 这样在泵与出水管连接固定后如果出现上述问题, 就可以通过灵活调节伸缩管的长短进行处理, 同时这也有利于日后泵的保养、维修。

3.6 电气设备的更新

定期检查专用输电线路, 并根据安全鉴定的结论和用电功率的要求确定合适的改造方案。变压器的容量应根据泵站全部机组启动的实际负荷和运行调度的要求进行确定, 例如, 原泵站使用的变压器绝大部分是SJ型, 属于高耗能产品, 应将其更新为低损耗产品。变压器要选用技术先进和节能的产品。排涝泵站一般每站选用2台变压器, 机组也分别由这2台变压器供电。要在变压器中间增加母联, 防止其中一台损坏而影响泵站的正常运行。另外, 配电变压器应靠近机房安装 (一般要求在3 m范围之内) , 以节约低压线路的投资, 减少传输的电压损失。

3.7 自动化和信息化的改造

随着科学技术的发展, 排涝泵站的运行管理正从传统的人工管理向计算机辅助管理迈进, 泵站计算机监控技术的应用正在普及。为了提高泵站的管理水平和经济效益, 不断降低信息技术的应用成本, 泵站需要开发出高性能、低成本的泵站计算机监控系统。计算机监控系统在设计和建设时, 一般都要综合考虑其可靠性、安全性、实用性、先进性和经济性等各方面因素, 以实现泵站运行的自动监控、控制和保护, 提高泵站的工程技术、运行能力和日常事务管理能力。通过泵站运行监控和视频监控系统的建设, 泵站管理者可以实时掌握泵站的运行情况, 保障泵站的安全运行, 逐步减少和降低运行管理人员的劳动强度, 实现泵站“无人值班、少人值班”的管理模式。

4 结束语

总之, 城区排涝泵站对社会经济的发展和人们的人身、财产安全具有重要的作用, 对其机电设备进行更新和改造, 可以确保排涝泵站能够更加安全、高效地服务于我国的经济发展。为了做好泵站的改造工作, 需要各方紧密配合, 相互合作, 并重视每一个环节, 这样才能达到改造的预期目标。

参考文献

[1]杨慧花.泵站更新改造机电设备选型及新技术、新材料的应用[J].甘肃农业, 2011 (11) .

珠江三角洲某排涝泵站电气设计 篇8

关键词：排涝泵站,电气设计,继电保护

1 泵站概况

珠江三角洲某排涝泵站, 装机规模为3台泵站电气设计单机额定功率为2800kW卧式异步调速电动机, 总装机容量为8400kW。

2 电气主接线

泵站附近有两座变电站, 电压级别分别为220kV和110kV, 220kV变电站离泵站约为35km的距离、110kV变电站离泵站约为22km的距离, 这两所变电站是当地电网的主力电源之一。

为了提高泵站供电可靠性采用双电源供电, 从220kV变电站引入1回35kV线路作为第一个电源点给泵站供电, 导线截面采用LGJ-185;110kV变电站引入1回35kV线路第二个电源给泵站供电, 导线截面采用LGJ-185。

电气主接线的接线确定应是综合考虑系统状况、建设规模、接入系统设计等因素;电气主接线应满足电力系统的稳定、可靠性的要求以及电力系统对泵站水泵运行方式的要求, 同时应满足供电可靠、运行灵活、检修方便、接线简单、便于实现自动化和分期过渡、经济合理等要求。

(1) 电气主接线方案

泵站主接线35kV侧采用双回线路进线, 采用单母线接线。6kV侧采用单母线接线。为了满足泵站分期建设, 电机侧采用单母线接线。电机额定电压采用6kV, 额定功率因数0.85。

(2) 站用电电源的引接

提高供电可靠性, 泵站站用电400V系统采用单母线分段的接线方式, 并选用两台630kVA站用变压器。1台站用变压器接在电机母线侧 (SC10-630/6kV, 6±2×2.5%/0.4kV) ;另一台变压器接在35kV母线侧 (SC10-630/35kV, 35±2×2.5%/0.4kV) 。 (3) 泵站电气主接线简易图如图1所示。

3 电机起动方式

根据泵站供电系统接入情况, 经过电机起动电压损失计算, 主电动机起动时机端压降超过15%, 泵组起动不能完成全压直接起动, 需通过高压变频器或高压软起动器等辅助设备拖动完成起动过程。

高压软起动器主要应用于大功率电机设备的起动过程, 以解决起动电流过大引起压降损失过大而造成电机起动失败或冲击电网的问题, 对泵站还需要为电机设备配套无功补偿装置以提高功率因数而满足电网要求。

目前国内外主要应用的完美无谐波高压变频器, 能够在不设置消谐装置的条件下满足电网的谐波干扰标准要求。在变频器投入运行时对所拖动的电机进行无功补偿, 从而可以减少泵站为电机设备配套无功补偿装置的容量;该装置能够响应0～100%负载运行工况要求。

本泵站根据用水量和冬季安全运行情况对泵组扬水流量进行调节, 并考虑供水流量稳定灵活可靠的要求及故适应本泵站离心泵组0～50%流量调节范围要求, 选用高压变频器起动方式。

本泵站配置一台高压变频器时, 在泵站两台水泵均需作为工作水泵情况下, 可以通过起动母线实现“一拖一”起动不同水泵;但是, 由于每台泵组起动不能完成全压直接起动, 在高压变频器故障或检修时, 将造成全站泵组停运。

结合本泵站一期、二期建设情况, 由于泵站供水保证率为97%, 为保证泵组起动可靠性, 配置两台高压变频器 (容量与电机对应) , 电机起动接线形式设置起动母线。一期运行中, 一用一备;二期扩建同容量1台泵组时, 不再增加高压变频器, 并依照泵站供电主接线采用电机起动分段母线, 实现互相备用。

本泵站地处珠江三角洲电网负荷中心, 因此电网对于用电户电气设备的谐波干扰有严格要求。因高压变频器DSP控制系统对调制波形的优化处理, 确保高压变频器具备完美无谐波电压输出的技术特性, 运行中不需另行配置消谐装置, 从而节省消谐装置投资、减少占地。

4 泵站继电保护

(1) 基本原则

本泵站主要电气设备及母线的继电保护采用微机型继电保护装置。其中, 对于主变、电动机等主要电气设备, 按照独立且利于维护原则单独组柜;其它35kV和6kV线路及馈线等对象采用综合测控保护模块, 集成布置于对应的开关柜内。

(3) 电机保护

#1、#2泵组电机合并设1面发电机保护屏。

(4) 变压器保护

2台变压器合并设1面变压器保护屏。

4) 35kV和6kV线路保护

35kV线路微机保护, 65kV线路微机保护均安装在开关柜本体内。

(5) 电能量计费系统

本泵站电能量计费装置是系统电能量计费系统的组成部分, 计量对象为2回35kV线路, 电度表计柜布置在继保间。

5 泵站厂房布置

泵站厂房主要包括主厂房、副厂房等。主厂房总长43.450m、宽15.700m, 副厂房总长47.230m、宽14.620m。

泵站为卧式机组, 主、副厂房按两层布置并采用L型布置方案。副厂房位于主厂房左侧。主、副厂房分为两层, 电缆层、设备层、控制层。控制层与安装间同高程。副厂房控制层布置有中央控制室及继电保护室、35kV高压开关室、6kV高压开关室、高压变频器室、无功补偿室、低压开关室、通信室。

工程地处沿海地区, 雷电天气较多, 采用户外设备受环境影响较大, 高压开关户内布置方案较户外敞开式设备方案占地面积少、安装周期短、有利于设备安全运行、延长设备检修周期、减少运行维护工作量、运行维护方便, 且户内方案设备及土建综合投资较户外方案差别并不大, 户内方案在技术及经济方面均优于户外方案, 故确定35kV配电装置设备选用户内手车式高压开关柜。6kV设备选用金属铠装户内手车式12kV高压开关柜。为满足泵站分期建设选用两台8000kVA油浸式双绕组主变压器, (S10-8000/35kV8000kVA, 35±5%/6kV, 连接组别Yd11Ud%=7.5) ;主变布置在户外副厂房下游侧, 高压侧均通过电缆与户内35kV开关柜、6kV开关柜连接。

6 泵站照明

由于泵站对供电可靠性有较高的要求, 泵站照明分为工作照明和事故照明两个系统, 工作照明采用交流380/220V三相五线制。事故照明采用交、直流供电方式。

照明电源的可靠性是整个泵站照明设计的重要因素。泵站照明电源从厂用电的两段母线引接, 并且根据厂房内有自然采光和无自然采光分别考虑设置工作照明。主要供电范围为主、副厂房控制层、主厂房设备层、副厂房电缆层、安装间、中控室、厂区及围堤周围, 这些场所易独立控制, 互不影响, 根据负荷重要性, 可直接从厂用配电屏 (或照明配电屏) 引出, 当某一回路或开关发生故障时, 不影响其他照明供电。在照明回路中设置独立的配电箱以便对场所内的照明灯具进行控制, 减小故障的范围。泵站设置的事故照明, 以保证在交流电源消失时, 泵站内重要场所及主要通道的照明。事故照明的电源引自泵站设置的交直流切换装置, 交直流切换装置电源引自泵站低压屏和直流屏。

7 泵站过电压保护及接地

泵站35kV线路进线段1～2km处宜架设避雷线进行直击雷保护, 35kV线路终端杆进户段采用氧化锌避雷器, 35kVPT开关柜设置柜装避雷器以防止系统传导过电压。选用一只高20m避雷针保护主变平台的电气设备。

主、副厂房直击雷保护措施为在其屋顶上以-50×5扁铁焊成防雷接地网, 并通过每个排架柱内主钢筋与总接地网可靠连接。

泵站的接地系统为主、副厂房接地网散流接地区以及进水池和出水池水下接地体。泵站接地电阻要求R≤4Ω。

结语

自从排涝泵站投入运行以来, 大大改善了流域内“一逢大雨就涝”的局面。有效防止了城市的内涝, 在避免强降雨引发的涝灾对流域内的居民、企业、市政措设等造成的生命和财产损失方面, 发挥了重大的作用通过分析泵站电气设计方面的工作, 得出以下结论:

(1) 单母线接线方式能够提高接线的安全可靠性、灵活性, 并且经济合理, 投资较少;

(2) 对泵站进行流量调节、电压降损等措施, 使得调节电机的转速用于调节流量, 并提高了泵站的运行要求;

(3) 主、副厂房按两层布置并采用L型布置方案, 降低了对电气设备的影响;

(4) 采用高压开关户内布置方案, 具有占地面积少、安装周期短、维修方便等优点, 有利于电气身边的安全运行。

参考文献

[1]GB/T50265-97, 泵站设计规范[S].

[2]姚彦星.深圳机场排涝泵站电气设计[J].中国农村水利水电.2012 (10) .

排涝泵站的管理 篇9

出水流道是防洪排涝泵站的重要组成部分,其水力特性对水泵装置效率和泵站安全运行影响很大,如设计不当会产生回流、尾涡等二次流,增大水力损失,因此,提高出水流道设计水平非常重要。由于其内部流态非常复杂,故采用模型试验或原型观测的方法,费用高,周期长,难度大。在传统设计过程中,人们常采用分段计算水力损失的方法,对流道的水力特性进行预测,准确性较低,难以进行多方案定量比较和设计优化[1,2,3]。随着计算机技术和数值计算方法的发展,计算流体动力学为泵站出水流道的水力设计优化开辟了一个新的途径[4,5,6]。本文采用CFD技术,模拟某大型泵站具有相同设计工作参数但几何形状不同的14种出水流道的内部流动,并对数值模拟结果进行分析研究。旨在揭示内部流动规律,计算其水力损失,实现出水流道水力性能的预测,达到优化设计的目的。

1 优化设计方案确定

因该防洪排涝泵站处于山区,地理条件特殊、地势复杂,遇到暴雨情况积水在短时间内迅速聚集,及时排水对泵站的安全运行十分重要。该泵站采用3台潜水泵,每台泵的运行参数为流量Q=7.34 m3/s,扬程H=5.21 m。为使设计的出水流道结构合理、水力损失小、流动稳定均匀,通过改变出水流道的结构参数(如直角、倒直角、倒圆弧、有龟背、无龟背等),设计14种出水流道的设计方案,以供计算和优化选择。泵站的出水流道基本结构见图1,泵站出水流道优化设计主要结构参数变化见表1。

2 三维模型及计算模型

2.1 三维造型

运用Pro/E软件完成14种方案三维造型工作,有龟背和倒圆弧基本结构的三维造型见图2。

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2.2 网格划分

对泵站出水流道而言,结构较复杂,作为一个整体,要生成结构化网格则存在一定的难度,因而本文采非结构化网格进行划分,划分网格的形式为四面体网格,划分结果可见图3。

2.3 边界条件

2.3.1 进、出口边界条件

采用适应弯曲壁面的标准κ-ε湍流模型由水泵流量确定进口速度,由雷诺数和湿周设置进口边界湍流脉动强度和水力半径,速度和压力均匀分布。出口边界条件按出流给定。

2.3.2 固壁边界条件

出水流道的边壁按固壁处理,满足不滑移条件。采用壁面函数法处理近壁区域的湍流运动,从而避免将湍流模型直接用到近壁区,在粘性底层不布置任何节点,壁面上的切应力仍然按第一个节点与壁面的速度之差计算。

3 计算结果及分析

3.1 计算结果

根据数值计算得到的进出口的总压结果,可计算出各种不同型式出水流道的水力损失。由于计算结果较多,本文仅给出额定工况下最优计算结果方案13的总压力分布图和速度分布如图4、图5所示。为使计算数据更直观,将所有计算方案分成无龟背(方案1-7)和有龟背(方案8-14)两组,并将计算结果汇总于表2。

3.2 压力分布

从14种方案的计算结果可以看到,沿流动方向,从进口到出口,静压先降低,到转弯处出现最低值,静压又开始上升,直到出口处,达到最大值。动压分布同相对速度分布趋势相似,因为动压值与相对速度值的平方成比例关系。从进口到出口,压力逐渐增大。总压与水力损失密切相关。由总压分布可知,有龟背倒圆角压力分布比其他型式出水流道都均匀,而且此种型式的出水流道的流速均匀,无漩涡,无脱流,较小的局部水力损失。

3.3 速度分布

由14种方案速度分布对比可知,方案1、8在转弯处的冲击现象明显,在这一区域流速明显较小,有较大的回流区。因方案6、13采用倒圆弧设计,与无倒圆弧的设计方案相比,速度矢量更为平滑,且没有出现大的流动分离,总的流动趋势较好,冲击现象也相应减小,基本消失。同时,从转弯处速度矢量分布图看出,因倒角或倒圆弧的大小不同出现了冲击幅度的差别,而这一差异对于出水流道内部流动水力损失产生重要的影响。

3.4 龟背对水力损失的影响

计算结果显示,在3个流量下,采用有龟背设计对减小水力损失具有一定作用,有圆弧和无圆弧情况下均减小。由于增加龟背在施工中并不困难,结合实际运行因素综合考虑,采用龟背设计更加合理。

3.5 倒圆弧和倒角对水力损失的影响

无倒角设计会出现水力旋涡,倒直角设计流线不圆滑,倒圆弧设计流线光滑均匀,因此倒圆弧设计水力损失最小。在设计流量点,直角、倒直角和倒圆弧对水力损失影响很大,倒圆弧水力损失最小,直角损失最大。通过对不同倒圆弧半径比较发现,倒圆弧半径从500 mm增加到700 mm后水力损失略有增大,说明当倒圆弧半径增大到一定值后再继续增大对减小水力损失不利。

3.6 综合分析

直管式出水流道具有设计施工简单、启动便于排气、停泵及时可靠、节省投资等特点,在大型泵站中应用广泛。由上面的计算结果可以看出有龟背比无龟背好,倒直角比无倒角好,且圆角500 mm时,水力损失最小。

4 结语

使用数值模拟方法研究出水流道流场必将改变传统的水力设计方法,极大地缩短出水流道的开发周期、节约生产成本、提高生产效率,显著地提高出水流道的设计质量。随着计算流体力学及计算机的发展,将是弥补试验费用高、周期长的一种有效段。

参考文献

[1]陆林广.泵站出水流道基本流态分析[J].水利学报,2000,(3):69-75.

[2]陆林广.泵站进水流道设计理论的新进展[J].河海大学学报,2001,(1):40-45.

[3]成立,刘超,谢卫东,等.大型泵站肘形弯管进水流道数值优化研究[J].排灌机械,2002,(6):19-22.

[4]王业明,陆林广,谭建荣.泵站肘形流道流场可视化与仿真系统的研究[J].农业机械学报,2002,33(6):56-59.

[5]朱荣生,李维斌,吴春笃.谏壁泵站出水流道的CFD分析[J].中国农村水利水电,2004,(12):101-102.