1.1突出实用性和可靠性

 

　　实用是泵站最起码的要求，而可靠则是排涝泵站的灵魂，是根本所在。一个泵站如果排不出水或效率低下，或达不到设计标准，那就是失败。而电气设备的实用和可靠则直接关系到整个泵站的效能。

 

　　1）电气设备的选型要挑选正规的、国家认证的（如电气要3C认证）厂家样本参考选型。在经济条件许可的情况下，选用历经市场洗礼过的名牌产品更能让人放心一些，至少电气上如此；特别是关键部位的关键设备，如电机及总开关。在开关、接触器、变压器等电气设备规格的选择上，要留有足够的余地，要保证在最恶劣的环境下（环境温度特别高等）还能满负荷运行。比如，变压器容量适当留有余地，不仅有足够的超载能力，而且还能经济运行，安全可靠性将大大提高。

 

　　2）计算容量的确定在确定计算容量时，要按功率因素没有补偿时的负载算，即按功率因素为018左右算。因为在电容补偿系统故障的情况下，依然要保证机组能全开，变压器绝不能成为制约运行的瓶颈。笔者认为，书上很多介绍确定计算负荷或容量的方法对排涝泵站都是不合适的。排涝泵站需用系数的确定，要按实际情况推算，而不是先确定一个需用系数，然后再确定计算负荷。排涝泵站的计算总负荷，应该是所有水泵机组全开、没有功率因素补偿情况下的全部可能负荷（包括辅助设备）。

 

　　例如，泵站装机容量是6×200 kW，需要同时使用的辅机及照明等10 kW，功率因素平均018，则计算容量S =（6×200 + 10）/ 018 = 1 513 kVA，变压器容量至少应该1 600 kVA.

 

　　 3）一次主接线的选择鉴于排涝泵站的特殊性（不管在任何情况下，都要保证水泵能正常运行），如何来保证水泵电机能百分百正常启动？一开始的电气设计方案起着决定性作用，首要的就是一次主接线的选择一定要力求简单。

 

　　1998年设计的诸暨市横山湖排涝泵站有7台400 kW机组，选择的是直配异步高压10 kV电机直接启动，电气主接线很简单，控制环节相对也少。因为是异步电机，结构也相对简单，维护量更少，运行快10 a了，电气方面从没出现过异常情况。2007年在罗莎台风期间，有2台拍门因为铰座螺栓脱落，拍门被冲跑，造成水泵倒转，其它5台水泵排出的水，全由这2台倒灌回来。当时情况十分危急，内湖水位节节升高，人民财产受到严重威胁，只能强启。好在当初设计的方案对重启非常有利，一是没有变压器受制，可以把电网当作无限大容量（根据经验，容许直接启动的鼠笼式异步电机最大功率不大于电源变压器容量的20 %～30 %）；二是高压10 kV电机额定电流小，只有27 A，不会使电机过热，产生的电动力也不足以使绕组端部变形；三是直接启动，没有中间环节；四是电机是16极，极数较多，转矩较大（相同功率及频率下电机极数越多转矩越大）；五是当时供电电压正常，在+ 5 %范围内，有利于启动（起动转矩和最大转矩跟电压的平方成正比）。综合分析启动条件后，认定强启可行，在退出过流保护后，水泵在重载状态下强启成功。所以设计方案的简化，更能经得起运行的考验。

 

　　4）主电机启动方式的选择对水泵电机的启动，可以采用自动、电动、手动3种方式，前2种方式不需选择，在任何时候同等有效；第3种方式是在前2种方式失效的情况下实施。通过这3种方式的设定，只要电机不烧毁，保证能使电机正常运行，发挥泵站的正常效能，且更能适应泵站不同文化程度的运行人员操作。

 

　　1.2辩证看待技术先进技术

 

　　先进也相当重要，应用先进的技术能产生较大的综合经济效益，也能体现以人为本的思想，既是泵站实际的需要，也是今后发展的趋势。对排涝泵站来说，要采用先进技术，但不能是尖端技术，应该选中等的先进技术，即成熟的应用技术，千万不能是实验室的技术或是厂商鼓吹的技术。现在有不少设计人员总想着追求先进，但笔者却认为，排涝泵站的先进性必须建立在安全可靠的基础上，不然一切皆空。设计人员更不能脱离实际，过于超前，把什么都搞得非常“先进”，一个简单的操作都必须要在电脑上完成，这样会让很多初中和小学文化程度的运行人员无所适从，甚至一点小故障也无法处理。

 

　　1.3经济优化

 

　　同样是实用的方案，要选经济的，要全面衡量。遵循上面的原则程序，可靠性放在第一位，其他的能节约就不要浪费。这里有一点要值得注意，泵站的建设一般是国家投资，但以后运行却是当地财政支出的，或是自收自支的，这就需要在设计时特别考虑泵站的运行费用。如有2个方案在技术上相当，则一般应优先采用投资和年运行费用均较小的方案。

 

　　对一些后续运行维护费用特别高的方案，哪怕当时投资较小的，也尽量不要采用。如高压配电屏，电力局一般要求采用直流操作电源，这套直流电源维护费用相当高，就算用免维护电池，寿命依旧不长，不到四五年时间，十多万元就打水漂了。所以笔者主张采用交流电源，同样可靠的电源，我们四五十年下来也从没出过问题。另外，在选原动机时，异步鼠笼电机是首选，300 kW以下一律选用低压异步鼠笼电机；300～800 kW范围的，可以选用10 kV高压异步鼠笼电机，尽量不选同步电机（励磁系统比较复杂，故障率较高），这里既有运行管理的复杂性，还有维护难和运行维护费用高的问题。

 

　　2结语

 

　　在进行中小型排涝泵站电气设计时，要考虑各方面的问题，切合实际，注重实效，既要考虑施工的方便和可能性，也要考虑运行和维护时碰到的问题；要考虑技术问题，还要考虑经济问题；最为关键的是要重点考虑安全可靠性问题，还要考虑到异常状态（机械或电气故障，拍门或闸门等损坏）下的运行问题等，最终为排涝泵站的安全、高效、节能运行打下良好的基础。