排涝泵站机电设备改造对策探析

杨木超

摘 要：排涝泵站是城市防洪排涝系统中的重要组成部分，但我国大部分排涝泵站的机电设备都存在严重老化的现象。通过对排涝泵站机电设备在改造过程中应该注意的问题进行分析，提出相应的解决措施，确保排涝泵站的安全、高效运行。

关键词：水利设施；排涝泵站；机电设备；变压器

中图分类号：TV675 文献标识码：A 文章编号：2095-6835（2014）12-0043-02

1 排涝泵站重要性和现状

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GB 50150—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）.

[2]张强，李忠胜，王美玲.关于排水工作泵站机电设备的保养及操作[J].内蒙古水利，2010（04）.

〔编辑：王霞〕