有关泵站电气自动化的探讨

熊才进 湖北省田关水利工程管理处

一、泵站电气自动化面临的困境

（一）泵站设备老化

设备逐渐老化是当下泵站进行电气自动化改造的一大困境。我国很多泵站是20世纪七八十年代兴建的，到现在已经运行了三十年以上，部分泵站于2000 年后进行了更新改造，虽然在当时，泵站在排水防涝、促进农业灌溉等方面发挥了不可磨灭的作用。但随着时间的推移，这些设施逐渐变得老旧，一方面，泵站的主机老化，电气设备绝缘性能下降；另一方面，泵站测量和保护装置技术落后，长期运行，继电器触点氧化、粘连，灵敏度差，测量仪表精度不够，保护动作可靠性等，造成发生故障时设备拒动、误动现象时有发生，给泵站的安全和经济运行带来巨大的隐患。

（二）技术手段欠缺

在推动泵站电气自动化过程中，最重要的便是利用计算机技术对泵站进行智能化改造。然而在当下，关于泵站改造的技术手段仍比较欠缺，主要体现在以下两点：第一点，技术水平有限。即技术难以与实际需要相契合，人们难以根据实际需要，进行相应的计算机技术设计。第二点，管理技术相对落后。即在管理时，人们更多是根据人为观察和操作来进行诸如停机、报警等措施，此外，一些老旧的管理设备无法进行持续更新。

（三）管理经验不足

管理经验不足最主要的体现便是标准化规范的缺失。在日常对泵站进行管理时，人们通常依靠简单的人力来进行，这种人为管理在传统泵站时期尚能解决一些问题，然而在电气自动化过程中，由于检测对象具备复杂性、操作软件具备精准性、功能操作具备精细性，因此亟须一个标准化规范来对人们的行为进行约束。目前，这种标准化管理工作还需要进一步规范。

二、泵站电气自动化的设计思路

根据需要，目前我国大型泵站电气自动化设计绝不仅仅是机组开停机自动化，泵站自动化由泵站运行管理人员根据现场实际需求来确定，泵站保护测量装置、励磁调节控制、泵站水位流量的监测控制、辅机控制、管理系统信息交换控制、故障和事故预警设备控制以及泵站经济运行等才是泵站自动化的核心需求。

（一）水泵电机的自动控制

作为泵站重要的动力提供设备，水泵电机在提供运转驱动力、驱动电能向机械能转化的过程中发挥了重要作用。当下，自动控制水泵电机也成为电气自动化过程中一个非常重要的组成部分，一方面，自动控制水泵电机能够节省必要的人力，保证工作人员能投入到更加具备创造性、价值型的工作中去；另一方面，对水泵电机进行全天候的机械控制，也能利用机器的力量，更敏锐地发现电机可能出现的问题，从而发出警报，将问题扼杀在摇篮里。当前，许多自动化设备的生产厂家都在此方向做出努力，通过研发自动控制柜、温度传感器等系统，为水泵电机的自动化控制助力。

（二）配电设备的自动控制

对于泵站配电设备自动化控制设备来说，主要包括变压器、断路器、电缆、保护测量装置等。于这些设备而言，能否更好的实现自动化的控制端和通信接口的信号传输，对于能否更好地实现重要配电设备自动化的控制或远程控制尤为重要。除此以外，在进行泵站的电气化设计时，必须充分考虑对各类电气设备的实时监视和对事故的警报等。

（三）辅助设备的自动控制

泵站辅助设备种类较为多样，常见的辅助设备有排水泵、电动阀门、叶片调节装置等，在泵站运行过程中，辅助设备的存在能帮助泵站运行更加安全、更加高效。在对泵站进行自动化设计时，可以将辅助设备纳入整个自动控制系统当中。比如，利用计算机技术实现辅助设备的自动互联，工作人员通过上位机便能进行系列操作。

（四）计算机监控系统应用

泵站计算机监控系统是集监视、测量、控制、保护、管理等于一体的计算机综合自动化系统，主要对全站机组、电气设备、油气水系统、闸门控制系统、励磁系统及直流系统进行有效监视和控制，保证泵站更加安全、可靠、经济地运行，实现泵站“无人值班”（少人值守）的目标，并能够通过计算机网络实现将泵站运行数据和状态实时上传至上级主管部门。

三、设备选择及布置

随着泵站自动化水平的提升，越来越多的设备、仪器被应用在泵站建设中，然而，由于泵站在操作上具备复杂性、环境也较为特殊，因此在电气自动化的过程中还要总结考虑设备的选择及布置问题。首先，在设备选择方面，泵站工作人员可以选择本土设备和进口设备相结合的解决方案，一般而言，本土设备在价格上通常更加具备优势，而某些进口设备在精准度上则更加具备优势，因此，工作人员可以结合工作内容以及操作需求等，综合选择最优设备。其次，在设备布置方面，要考虑到设备本身的特性。比如，一些工控机、PLC、触摸屏、开关电源等设备，不宜放置于长期潮湿的环境中，因此在布置时，应将其安置干燥，不易受潮地方，并尽可能配备恒温恒湿设备。

四、泵站电气自动化的前景

关于泵站电气自动化的前景，主要可以从以下三点说起：首先，电气自动化能提升供水效率。在一些广泛实行电气自动化的泵站，工作人员往往能借助计算机技术，实现对泵站水位的实时监控，并根据每秒钟水流的大小画出直观的水流曲线，从而对整体用水情况、现存水量等信息进行综合把控。

五、结语

在泵站实际运行过程中，加强规范管理和技术革新，对设备进行定期维护。采用自动化控制技术使泵站更智能、更安全、更高效，让实际操作情况与设计改造更相符合，对大型泵站设计、管理、运行、维护等部门提出了更高的要求，要深入了解泵站电气自动化的技术特点和发展趋势，不断完善，不断提高，发展到无人值守，自动控制。使泵站规范管理、工作效率、安全运行达到更高水平。