水利水电工程电气设计在泵站更新改造工程中的应用

尚永生 梁君艳 宁夏济川中科环保科技有限公司

一、水利泵站机电设备的重要性

当今社会，水利工程在经济社会发展中的重要性越来越显著，在调蓄洪水、农业灌溉、城市供水等方面扮演着不可替代的关键角色。水利泵站是水利工程的重要构成要素，是保障水利工程正常发挥效用的基础所在。长期以来，国家水利部门高度重视水利泵站机电设备安装与检修，先后相继制定并实施了一系列重大方针政策，为优化水利泵站机电设备安装与检修效果提供了基本规范，在实践领域取得了令人瞩目的现实成就，积累了丰富而宝贵的安装与检修经验。在当前水利工程运行强度逐渐提高的背景下，必须严格确保水利泵站机电设备的工况运行条件，杜绝各类潜在故障性问题，提高机电设备整体运行效能。纵观当前水利泵站机电设备实际，普遍存在着安装技术水平低下、检修不及时等共性问题，使水利泵站机电设备长期处于失控失稳状态，制约着水利泵站机电设备实际效能的优化提升，甚至部分情况下出现不容忽视的安全隐患，无法实现水利工程经济效益与社会效益的协调统一，与现代经济社会高质量、快节奏的发展趋势不相适应。因此，采取现代化技术措施，扎实推进水利泵站机电设备安装与检修，具有实际意义。

二、泵站改造施工工艺

（一）电动机与传动装置的改造

电动机是泵站的主要设备，如果设计不合理或选型不当，泵站的效率会降低，能耗会增加，增加运行费用，泵站的安全运行也会受到影响。随着泵站投入时间的增加，电机存在老化问题，电机效率与可靠性会降低。电动机的改造也是泵站改造的重要内容。电机改造要立足于安全、经济，改造方案要结合泵站的实际而定。电机改造可以考虑更换线圈、改变电动机绕组的接法、更换新电机、增容改造、变速改造等方案。电机的老化最突出的表现是绝缘材料发生的老化。绝缘老化是综合作用的结果，与电机的使用温度、湿度、发生氧化等因素有关。对于旧电机的改造，要注重选择优质的绝缘材料。由于技术的进步，当前绝缘材料的性能已有很大的提高，抗老化性能突出。电机老化改造的要立足于节能，必要时要考虑“增容设计”。由于泵站改造要考虑到服务环境与水文条件，泵站改造的目标多为增大能力，在流道允许的流速前提内，泵站改造要增加电动机的容量。大型泵站的电机通常有裕度，可以降低电机无功输出，增加有功功率。电机增容改造除更换大功率电机外，原电机增容可以充分利用旧电动机的机械与支撑结构，使老化的定子、转子与绝缘层得以更新，电机容量得以增加，优势明显。针对电机的改造还包括变速改造。水泵在运行中扬程、轴功率处于变化中，电机调速改造从经济和安全角度很有价值的。

（二）水泵的改造

水泵是泵站的关键设备。水泵的性能会对泵站的能耗、案例运行与维护管理产生影响。能耗与维护决定着泵站的运行费用。此外，泵站的安全运行会影响到人身与设备安全。此外，随运行时间的增加，叶轮、泵轴、密封、轴承等部件会发生磨损，水泵的性能指标会而发生衰减。水泵与其他机械设备类似，存在自然老化现象与改造问题。在改造中，水泵结构形式的决定着电机、传动装置、管路等。因此泵站改造先要考虑到水泵的改造，要选择最优方案。水泵的改造要解决效率低、能耗高等问题。水泵效率要考虑到机械效率、容积效率和水力效率。由于效率存在多种影响因素，要结合泵站的实际情况和用户的需要考虑改造方案。优质的水力模型要保证空蚀性能好，水力性能好，流量能保证，效率高，高效区要保证范围宽，要实现工况的调节范围宽，可以适应不同工况的需要。

三、水利工程泵站的管理和运行策略

（一）优化调度，合理调配机组

要想提高泵站的经济效益，一定要保证泵站运行中的每台机组的出水状况。在控制水泵出水量时，要配合好级间的流量，尽量避免不必要的机组开停，并且尽量保证水位曲线的平缓。这样做可以使整个泵站的耗能最小，从而可有效提高泵站的效率。在实行优化调度之前，要提前调查泵站的工作情况并进行记录，为设计优化方案提供数据支持。

（二）提升人员综合素质

泵站工作人员的专业技术能力和职业素养对于泵站的运行管理工作有着直接的影响，因此需要加大培训力度，大力提高工作人员的专业技术能力。企业需要定期开展内部培训，还可以举办讲座、业务比武、技术研讨会、经验分享等活动，全面提升人员的专业水平和技术能力。鼓励员工自主学习，精进自身业务能力，并制定奖励措施提升员工积极性。同时开展思想道德教育，重视培养员工职业素养，使员工能够树立正确的人生观和价值观，强化员工的责任意识，能够做到爱岗敬业、认真负责、遵守规章制度，在保养期组织管理人员外出学习，学习新型技术和新型工作理念，取长补短，提升自身管理能力和技术能力，同时邀请行业专业和高级技术人员到企业进行指导，在实地为工作人员讲解设备原理和性能，提升技术人员能力，使其更好的完成本职工作。在条件允许的情况下，积极引入高素质专业人才，对运行管理工作进行改革和创新，带领各部门进行大力发展，全面提升人员综合素质。

四、结语

在泵站改造中，施工工艺与质量控制对于保证改造效果发挥着基础作用。针对改造，要结合泵站存在的缺陷明确施工工艺，保证施工方案的针对性。对于质量控制要注重建立健全施工质量管理体系，以确保改造后泵站运行效果，体现出改造效益。