水利水電工程電氣設計在泵站更新改造工程中的應用

尚永生 梁君艷 寧夏濟川中科環保科技有限公司

一、水利泵站機電設備的重要性

當今社會，水利工程在經濟社會發展中的重要性越來越顯著，在調蓄洪水、農業灌溉、城市供水等方面扮演著不可替代的關鍵角色。水利泵站是水利工程的重要構成要素，是保障水利工程正常發揮效用的基礎所在。長期以來，國家水利部門高度重視水利泵站機電設備安裝與檢修，先后相繼制定并實施了一系列重大方針政策，為優化水利泵站機電設備安裝與檢修效果提供了基本規范，在實踐領域取得了令人矚目的現實成就，積累了豐富而寶貴的安裝與檢修經驗。在當前水利工程運行強度逐漸提高的背景下，必須嚴格確保水利泵站機電設備的工況運行條件，杜絕各類潛在故障性問題，提高機電設備整體運行效能。縱觀當前水利泵站機電設備實際，普遍存在著安裝技術水平低下、檢修不及時等共性問題，使水利泵站機電設備長期處于失控失穩狀態，制約著水利泵站機電設備實際效能的優化提升，甚至部分情況下出現不容忽視的安全隱患，無法實現水利工程經濟效益與社會效益的協調統一，與現代經濟社會高質量、快節奏的發展趨勢不相適應。因此，采取現代化技術措施，扎實推進水利泵站機電設備安裝與檢修，具有實際意義。

二、泵站改造施工工藝

（一）電動機與傳動裝置的改造

電動機是泵站的主要設備，如果設計不合理或選型不當，泵站的效率會降低，能耗會增加，增加運行費用，泵站的安全運行也會受到影響。隨著泵站投入時間的增加，電機存在老化問題，電機效率與可靠性會降低。電動機的改造也是泵站改造的重要內容。電機改造要立足于安全、經濟，改造方案要結合泵站的實際而定。電機改造可以考慮更換線圈、改變電動機繞組的接法、更換新電機、增容改造、變速改造等方案。電機的老化最突出的表現是絕緣材料發生的老化。絕緣老化是綜合作用的結果，與電機的使用溫度、濕度、發生氧化等因素有關。對于舊電機的改造，要注重選擇優質的絕緣材料。由于技術的進步，當前絕緣材料的性能已有很大的提高，抗老化性能突出。電機老化改造的要立足于節能，必要時要考慮“增容設計”。由于泵站改造要考慮到服務環境與水文條件，泵站改造的目標多為增大能力，在流道允許的流速前提內，泵站改造要增加電動機的容量。大型泵站的電機通常有裕度，可以降低電機無功輸出，增加有功功率。電機增容改造除更換大功率電機外，原電機增容可以充分利用舊電動機的機械與支撐結構，使老化的定子、轉子與絕緣層得以更新，電機容量得以增加，優勢明顯。針對電機的改造還包括變速改造。水泵在運行中揚程、軸功率處于變化中，電機調速改造從經濟和安全角度很有價值的。

（二）水泵的改造

水泵是泵站的關鍵設備。水泵的性能會對泵站的能耗、案例運行與維護管理產生影響。能耗與維護決定著泵站的運行費用。此外，泵站的安全運行會影響到人身與設備安全。此外，隨運行時間的增加，葉輪、泵軸、密封、軸承等部件會發生磨損，水泵的性能指標會而發生衰減。水泵與其他機械設備類似，存在自然老化現象與改造問題。在改造中，水泵結構形式的決定著電機、傳動裝置、管路等。因此泵站改造先要考慮到水泵的改造，要選擇最優方案。水泵的改造要解決效率低、能耗高等問題。水泵效率要考慮到機械效率、容積效率和水力效率。由于效率存在多種影響因素，要結合泵站的實際情況和用戶的需要考慮改造方案。優質的水力模型要保證空蝕性能好，水力性能好，流量能保證，效率高，高效區要保證范圍寬，要實現工況的調節范圍寬，可以適應不同工況的需要。

三、水利工程泵站的管理和運行策略

（一）優化調度，合理調配機組

要想提高泵站的經濟效益，一定要保證泵站運行中的每臺機組的出水狀況。在控制水泵出水量時，要配合好級間的流量，盡量避免不必要的機組開停，并且盡量保證水位曲線的平緩。這樣做可以使整個泵站的耗能最小，從而可有效提高泵站的效率。在實行優化調度之前，要提前調查泵站的工作情況并進行記錄，為設計優化方案提供數據支持。

（二）提升人員綜合素質

泵站工作人員的專業技術能力和職業素養對于泵站的運行管理工作有著直接的影響，因此需要加大培訓力度，大力提高工作人員的專業技術能力。企業需要定期開展內部培訓，還可以舉辦講座、業務比武、技術研討會、經驗分享等活動，全面提升人員的專業水平和技術能力。鼓勵員工自主學習，精進自身業務能力，并制定獎勵措施提升員工積極性。同時開展思想道德教育，重視培養員工職業素養，使員工能夠樹立正確的人生觀和價值觀，強化員工的責任意識，能夠做到愛崗敬業、認真負責、遵守規章制度，在保養期組織管理人員外出學習，學習新型技術和新型工作理念，取長補短，提升自身管理能力和技術能力，同時邀請行業專業和高級技術人員到企業進行指導，在實地為工作人員講解設備原理和性能，提升技術人員能力，使其更好的完成本職工作。在條件允許的情況下，積極引入高素質專業人才，對運行管理工作進行改革和創新，帶領各部門進行大力發展，全面提升人員綜合素質。

四、結語

在泵站改造中，施工工藝與質量控制對于保證改造效果發揮著基礎作用。針對改造，要結合泵站存在的缺陷明確施工工藝，保證施工方案的針對性。對于質量控制要注重建立健全施工質量管理體系，以確保改造后泵站運行效果，體現出改造效益。