1電氣設(shè)計(jì)過程中應(yīng)注意的問題
1.1突出實(shí)用性和可靠性
實(shí)用是泵站最起碼的要求，而可靠則是排澇泵站的靈魂，是根本所在。一個(gè)泵站如果排不出水或效率低下，或達(dá)不到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，那就是失敗。而電氣設(shè)備的實(shí)用和可靠則直接關(guān)系到整個(gè)泵站的效能。
1）電氣設(shè)備的選型要挑選正規(guī)的、國家認(rèn)證的（如電氣要3C認(rèn)證）廠家樣本參考選型。在經(jīng)濟(jì)條件許可的情況下，選用歷經(jīng)市場(chǎng)洗禮過的名牌產(chǎn)品更能讓人放心一些，至少電氣上如此；特別是關(guān)鍵部位的關(guān)鍵設(shè)備，如電機(jī)及總開關(guān)。在開關(guān)、接觸器、變壓器等電氣設(shè)備規(guī)格的選擇上，要留有足夠的余地，要保證在最惡劣的環(huán)境下（環(huán)境溫度特別高等）還能滿負(fù)荷運(yùn)行。比如，變壓器容量適當(dāng)留有余地，不僅有足夠的超載能力，而且還能經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，安全可靠性將大大提高。
2）計(jì)算容量的確定在確定計(jì)算容量時(shí)，要按功率因素沒有補(bǔ)償時(shí)的負(fù)載算，即按功率因素為018左右算。因?yàn)樵陔娙菅a(bǔ)償系統(tǒng)故障的情況下，依然要保證機(jī)組能全開，變壓器絕不能成為制約運(yùn)行的瓶頸。筆者認(rèn)為，書上很多介紹確定計(jì)算負(fù)荷或容量的方法對(duì)排澇泵站都是不合適的。排澇泵站需用系數(shù)的確定，要按實(shí)際情況推算，而不是先確定一個(gè)需用系數(shù)，然后再確定計(jì)算負(fù)荷。排澇泵站的計(jì)算總負(fù)荷，應(yīng)該是所有水泵機(jī)組全開、沒有功率因素補(bǔ)償情況下的全部可能負(fù)荷（包括輔助設(shè)備）。
例如，泵站裝機(jī)容量是6×200 kW，需要同時(shí)使用的輔機(jī)及照明等10 kW，功率因素平均018，則計(jì)算容量S =（6×200 + 10）/ 018 = 1 513 kVA，變壓器容量至少應(yīng)該1 600 kVA.
3）一次主接線的選擇鑒于排澇泵站的特殊性（不管在任何情況下，都要保證水泵能正常運(yùn)行），如何來保證水泵電機(jī)能百分百正常啟動(dòng)？一開始的電氣設(shè)計(jì)方案起著決定性作用，首要的就是一次主接線的選擇一定要力求簡單。
1998年設(shè)計(jì)的諸暨市橫山湖排澇泵站有7臺(tái)400 kW機(jī)組，選擇的是直配異步高壓10 kV電機(jī)直接啟動(dòng)，電氣主接線很簡單，控制環(huán)節(jié)相對(duì)也少。因?yàn)槭钱惒诫姍C(jī)，結(jié)構(gòu)也相對(duì)簡單，維護(hù)量更少，運(yùn)行快10 a了，電氣方面從沒出現(xiàn)過異常情況。2007年在羅莎臺(tái)風(fēng)期間，有2臺(tái)拍門因?yàn)殂q座螺栓脫落，拍門被沖跑，造成水泵倒轉(zhuǎn)，其它5臺(tái)水泵排出的水，全由這2臺(tái)倒灌回來。當(dāng)時(shí)情況十分危急，內(nèi)湖水位節(jié)節(jié)升高，人民財(cái)產(chǎn)受到嚴(yán)重威脅，只能強(qiáng)啟。好在當(dāng)初設(shè)計(jì)的方案對(duì)重啟非常有利，一是沒有變壓器受制，可以把電網(wǎng)當(dāng)作無限大容量（根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，容許直接啟動(dòng)的鼠籠式異步電機(jī)最大功率不大于電源變壓器容量的20 %～30 %）；二是高壓10 kV電機(jī)額定電流小，只有27 A，不會(huì)使電機(jī)過熱，產(chǎn)生的電動(dòng)力也不足以使繞組端部變形；三是直接啟動(dòng)，沒有中間環(huán)節(jié)；四是電機(jī)是16極，極數(shù)較多，轉(zhuǎn)矩較大（相同功率及頻率下電機(jī)極數(shù)越多轉(zhuǎn)矩越大）；五是當(dāng)時(shí)供電電壓正常，在+ 5 %范圍內(nèi)，有利于啟動(dòng)（起動(dòng)轉(zhuǎn)矩和最大轉(zhuǎn)矩跟電壓的平方成正比）。綜合分析啟動(dòng)條件后，認(rèn)定強(qiáng)啟可行，在退出過流保護(hù)后，水泵在重載狀態(tài)下強(qiáng)啟成功。所以設(shè)計(jì)方案的簡化，更能經(jīng)得起運(yùn)行的考驗(yàn)。
4）主電機(jī)啟動(dòng)方式的選擇對(duì)水泵電機(jī)的啟動(dòng)，可以采用自動(dòng)、電動(dòng)、手動(dòng)3種方式，前2種方式不需選擇，在任何時(shí)候同等有效；第3種方式是在前2種方式失效的情況下實(shí)施。通過這3種方式的設(shè)定，只要電機(jī)不燒毀，保證能使電機(jī)正常運(yùn)行，發(fā)揮泵站的正常效能，且更能適應(yīng)泵站不同文化程度的運(yùn)行人員操作。
1.2辯證看待技術(shù)先進(jìn)技術(shù)
先進(jìn)也相當(dāng)重要，應(yīng)用先進(jìn)的技術(shù)能產(chǎn)生較大的綜合經(jīng)濟(jì)效益，也能體現(xiàn)以人為本的思想，既是泵站實(shí)際的需要，也是今后發(fā)展的趨勢(shì)。對(duì)排澇泵站來說，要采用先進(jìn)技術(shù)，但不能是尖端技術(shù)，應(yīng)該選中等的先進(jìn)技術(shù)，即成熟的應(yīng)用技術(shù)，千萬不能是實(shí)驗(yàn)室的技術(shù)或是廠商鼓吹的技術(shù)。現(xiàn)在有不少設(shè)計(jì)人員總想著追求先進(jìn)，但筆者卻認(rèn)為，排澇泵站的先進(jìn)性必須建立在安全可靠的基礎(chǔ)上，不然一切皆空。設(shè)計(jì)人員更不能脫離實(shí)際，過于超前，把什么都搞得非常“先進(jìn)”，一個(gè)簡單的操作都必須要在電腦上完成，這樣會(huì)讓很多初中和小學(xué)文化程度的運(yùn)行人員無所適從，甚至一點(diǎn)小故障也無法處理。
1.3經(jīng)濟(jì)優(yōu)化
同樣是實(shí)用的方案，要選經(jīng)濟(jì)的，要全面衡量。遵循上面的原則程序，可靠性放在第一位，其他的能節(jié)約就不要浪費(fèi)。這里有一點(diǎn)要值得注意，泵站的建設(shè)一般是國家投資，但以后運(yùn)行卻是當(dāng)?shù)刎?cái)政支出的，或是自收自支的，這就需要在設(shè)計(jì)時(shí)特別考慮泵站的運(yùn)行費(fèi)用。如有2個(gè)方案在技術(shù)上相當(dāng)，則一般應(yīng)優(yōu)先采用投資和年運(yùn)行費(fèi)用均較小的方案。
對(duì)一些后續(xù)運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用特別高的方案，哪怕當(dāng)時(shí)投資較小的，也盡量不要采用。如高壓配電屏，電力局一般要求采用直流操作電源，這套直流電源維護(hù)費(fèi)用相當(dāng)高，就算用免維護(hù)電池，壽命依舊不長，不到四五年時(shí)間，十多萬元就打水漂了。所以筆者主張采用交流電源，同樣可靠的電源，我們四五十年下來也從沒出過問題。另外，在選原動(dòng)機(jī)時(shí)，異步鼠籠電機(jī)是首選，300 kW以下一律選用低壓異步鼠籠電機(jī)；300～800 kW范圍的，可以選用10 kV高壓異步鼠籠電機(jī)，盡量不選同步電機(jī)（勵(lì)磁系統(tǒng)比較復(fù)雜，故障率較高），這里既有運(yùn)行管理的復(fù)雜性，還有維護(hù)難和運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用高的問題。
2結(jié)語
在進(jìn)行中小型排澇泵站電氣設(shè)計(jì)時(shí)，要考慮各方面的問題，切合實(shí)際，注重實(shí)效，既要考慮施工的方便和可能性，也要考慮運(yùn)行和維護(hù)時(shí)碰到的問題；要考慮技術(shù)問題，還要考慮經(jīng)濟(jì)問題；最為關(guān)鍵的是要重點(diǎn)考慮安全可靠性問題，還要考慮到異常狀態(tài)（機(jī)械或電氣故障，拍門或閘門等損壞）下的運(yùn)行問題等，最終為排澇泵站的安全、高效、節(jié)能運(yùn)行打下良好的基礎(chǔ)。 |