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水电站、泵站自动化技术咨询网 尹刚
摘要：本文论述了中小型防洪排涝泵站的安全运行现状和运行维护存在的问题，提出了解决问题的方法。
关键词：泵站 安全 调查
一、概述
截止2008年底，全国已拥有固定灌排泵站50余万座，其中大型泵站共300多处，而承担防洪排涝的泵站只有200多处。除此之外，大约占泵站总数90%强的是中小型泵站，这些泵站在78、79等年份特大干旱和91、98等年份特大洪涝灾害发生时，发挥了积极的作用，基本保证了80%的农田丰产。
上世纪60～80年代，我国建设了一大批中小型泵站，经过几十年的运行，这些泵站很多设备已超过使用年限，电气设备绝缘老化、机械不同程度的存在磨损，控制、保护失灵等问题严重影响到泵站的安全运行和生命财产的安全。
受国家技术装备水平和经济条件的制约，中小型泵站的设备配置、技术装备和管理手段普遍十分落后，泵站的运行安全状况令人十分担忧。由于中小型泵站所占比例很大，其能耗高、运行成本高、安全隐患多和经济实力不强等诸多问题应该得到足够的重视。
中小型泵站设备安全技术不完善的问题，是一个长期未能很好解决的难题，主要原因是受技术研发和经费的制约，仅靠泵站自身的能力是无法解决的。要从根本上解决这一难题，必需依赖于国家的投入和设备生产厂家的配合。
为了掌握中小型泵站设备安全存在的共性问题，笔者先后走访了几十座不同地域、不同类型的中小型泵站站，对其主设备和电气一、二次设备的运行现状进行了调查分析，特别是对控制、保护设备运行存在的安全问题进行较为全面的了解。
二、设备运行现状
在笔者调查的泵站，不管是已经完成改造还是尚未改造的，都未能很好的解决运行安全问题，泵站的自动化水平实际十分低下，新改造的泵站还必须有人值班，泵站的操作和事故的判断基本还是靠人工完成。县以上管理的国有泵站，一般都在泵站旁建有职工宿舍，汛期安排几个人值班，平时对设备进行管护；不属县以上水利局管理的泵站，泵站总容量相对比较小，泵站管理者一般就近住在附近的村镇，汛期需要排水时，值班人员就睡在泵房里，条件十分艰苦。
泵站的设备各省都不一样，有的省多选择鼠笼式电动机，有的省则多选择绕线式电动机。启动方式和类型也很多，改造前有的是一台机一面启动柜，更多的是二台机共用一面启动柜的，改造后的则基本都是采用一台机一面启动柜。
启动柜的启动设备也大不相同，有水阻启动的，自耦降压启动的，晶闸管软启动的。采用绕线式电动机的多用水阻启动和自耦降压启动方式，采用鼠笼式电动机的多用自耦降压启动和晶闸管软启动方式，有的泵站采用直接启动方式。
在自动控制和继电保护的配置上，可以说是简单的不能再简单，没有改造的泵站基本就没有自动控制和保护，已改造的泵站除按大型泵站打捆立项的，其它的在自动控制方面也没有见到大的改善，保护的配置任然十分简单。虽然有很少的中小型泵站采用了计算机监控设备，由于不是专门为泵站研制，应用效果不是十分理想，在很多地方实际就是摆设。
泵站安全问题一直是中小型泵站十分头疼的问题，这里面既有排水期的运行安全，还存在非运行时段的管理安全。在中小型泵站，电气安全是主要的安全问题，没有改造的泵站其电气设计和所用的电气设备大都存在安全隐患，主要表现在电气设备带电部分裸露在外太多，缺乏必要的防护措施；高压一次设计过于简单，安装也不规范；控制屏多采用无防护的屏型，危及运行人员的生命安全。改造后的泵站除控制屏的防护等级有所提高外，其他并无大的改观，由于控制屏散热设计不是十分合理，在实际运行时大都是敞开柜门，留下很大的安全隐患。
信息化建设应该是本轮泵站改造的主要亮点，但实际情况却让人茫然。首先，什么是中小型泵站信息化，概念并不明确，中小型泵站信息化需要达到什么标准也不确定，在改造过的泵站能看到的也就是简单的计算机监控设备。在没有完善的辅机及自动化元件、闸门控制、水情监测和高压一次等设备的中小型泵站，现在采用的计算机监控设备到底有多大作用，确实值得商榷。
泵站的运行成本过高一直是困扰泵站管理者的主要问题，由于泵站的公益性决定了泵站不可能有很好的收益，其主要管护资金来源于地方财政的行政拨款，如遇年景不好，地方政府重视，资金相对充裕；如一年风调雨顺，则会捉肘见襟，但泵站的正常维护又必须每年进行，钱还是要花。所以，降低泵站的运行成本是设计初期就应该考虑的问题，选用低耗的设备，采用科学节能的管理方法，实施状态监测和无人值班等都是降低泵站运行成本的行之有效的办法。
三、存在的主要问题
1、设计不合理
我国中小型泵站过去的设计理念是力求简单、经济，上世纪九十年代以前修建的泵站更多的是注重社会效益，很少重视自身的建设。泵站自动化在中小型泵站很难看到，也基本没有考虑运行费用对泵站管理产生的压力，运行管理是以人工为主。
2、设备老化严重
上世纪八十年代以前建设的泵站，已经运行了三十年多年，机组严重磨损，电气绝缘老化，大量的应该淘汰的设备还在带病运行，运行成本不断攀升，管理费用直线增长，还给泵站的安全生产带来极大威胁，有些泵站的机组已多年不能正常运行。
3、无谓的电力消耗
据有关资料统计我国机电灌排年均耗电160亿kW.h。我国大中型泵站平均装置效率仅40％-50％，小型泵站更是低效运行，能源单耗高达6-7kW.h/(kt．m)，距部颁标准电力泵站每台机组要求能源单耗≤5kW.h/（kt.m）相差甚远，每年仅电力能耗的浪费就十分惊人。
4、抗灾能力减弱
由于长期得不到很好的维护，泵站设备损坏严重，泵站的设备完好率和运行可靠性大大降低，抵御自然灾害能力大大减弱。在特大干旱和洪涝灾害面前重大事故频发，不少泵站汛期无法正常开机运行。
5、运行环境恶劣
中小型泵站自动化水平低下的现象是普遍存在的，更谈不上实行优化运行，优化调度。泵站管理技术手段落后，管理设施维护经费严重不足，设备得不到及时的维护。在中小型泵站的设计上，以人为本的观念得不到充分的体现，泵房的设计基本没有考虑运行环境的要求，没有降低噪声的具体措施，没有防虫和降温的设施，运行人员大都是在极其恶劣的环境下工作。
6、站区生态环境破坏严重
长期以来国有泵站的设计都是按一站一生活区的标准进行，每个泵站都有一套完整的管理班子，泵站运行管理人员的生产生活都围绕着泵站进行。过多的人类活动，严重影响到泵站周边生态环境，造成环境恶化。人类活动和设备维护产生的垃圾无法得到有效的处理，大多直接排放到河道里，直接促成水质的快速劣化。
7、技术人员匮乏
在大兴农田水利建设时期，泵站建设得到快速发展，技术人员充实，人才济济。进入上世纪90年代，受市场经济大潮的冲击，人才大量流失，在一些偏僻的中小型泵站，基本没有技术水平高的工人，更谈不上高素质的技术人员。人才的匮乏是制约中小型泵站自动化技术应用的瓶颈，也是制约泵站现代化建设的瓶颈。
8、缺乏应有的运行安全防护
在中小型泵站的调查中我们注意到一个共性的问题，那就是至今还在大量使用缺乏必要安全防护的电气设备，而且在小型泵站尤为突出。虽然在改造过的泵站这一现象有所改善，但从整体来讲，还是存在一定的安全隐患。比如：敞开式的控制柜（未改造的站）、开门运行的新控制柜、完全裸露而未加绝缘护套的低压母线等等。再如：中小型泵站基本没有安装水位检测装置，开停机要靠人工观测水位情况而定，在调查的泵站均未见到具有安全防护的观察设施。
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