佛山市順德區(qū)陳村鎮(zhèn)國(guó)土城建和水利局 廣東佛山 528000

摘要：城市排水泵站是城市水利建設(shè)不可缺少的設(shè)施，為城市發(fā)展提供基礎(chǔ)性服務(wù)，在穩(wěn)定城市排水系統(tǒng)順利運(yùn)行中發(fā)揮著積極作用。本文即以城市排水泵站為例，對(duì)其運(yùn)行控制方式進(jìn)行了全面分析，就排水泵站如何進(jìn)一步優(yōu)化運(yùn)行管理提出了具體的措施，希望能夠?yàn)榧夹g(shù)研究工作者提供有效借鑒。

關(guān)鍵詞：城市；排水泵站；運(yùn)行管理；途徑

在城市水利工程建設(shè)中，泵站工程是不可或缺的，承擔(dān)著城市發(fā)展調(diào)水、供水、排澇等重要責(zé)任，對(duì)于實(shí)現(xiàn)城市水資源的科學(xué)調(diào)度、穩(wěn)定城市排水系統(tǒng)順利運(yùn)行發(fā)揮著積極的作用。在城市化建設(shè)日益加快的背景下，社會(huì)需要更高性能的泵站工程，對(duì)排水泵站的運(yùn)行提出了更加具體的標(biāo)準(zhǔn)。而就城市排水泵站的實(shí)際工作來(lái)講，不僅在工作環(huán)境上存在一定的特殊性，而且，相對(duì)于普通河道，城市排水系統(tǒng)又十分復(fù)雜，這就需要深入分析排水泵站運(yùn)行方式，通過(guò)切實(shí)可行的優(yōu)化措施來(lái)提升泵站運(yùn)行質(zhì)量，以此保障城市排水泵站的安全化、穩(wěn)定化運(yùn)行。

一 排水泵站的運(yùn)行方式分析

（一）變角調(diào)節(jié)

就軸流泵和混流泵而言，一般輪毅都比較大，因此，在水泵設(shè)計(jì)上，就需要根據(jù)這一特點(diǎn)實(shí)現(xiàn)葉片的可調(diào)控，將操作機(jī)構(gòu)安裝在輪毅內(nèi)，借助葉片軸的移動(dòng)來(lái)改變傳統(tǒng)的操縱桿轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)對(duì)葉片角加以改變，以此實(shí)現(xiàn)性能曲線的科學(xué)調(diào)整，這樣的調(diào)節(jié)辦法就是變角調(diào)節(jié)。根據(jù)不同的葉片轉(zhuǎn)角，會(huì)有與之相對(duì)應(yīng)的性能曲線。就排水泵站的整體環(huán)境而言，為了確保水泵的良好適用性，固定的檢修是必不可少的。在檢修環(huán)節(jié)，以泵站最初的實(shí)際運(yùn)行狀況作為標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)葉片角度加以科學(xué)調(diào)整。針對(duì)一些泵站存在揚(yáng)程過(guò)高的問(wèn)題，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的運(yùn)行狀態(tài)，按照揚(yáng)程工藝標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)施多次的水泵工況檢查，通過(guò)對(duì)葉片轉(zhuǎn)角的科學(xué)調(diào)整，以此保證水泵的穩(wěn)定運(yùn)行。

（二）科學(xué)的水泵組合

提升泵站控制效果，可通過(guò)科學(xué)的水泵組合實(shí)現(xiàn)。在了解當(dāng)前泵站工況的條件下，將型號(hào)一致或者是型號(hào)不同的水泵進(jìn)行科學(xué)組合，實(shí)現(xiàn)并聯(lián)運(yùn)行。但要注意的是，在這種控制方式中，對(duì)泵站內(nèi)水泵的具體設(shè)置是有著一定要求的：不僅需要多臺(tái)水泵，還必須完成科學(xué)搭配水泵組合，需要較高的花費(fèi)。所以，這種控制方式一般在大型優(yōu)化調(diào)度中應(yīng)用較多，主要用于研究水泵扎或者發(fā)揮泵站監(jiān)控作用。

（三）水泵調(diào)速

水泵調(diào)速主要用于提升水泵性能，通過(guò)調(diào)整水泵轉(zhuǎn)速來(lái)實(shí)現(xiàn)。這種運(yùn)行控制方式可以有效確保泵站的運(yùn)行狀況符合實(shí)際的運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)，在降低能源消耗、提升運(yùn)行效率等方面有著獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。與筒切削葉輪相同的是，水泵調(diào)速也是通過(guò)水泵特性曲線來(lái)做到對(duì)工作環(huán)境適應(yīng)的，同時(shí)在科學(xué)確定調(diào)速范圍中，遵循水泵轉(zhuǎn)速的基本調(diào)控原則，如高效原則、不汽蝕原則以及不阻水原則等。變頻調(diào)速的控制方式在節(jié)能方面發(fā)揮重要作用，但是需要較高的控制成本，因此在該控制方式的實(shí)際運(yùn)用時(shí)，需要同時(shí)進(jìn)行節(jié)電計(jì)算，

水泵調(diào)速裝置異步電動(dòng)機(jī)的電源頻率與轉(zhuǎn)速有計(jì)算公式為：

n=60 f（1-s）/p

公式中，n——異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速；f——電源頻率；s——異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)差率；p——電動(dòng)機(jī)極對(duì)數(shù)。

（四）聞閥調(diào)節(jié)

在適應(yīng)泵站的工作環(huán)境、實(shí)現(xiàn)對(duì)水泵工況點(diǎn)的科學(xué)控制方面，聞閥調(diào)節(jié)發(fā)揮了巨大的作用。該運(yùn)行控制方式在水泵出口控制閥開啟環(huán)節(jié)，通過(guò)科學(xué)調(diào)控，有效控制水泵工況點(diǎn)，達(dá)到適應(yīng)泵站工作需求的最終目的。如果所需揚(yáng)程低于水泵時(shí)間揚(yáng)程，為了保證恒流狀態(tài)，就需要調(diào)小出水聞閥，這樣才能使凈水構(gòu)筑物免受沖擊負(fù)荷的作用。閘閥調(diào)節(jié)的優(yōu)勢(shì)在于操作簡(jiǎn)單、不需要較高的成本，尤其適用于那些水位變幅不大的泵站。但是，對(duì)于那些水位變幅過(guò)大的泵站來(lái)講，應(yīng)用聞閥調(diào)節(jié)這一控制方式，會(huì)在聞閥位置造成較高的能耗，適用性不強(qiáng)。對(duì)此，運(yùn)行控制可以通過(guò)調(diào)速、科學(xué)水泵組合或者換輪的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。

二 排水泵站運(yùn)行優(yōu)化的具體措施

（一）實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的泵站控制

一般來(lái)講，泵站的設(shè)備運(yùn)行大部分是直接控制的，借助就地控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。泵站在現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行中，會(huì)接收到由監(jiān)控系統(tǒng)傳來(lái)的全方位調(diào)控指令以及相關(guān)的運(yùn)行數(shù)據(jù)，泵站即以此信息作為主要條件參數(shù)，完成自動(dòng)控制，并在監(jiān)控系統(tǒng)的整個(gè)流量控制環(huán)節(jié)發(fā)揮協(xié)同作用。如果在泵站運(yùn)行中，可以根據(jù)運(yùn)行環(huán)境的實(shí)際情況，借助計(jì)算機(jī)控制算法，實(shí)現(xiàn)對(duì)泵站的科學(xué)化、實(shí)時(shí)化調(diào)控，將會(huì)在很大程度上改善泵站的整體運(yùn)行效率。

就計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)而言，不僅可以實(shí)現(xiàn)對(duì)泵站主機(jī)的有效保護(hù)以及對(duì)變壓器的科學(xué)控制，還可以完成對(duì)泵站主要輔助設(shè)備的全面調(diào)整，更可實(shí)現(xiàn)歲水情信息的全面接收和處理，借助主控室內(nèi)的主要功能，如處理功能、顯示功能以及數(shù)據(jù)分析功能等做到對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的全面控制并實(shí)施有效的分散保護(hù)。要實(shí)現(xiàn)泵站自動(dòng)化控制，首先要適應(yīng)泵站的實(shí)際工作環(huán)境，掌握實(shí)際運(yùn)行要求，這樣才能實(shí)施及時(shí)的設(shè)備維護(hù)，避免控制系統(tǒng)閑置問(wèn)題的出現(xiàn)，從而保障設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行。構(gòu)成泵站遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)備眾多，包括泵站遠(yuǎn)程測(cè)控終端、計(jì)算測(cè)量設(shè)備、通信與監(jiān)控設(shè)備、攝像設(shè)備等，系統(tǒng)具備遠(yuǎn)程控制功能、數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)及存儲(chǔ)功能、查詢功能以及報(bào)警功能等，不僅可以實(shí)現(xiàn)對(duì)泵站的遠(yuǎn)程自動(dòng)化控制，也可以實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的遠(yuǎn)程自動(dòng)化控制，對(duì)于減輕人員工作負(fù)擔(dān)，提升工作效率有積極意義。

（二）提升進(jìn)出水池效率

影響泵站工作效率的重要因素就是進(jìn)出水池的水流條件。同時(shí)，良好的水流條件也是提高進(jìn)出水池效率的基礎(chǔ)。因此，為了確保進(jìn)出水池能有較高的工作效率，必須對(duì)現(xiàn)有的不恰當(dāng)水池加以改造。就建成時(shí)間不長(zhǎng)的泵站而言，如果進(jìn)出水池在尺寸上不符合標(biāo)準(zhǔn)、在形狀上不滿足要求，是極易發(fā)生池內(nèi)回流的，而且，還更容易導(dǎo)致池內(nèi)漩渦，不利于水泵的穩(wěn)定運(yùn)行。一般，污水管的作用是處理生活廢水，如果進(jìn)水池面積不夠、擴(kuò)散角不符合要求、擴(kuò)散段寬度不足，水流到前池后發(fā)生急劇擴(kuò)散，就會(huì)導(dǎo)致水流狀態(tài)不正常，出現(xiàn)回流、漩渦等問(wèn)題，無(wú)法滿足均勻的水流標(biāo)準(zhǔn)。而且，這樣還很容易出現(xiàn)泥沙堆積，對(duì)于提高水泵效率、保證水泵正常運(yùn)行是極為不利的。

實(shí)施水池清挖作業(yè)，主要步驟如下：一是制定施工計(jì)劃。對(duì)進(jìn)水池的淤積量進(jìn)行科學(xué)測(cè)量和全面分析，明確水池位置，以水池概況為基礎(chǔ)，制定適宜的施工計(jì)劃，并提出安全施工建議。二是氣體測(cè)量。在關(guān)閉泵站閥門之前，首先要對(duì)池內(nèi)氣體進(jìn)行科學(xué)測(cè)定，確保其成分及含量完全滿足安全條件。等到閥門關(guān)閉，開始抽水，直到水位符合作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)停止。然后，再一次對(duì)池內(nèi)氣體進(jìn)行科學(xué)測(cè)量。三是水池清挖。整個(gè)清挖作業(yè)從最遠(yuǎn)的出泥處開始，由內(nèi)而外進(jìn)行，作業(yè)人員必須穿戴好防護(hù)衣，挖出的淤泥全部運(yùn)到泥斗車上。同時(shí)，要注意的是，清挖作業(yè)要實(shí)施班組輪換制，每位作業(yè)人員不能在池內(nèi)工作超過(guò)一小時(shí)。

（三）降低無(wú)功損耗

一般來(lái)講，泵站運(yùn)行需要的電耗量是非常大的，這就代表著較大無(wú)功損耗量的產(chǎn)生。而如果無(wú)功功率過(guò)大，除了會(huì)使設(shè)備發(fā)熱、造成線損之外，功率因數(shù)的降低也會(huì)造成電網(wǎng)有功功率的大幅減少，這就會(huì)更大程度上導(dǎo)致較大的線路無(wú)功電能消耗。

線路功率損耗是與功率因數(shù)密切相關(guān)的，功率因數(shù)高，就不會(huì)產(chǎn)生較大的線路功率損耗，對(duì)于維護(hù)設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行有積極意義。因此，可通過(guò)功率因數(shù)的改善來(lái)達(dá)到泵站節(jié)能的目的，主要借助科學(xué)配置無(wú)功功率設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)。在具體實(shí)施中，首先要考慮泵站的實(shí)際情況，對(duì)無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備配置自動(dòng)補(bǔ)償系統(tǒng)，以此來(lái)平衡泵站無(wú)功功率，確保功率因數(shù)值的有效提升。其次，在設(shè)備檢修作業(yè)中，必須對(duì)包括電容器在內(nèi)的老化設(shè)備進(jìn)行更換，有效保證超出0.9的功率因數(shù)值。除此之外，對(duì)于無(wú)功功率設(shè)備，還要實(shí)施設(shè)備運(yùn)行的定期檢查，明確設(shè)備運(yùn)行狀況，發(fā)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行故障，在第一時(shí)間進(jìn)行檢修，確保不會(huì)由于設(shè)備故障而造成功率因數(shù)值下降。

三 結(jié)語(yǔ)

本文以城市排水泵站為例，通過(guò)介紹變角調(diào)節(jié)、科學(xué)的水泵組合、水泵調(diào)速、聞閥調(diào)節(jié)對(duì)泵站的主要運(yùn)行控制方式進(jìn)行了分析，就排水泵站如何實(shí)現(xiàn)運(yùn)行優(yōu)化，從實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的泵站控制、提升進(jìn)出水池效率、降低無(wú)功損耗三個(gè)方面提出了具體的措施，希望能夠?yàn)橄嚓P(guān)技術(shù)研究工作者提供有效借鑒。在城市發(fā)展中，排水系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行是必不可少的，而良好的排水泵站運(yùn)行管理對(duì)于維護(hù)排水系統(tǒng)的穩(wěn)定性發(fā)揮著重要的作用，所以，相關(guān)技術(shù)研究工作者需要加緊探討排水泵站的優(yōu)化運(yùn)行，對(duì)優(yōu)化要點(diǎn)以及有效的技術(shù)措施進(jìn)行總結(jié)，以此實(shí)現(xiàn)對(duì)城市排水泵站運(yùn)行質(zhì)量的科學(xué)提升以及整體工作效率的進(jìn)一步改善。

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