陶 紅

一、工程概況

瓦埠湖泵站位于安徽省六安市壽縣東部瓦埠湖流域，灌區(qū)范圍內(nèi)有窯口、堰口、保義、安豐、瓦埠、炎劉、劉崗、小甸、大順等鄉(xiāng)鎮(zhèn)，耕地102.73 萬畝，人口 49 萬。自20 世紀(jì)60年代以來，瓦埠湖灌區(qū)先后建成江黃一站、江黃二站、開荒一站、開荒二站、鄭崗一站、鄭崗四站、東津一站等82 座站，總裝機(jī) 228 臺(tái)15439kW，設(shè)計(jì)總灌溉流量 31.2m3/s。

瓦埠湖灌區(qū)位于江淮之間，屬低丘地區(qū)，灌區(qū)主要分布在瓦埠湖周邊。灌區(qū)的水源主要來自瓦埠湖。灌區(qū)內(nèi)種植的農(nóng)作物主要是水稻、油菜和小麥，是壽縣主要產(chǎn)糧基地之一。由于瓦埠湖泵站陸續(xù)建于1967～1972年間，建站時(shí)間早，水泵效率低、能耗高，工程標(biāo)準(zhǔn)低、質(zhì)量差，運(yùn)行 40 多年，機(jī)電設(shè)備老化嚴(yán)重、泵房及配套建筑物年久失修、灌溉標(biāo)準(zhǔn)降低、灌溉能力下降。同時(shí)，泵站安全生產(chǎn)問題突出，管理手段落后，自動(dòng)化程度不高，造成了瓦埠湖泵站整體技術(shù)狀況較差、管理落后，已不能適應(yīng)當(dāng)?shù)貒窠?jīng)濟(jì)的高速發(fā)展和現(xiàn)代化進(jìn)程建設(shè)的需要。

為了保證瓦埠湖泵站的安全運(yùn)行，恢復(fù)其灌溉能力，確保瓦埠湖泵站能繼續(xù)發(fā)揮效益，保障當(dāng)?shù)厣鐣?huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，2014～2016年，對(duì)瓦埠湖泵站進(jìn)行了更新改造，主要內(nèi)容是對(duì)江黃一站、江黃二站、開荒一站、開荒二站、鄭崗一站、鄭崗四站、東津一站等7 座泵站進(jìn)行更新改造，重建改造后裝機(jī)32 臺(tái)共 6216kW。

二、節(jié)能措施

在更新改造工程中，每個(gè)泵站在機(jī)電工程中均遵循高效、節(jié)能的原則，具體做法在設(shè)計(jì)中有不同體現(xiàn)。節(jié)能原則為：提高效率，降低能耗，以有限的資源和最小的能源消費(fèi)來取得最大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，滿足日益增長的需求為目標(biāo)；同時(shí)盡量減少或消除機(jī)電設(shè)備的固有能耗；且不限制發(fā)展，不降低服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)和使用功能。節(jié)能途徑包括：動(dòng)力節(jié)能、電源節(jié)能、照明節(jié)能及水機(jī)節(jié)能。

1.動(dòng)力節(jié)能

泵站動(dòng)力設(shè)備的節(jié)能主要包括電動(dòng)機(jī)及相關(guān)機(jī)械設(shè)備的節(jié)能。具體措施如下：（1）采用取材先進(jìn)、工藝先進(jìn)、高效的節(jié)能型電機(jī)，減少耗電量，節(jié)約能源。（2）改進(jìn)控制方式，提高運(yùn)轉(zhuǎn)效率，泵站機(jī)組效率≥65%。（3）輔機(jī)設(shè)備盡量選擇電機(jī)的驅(qū)動(dòng)容量與水泵、啟閉機(jī)機(jī)械負(fù)載特性、功率匹配，達(dá)到最佳運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。一般電動(dòng)機(jī)的額定效率和功率因數(shù)是按其負(fù)載率的 75%～100%選擇的。（4）合理選擇電壓等級(jí)，保證電機(jī)使用效率高、損耗小，利于節(jié)能節(jié)電。

2.電源節(jié)能

電能在傳輸過程中的損耗，包括線路損耗和變壓器損耗。

減少線路損耗節(jié)能具體措施包括：（1）現(xiàn)場查勘調(diào)研，合理選擇線路路徑，使線路最短，節(jié)省投資和運(yùn)行成本。（2）輸配電線路選擇合理的截面。按經(jīng)濟(jì)電流密度法選擇導(dǎo)線，線損比其他兩種方法如允許電壓損失法和長時(shí)允許工作電流法低 35%。（3）盡量選擇高電壓等級(jí)，以減少中間環(huán)節(jié)的損耗和資源浪費(fèi)。（4）提高功率因數(shù)，降低運(yùn)行損耗。（5）工程內(nèi)部線路、電纜的選擇除遵循以上的原則外，均選擇銅芯電纜。

減少變壓器損耗節(jié)能具體措施包括：（1）合理選用電氣設(shè)備容量，提高負(fù)載系數(shù)，保證變壓器的負(fù)荷率在 65%～75%，避免“大馬拉小車”，使變壓器運(yùn)行在最高效率點(diǎn)。（2）選擇高效、低耗的變壓器，各泵站均選用 S11 系列高效節(jié)能型變壓器。（3）變壓器的接線，盡量選擇 D，yn11 接線形式，電源質(zhì)量優(yōu)越，減少高次諧波的影響，降低鐵芯中因渦流引起的損耗，減少運(yùn)行損耗。（4）在各站裝設(shè)集中自動(dòng)補(bǔ)償裝置，將功率因數(shù)提高到0.9 以上，減少電網(wǎng)無功輸送量，減少電能損耗。（5）在設(shè)計(jì)中盡量保證三相負(fù)荷的平衡，若調(diào)配不當(dāng)，會(huì)使線路及變壓器的損耗增加。

3.照明節(jié)能

照明節(jié)能主要目的是提高照明系統(tǒng)的總效率，合理采用照明燈具、方式及控制，具體措施如下：

（1）推廣使用高效光源：采用光效高、壽命長的各類氣體放電光源。目前，各種照明光源的電能轉(zhuǎn)換中，高壓鈉燈的光效最高，熒光燈和金屬鹵化物燈次之，白熾燈最低。因此盡量減少白熾燈的使用量，采用高壓鈉燈和金屬鹵化物燈，重點(diǎn)推廣細(xì)管和各種緊湊型熒光燈。主廠房采用高壓鈉燈作為主要照明，輔以壁燈照明。副廠房均采用T5 型熒光燈作為主要照明。

（2）優(yōu)選高效、配光合理的直接型燈具，要求室內(nèi)燈具效率≥70%，室外燈具效率≥50%。

（3）優(yōu)選氣體放電燈的啟動(dòng)設(shè)備，熒光燈均采用節(jié)能型鎮(zhèn)流器，該鎮(zhèn)流器具有啟動(dòng)電壓低、噪聲小、溫升低、重量輕、無頻閃，功耗低等優(yōu)點(diǎn)。

（4）選擇合理的照明方式：采用一般照明、重點(diǎn)照明、裝飾照明、混合照明、應(yīng)急照明及疏散照明相結(jié)合方式。并充分利用天然光及各種集關(guān)裝置進(jìn)行采光。

（5）選擇多種控?zé)舴绞剑喝绺鏖_關(guān)室、控制室分別采用分區(qū)控制和集中控制方式相結(jié)合，主廠房和變電站采用集中控制方式，并按不同的工作區(qū)域確定適宜的照度，節(jié)省投資和運(yùn)行成本。

（6）選擇便于維護(hù)和檢修的燈具，增大其保持率，以降低維護(hù)成本。

4.水機(jī)節(jié)能

泵站節(jié)能的主要途徑是通過綜合技術(shù)措施，對(duì)抽水裝置和配套設(shè)備等進(jìn)行優(yōu)化，使得多年平均泵站效率達(dá)到最高，以降低運(yùn)行費(fèi)用，節(jié)省能源消耗。主要技術(shù)措施如下：

（1）提高主泵運(yùn)行效率：水泵選型要保證泵站運(yùn)行效率較高。

（2）提高電動(dòng)機(jī)運(yùn)行效率：采用取材先進(jìn)、工藝先進(jìn)、高效的節(jié)能型電機(jī)，減少耗電量，節(jié)約能源，該站均選用Y 型電機(jī)；改進(jìn)控制方式，提高運(yùn)轉(zhuǎn)效率；選擇電機(jī)的驅(qū)動(dòng)容量與水泵機(jī)械負(fù)載特性、功率匹配，達(dá)到最佳運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，一般電動(dòng)機(jī)的額定效率和功率因數(shù)是按其負(fù)載率的 75%～100%選擇的；合理選擇電壓等級(jí)，保證電機(jī)使用效率高、損耗小，利于節(jié)能節(jié)電。

（3）減小進(jìn)出水池水頭損失：合理確定泵站前池、進(jìn)出水池的結(jié)構(gòu)尺寸，改善主泵吸水性能，防止池內(nèi)產(chǎn)生漩渦、回流，減小水流通過攔污柵的水頭損失。

（4）減小流道水力損失：選擇經(jīng)濟(jì)管徑管道，縮短管長，減少彎管，選用阻力系數(shù)小的管件，正確安裝，使流道、主泵及管件形成最優(yōu)配合。

（5）提高科學(xué)管理水平：加強(qiáng)技術(shù)管理，使泵站機(jī)電設(shè)備和配套設(shè)備經(jīng)常處于完好的技術(shù)狀態(tài)。

三、結(jié)語

本文結(jié)合瓦埠湖泵站更新改造工程中多泵站運(yùn)行的特點(diǎn)，通過對(duì)動(dòng)力、電源、照明及水機(jī)節(jié)能措施進(jìn)行了分析研究，對(duì)泵站運(yùn)行有一定的指導(dǎo)意義。結(jié)果表明，經(jīng)采用綜合措施后，工程運(yùn)行達(dá)到預(yù)期的節(jié)能效果。水泵節(jié)能是一個(gè)系統(tǒng)工程，節(jié)能方法很多，需要設(shè)計(jì)、制造及運(yùn)行管理各方的協(xié)調(diào)，各個(gè)環(huán)節(jié)都要最大限度地做到節(jié)能要求，才能保證泵站工程運(yùn)行可靠、經(jīng)濟(jì)■