摘要：在泵站设计中，为提高电气设备的控制水平，可对电气自动化进行合理运用。基于此点，文章从泵站应用电气自动化的必要性分析入手，依托工程实例，论述了电气自动化在泵站设计中的应用。
关键词：泵站；设计；电气自动化
1泵站应用电气自动化的必要性
近年来，随着自动化技术的逐步完善，使得国内泵站的电气自动化控制水平大幅度提升，泵站内机电设备的运行稳定性随之增强。虽然如此，仍有很多泵站存在各种各样的问题，究其根本原因是电气自动化控制系统的设计不完善，影响了控制功能的发挥。由于缺乏对泵站电气自动化需求的了解，加之掌握的泵站运行情况不足，致使电气自动化控制系统与泵站运行不相适应。我国在电气自动化方面的研究起步较晚，受到传统观念的影响，使得部分开发商误将泵站机电设备开关机操作认为是对电气自动化控制技术的应用。但实际上，泵站电气自动化控制并不仅仅是设备自动开关机和计算机监控，除此之外，还包含了诸多方面的内容，其中较具代表性的有继电保护系统的应用、水利监控以及励磁系统设计等等。泵站的电气自动化是一项系统性较强的工程，其中融合了多种先进的技术，如计算机技术、网络技术、电子技术、控制技术等等。我国在泵站中电气自动化应用方面的成功案例相对较少，实践经验略显欠缺，并且相关的规范标准尚不健全。因此，为使电气自动化在泵站设计中得到普及应用，必须加大研究和实践力度，对现有的自动化技术进行改进和完善，使其满足泵站运行的需要。
2电气自动化在泵站设计中的应用
为便于研究，下面以某市新建的一座泵站为例，对该泵站设计中，电气自动化的应用进行分析。
2.1泵站电气设备的选择与布设
2.1.1设备选择。对于泵站而言，电气设备的安全、稳定、可靠运行尤为重要。因此，为实现这一目标，该泵站在电气设备的选择上采取了如下策略：考虑电气设备正常运行中的最大工作电压和长期允许的工作电流，结合短路电流对设备进行校验，从而保证所选的电气设备在发生短路故障时，能够切断电流，进而确保设备不会因短路故障而损坏。为降低变压器的运行能耗，经过比选后，该泵站选用带有铝合金外壳的干式变压器。同时，为节约空间，选用一款结构紧凑、开断能力强、安全系数高的高压开关柜。低压配电柜选用的是抽出式，这种配电柜的结构较为简单，具有良好的分隔性。除此之外，为进一步提高泵站的功率因数，采用就地补偿的方式，增设无功补偿柜。该泵站的水泵电机额定电压为380V，为最大限度地减少转矩对机械的冲击，降低电机的故障几率，提高水泵的使用寿命，采用软启动的方式对水泵电机进行起动。
2.1.2布设要点。在泵站设计中，电气设备的布设是一项较为重要的工作，为确保设备的运行安全性和操作便捷性，该泵站设置了高低压配电室、变压器室和中央控制室。在高低压配电室内分别布设了高压和低压配电柜，并在变压器室布设了带有铝合金外壳的干式变压器。同时为对泵站中的电气设备运行状态进行实时监控，在中央控制室内布设了微机操作台等设备。
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2.2电气自动化的应用
2.2.1继电保护。在该泵站的设计中，按照现行GB50062规范的规定要求，结合泵站的实际情况，应用了如下保护装置：针对变压器的短路故障问题，设置电流速断和过电流保护装置，当变压器运行中发生短路故障时，保护装置能够将变压器的各侧断路器断开；为水泵的电动机配备了短路、低压以及过负荷保护，并在断路器上设置了失压线圈和辅助开关；所有低压回路全部以低压断路器作为常规保护装置，以此来确保各回路的运行稳定性。
2.2.2自动监控。该泵站在建设时，为实现少人和无人值守的目标，对电气自动化控制系统进行优化设计。控制系统采用当前较为流行的分层分布式架构体系，整个系统由两个部分组成，一部分为设置在中央控制室内的集中监控层，另一部分为设置在现场的控制单元。控制系统包含计算机监控和微机保护两个子系统，这两个子系统具备不同的功能，前者可以对泵站内水泵等设备的运行状态进行实时监测和集中控制，能够对设备的运行进行管理，发现运行异常时，会自动发出报警提示，并且还能自动完成报表打印。该子系统具备网络通信功能，便于远程遥测和遥控等功能的实现。后者分为两种控制方式，一种现场手动控制，另一种是自动控制。手动控制可在设备调试和故障应急处理中使用，在正常情况下，系统为自动控制状态，可对水泵的启停进行控制。
2.2.3过电压及接地保护。为确保泵站内地所有电气设备的安全、稳定、可靠运行，在该泵站厂房的建设中，采用了避雷针+避雷带的防雷保护措施，对直击雷进行防护。同时在10kV线路的终端装设避雷器，以此来对操作过电压进行保护。该泵站采用的是集中接地的方式，以泵站厂房基础内的结构钢筋作为接地体。
结论：
综上所述，泵站设计是一项较为复杂且系统的工作，由于泵站内的电气设备较多，为使这些设备能够保持安全、可靠的运行状态，可在泵站建设过程中，对电气自动化进行合理运用。通过相关的保护和控制装置，对泵站内的关键设备进行监测，能及时发现故障问题，确保泵站整体运行的稳定性。
参考文献：
[1]陈志刚.浅谈中小型泵站电气设计的环保节能与经济性[J]. 湖南水利水电，2010（02）.
[2]葛强.大型泵站的电气技术改造[J].水泵技术，2010（05）.
[3]孙小红.关于泵站电气自动化设计思路的探讨[J].南水北调与水利科技，2011（A02）.
[4]赵勇.试论泵站电气自动化的设计思路[J].陕西水利，2011（02）.
[5]郭凤文.水工业自动化控制技术的发展趋势.中国给水排水，2010
[6]黎志伟，田旭.中小型泵站实现自动化的几点体会.湖南水利水电，2011.
[7]周小庆，唐鸿儒.泵站自动化技术研究.水利水文自动化，2012.
[8]李杰.关于泵站电气自动化设计思路的探讨 《南水北调与水利科技》2010年第8卷第A02期
论文作者:许刚
论文发表刊物:《基层建设》2019年第6期
论文发表时间:2019/4/29
标签：泵站论文; 电气自动化论文; 电气设备论文; 设备论文; 水泵论文; 变压器论文; 故障论文; 《基层建设》2019年第6期论文;