排涝站设计若干要点

王文辉

（江西省南城县水务局，江西 抚州 344700）

1 、前言

南城县廖坊水库库区防护工程在南城县境内有圩堤4座，堤防总长度21.95公里。沿堤设计有排涝泵站6座，即：八堡堤排涝泵站，设计防洪标准：二十年一遇（P=5%）；堤防设计排涝标准：五年一遇三日暴雨加城镇工业和生活污水三日排至耐渍深，装机5×280kW=1400kW。万年堤排涝泵站，堤防设计防洪标准：五十年一遇（P=2%）；设计排涝标准：五年一遇三日暴雨加城镇工业和生活污水三日排至耐渍深，装机 4×75kW+2×155kW =610kW。 河 西堤设有三座排涝泵站，堤防设计防洪标准：五十年一遇P=2%）；设计排涝标准：十年一遇一日暴雨加城镇工业和生活污水247小时排至耐渍深，河西上排涝泵站装机轴流泵3×45kW+排污泵2×15kW =165kW。河西中排涝泵站装机3×155kW =465kW。河西下排涝站装机5×155kW=775kW。新桥堤排涝泵站，堤防设计防洪标准：五十年一遇（P=2%）；设计排涝标准：十年一遇一日暴雨加城镇工业和生活污水24小时排至耐渍深，装机3×45kW =135kW。六座排涝站总排水流量42.9m3/s，排涝面积33.695km2。防护区共保护人口22680人，农田15041亩，房屋 537790 m2。

2 、运行中常出现故障

2.1 各排涝站供电电源可靠性不能保证，设计时无备用电源，影响正常排涝。

⑴八堡堤排涝站由徐家35kV变电站的一回10kV专用线供电；

⑵万年堤和河西下两座排涝站由我县城北10kV开关站的一回10kV线路供电；

⑶河西堤上、中及新桥堤三座排涝站由我县城南10kV开关站的一回10kV线路供电；

⑷河西堤中排涝站供电的10kV线路与河西下排涝站供电的10kV线路通过一组小型断路器开关采取手握手方式联接，实现五座排涝站共用一回路双电源点供电方式。

由于六座电排站均为单回路供电，一旦大网停电或10kV供电线路故障，电排站就无法开机排涝。特别是河西堤中排涝站关系到南城县整个县城的生产生活用水的排放。如果停电时间过长，加之没有滞洪区，外河水位又高，进水渠水位急剧上涨，必将引起县城内涝。因此，各电排站有无备用电源的问题将直接关系到县城能否安全度汛。

廖坊水库库区防护工程各排涝站多次因天气影响电网停电，特别是汛期如雷击线路故障停电，而雷雨天气按规范要求又不能上杆排故障，不能及时恢复供电，一旦下起大雨，新桥及县城就必形成内涝。2008年元月因遇到冻雨天气，造成县城内的220kV、110kV、35kV、10kV线路故障，全县已停电数天，幸好天气没有下大雨，加之廖坊水库当时没有正常蓄水，外河水位只有62m（离正常蓄水位65m还差3m），而八堡堤、万年堤都因不能自排，已形成大面积内涝。如果当时外河正常蓄水到65m，那么我县县城也会受淹。

以上情况的发生，如各排涝站均有备用电源，供电可靠性能得以保证，也就不会形成内涝。

2.2 排涝站装机台数较多，变压器容量在500kVA以上的400V低压机组不能采取10kV跌落式开关送电，应在设计时采用户外式真空断路器送电。

由于10kV跌落式开关采取高压熔丝为过流与过载保护。熔丝靠螺栓连接，当汛期排涝时，排涝站的机组根据前池水位变化不断投入运行，机组启动时，启动瞬间电流达额定电流3倍左右，往往最后一台机组投入运行时，高压熔丝容易熔断，造成全站停电。满负荷排涝时，往往外面下大雨，在大雨情况下停送跌落式开关极不安全。河西中排涝站变压器容量为630kVA，河西堤下排涝站变压器容量为1000kVA，均采用10kV跌落式开关停送高压电源。主汛期下大雨时，满负荷排涝时，经常遇到最后一台机组投入运行时，10kV跌落式开关的高压熔丝被熔断，造成全站机组瞬间停运，由于两座排涝站前没有设计滞洪区，前池水位急骤上涨，易出现内涝。如采取户外式真空断路器就不会发生类似情况。

2.3 县城排涝站，低压机组的每台水泵的进水室前应设计单独的进水室，并设有单独的检修闸门，便于水泵在防汛排涝时出现故障后能及时检修，同时不影响其他水泵的正常排涝。

廖坊水库库区南城6座排涝站除八堡堤排涝站每台水泵进水室设有单独的进水检修闸门外，其他五座低压排涝站全部都是在进水前池设有一道总检修闸门。如果一台水泵故障要检修，检修闸门一关，全站排涝机组都得停运，这样对排涝站的排涝工作很不利。

河西堤中电排站由于在前池前没有设计滞洪区，汛期进入前池的水又急又快，前池前只安装一道粗格栅进行清污，大量杂物还是清除不了，如不停机清除杂物，机组无法运行。由于每台水泵没有单独的检修闸室，只能关前池的总闸门，造成全站不能排涝。因此需要每台水泵设有单独的检修闸门。

2.4 无滞洪区的排涝站在设计时，机组排涝流量不能每台一样，应考虑安装机组排涝流量不同的机组，这样有利于机电设备的使用寿命。

河西堤中电排站自运行来，在汛期经常遇到机组频繁的启动。原因是由于该排涝站前池无滞洪区，只有进洪沟渠，进入排涝站流量随天下雨的大小变化较快，往往三台机或二台机组联运排涝时，由于降雨时大时小，进入前池流量无调节能力，水位上升快，下降也快，机组运行一至二小时就要停或投一台。原因该站只安装三台排水流量相同的2.37m3/s的水泵，投入或者停运一台机组，排涝流量也就增加或减少2.37m3/s。这样在很短的时间内，前池和过水渠中的水位变化较快，如果该站安装大小流量不同的机组，根据降雨变化不同，来水流量的大小，投运流量适合的水泵，这样设备的启动就会相对减少，对机电设备的使用寿命会有好处。

3.对设计的几点建议

为了县城区少发生内涝，有利于排涝站的运行与维护，在投资增加不太大的情况下，我个人对排涝站的设计提出以下几点建议：

3.1 城区排涝站电源点的设计应保证供电可靠性，要有双电源点和双回路供电。

3.2 排涝站单台主变容量超过500KVA的应采用户外真空断路器送电。

3.3 城市排涝站每台机组应单独设计检修闸门。

3.4 无滞洪区的排涝站在设计时，每台水泵选型应采取大、小流量不一的形式。

[1]阎隆勃，孙融.排涝站规划设计问题的探讨[J].海河水利，1998.