关于抽水站水泵运行时断路器开断最佳负荷值的分析

关于抽水站水泵运行时断路器开断最佳负荷值的分析

李丽

陕西省榆林市榆阳区南郊抽水站719000

摘要：随着我国人民生活水平的不断提高，人口基数不断扩大，抽水站的数量也处于高速增长过程中，抽水站有利于水资源的合理配置，对于我国经济社会的发展有很大的促进作用，特别是对农业生产来说，除此之外，抽水站的内部构造也较为复杂，想要实现对这些因素的全面把握是一项复杂的工作，断路器开断最佳负荷值就是控制工作中多的重点，对于行业来说还有很多难题需要克服，本文结合我国陕西榆林某抽水站的实际情况，针对断路器开断最佳负荷值进行分析。

关键词：抽水站；断路器；最佳负荷值

引言

水泵水轮机是抽水站中的重要基础设施，对抽水站的日常运行会产生重要的反作用。该种设备在过渡过程的运行状态下，会产生一定的应力，在水泵机组的转轮装置产生共振装置时，应力更会得到一定程度的提高，出现这种情况的原因较为复杂，主要是导叶装置关闭速度和导叶的叶片数量等等。想要实现对这些因素的把握需要行业工作人员充分发挥自身的主观能动性，所以说为了保障抽水站的正常运行和机组的安全，需要对断路器的最佳负荷取值进行把握。

一、抽水站水泵运行概述

为了保障相关研究工作的客观性，这里以陕西榆林某抽水站为例进行研究，为满足陕西榆林地区的水资源调配需求，该抽水站安装了4台水泵水轮机（如图1所示），机组的单机容量控制在300MW状态，额定的水头长度为244m。这里对其转动速度也进行了较为严格的控制，为300r/min，断路器对应的开端故障电力次数为6次，这些因素与抽水站机组的寿命之间都有着紧密的联系。

抽水站在农业生产中的应用较为广泛，主要有离心泵、混流泵和轴流泵等技术设备，对这些设备进行把握能够有效提高农业生产灌溉的效率，北方地区运用较多的是潜水泵。南方丘陵地区采用的是水轮泵，每种抽水设备的特点都不同，譬如轴流泵比较适合大面积的农田灌溉；离心泵比较适用于一些特定的农业生产区域；混流泵比较适合于平原河网地区和丘陵地区；水轮泵比较适用于山区的抽水，潜水泵比较适合于清水的抽取；井用泵则是比较常见的一种抽水站设备，比较适合于大口井和土井。榆林位于我国的陕西最北部，在黄土高原与毛乌素沙地南缘的交界处，农业生产的调配量比较大，同时农业灌溉也具有一定的特殊性，因此抽水站的发展显得尤为重要。

图1水泵水轮

二、断路器开断最佳负荷值的选定方案

最佳负荷值的选择需要对多种影响因素进行把握，一方面是实际的使用需求，另一方面就是厂家的设计参数。该抽水站的机组水泵在开断负荷取值上，一般控制在110至330MW之内。同时为了保障最终结果的客观性，还要通过具体的实验进行验证，在推进具体的实验之前，需要制定较为完善的实验计划，主要如下：首先就是对叶片和转轮之间的应力大小和相对关系进行测定，值得注意的是，整个实验需要建立在不同的基础之上，在完成测定工作之后，实行相关的总结工作，对实验过程中的重要数据进行整合和分析。主要可以分为以下几点：

（一）建立在负荷工况120MW状态下

在机组水泵的运行负荷从最高值向最低值递减的时候，导叶部件对于转轮装置的压力出现了一定的上升，对这一点要着重进行把握，运行负荷同具体压力之间存在一种数量关系，这种数量关系是实验过程中的重点，一般表现为反相关关系，对这一点进行把握，能为后期工作的推进创造便利。

（二）建立在负荷工况230MW状态下

在机组运行负荷从300MW降低至230MW时，导叶部件的压力也有一定程度的上升，运行负荷同压力之间依然呈现出一种反相关的关系。

（三）建立在负荷工况250MW状态下

与前者相同，在运行负荷的逐渐降低过程中，导叶部件的压力有着一定程度的上升，运行负荷同压力之间仍然是一种反相关的关系，由此可见这种反相关关系是相关研究工作中的重点。

（四）建立在负荷工况300MW状态下

满负荷下的抽水站，同日常工作状态下的抽水站之间存在一定的差异，主要表现为导叶部件相对的断路器出现了断开的情况。在机组的运行工作过程中，为了实现对不稳定因素的控制，一般要保障导叶的下降，为后期工作奠定坚实的基础。

综合多种实验结果来看，在断路器开断的过程中，机组负荷工况数值的降低，会出现一种数学规律，但是在满负荷的运行状态下，导叶同转轮之间的压力有着明显的降低，所以说，为了在最大程度上防止水泵机组压力的反流，需要及时进行调速器的调试，在必要时关闭导叶等部件。但是这种工作模式存在一定的时间误差，因此行业要充分自身的主观能动性，对相关技术进行完善。如果机器设备内部的压力过大，不利于实现资源的优化配置，甚至还会造成技术设备的损坏。因此在抽水站的日常工作过程中，要对断路器的开断负荷控制在合理范围内，有利于减少工作过程中的不稳定因素。

三、推进断路器开断最佳负荷值的分析策略

综合多种因素来看，在抽水站的水泵运行过程中，断路器的负荷控制对于水泵的后期运行会产生重要的反作用，保障分析和研究工作的质量尤为重要，制定完善的分析策略很有必要，主要可以分为以下几点：

（一）转变分析观念

技术的更新和发展为抽水站的技术完善奠定了坚实的基础，在断路器负荷值的分析过程中，要实现分析观念的转变，因为正确的分析观念能为相关工作的推进起到重要的导向作用。在进行分析观念转变的过程中，有以下几个注意点：首先就是结合抽水站运行的实际需求进行分析和研究工作；其次就是顺应时代的发展潮流，保障观念的可行性。分析观念的转变是一个长期的过程，需要行业诸多部门的群策群力。

（二）推进设施建设

在断路器负荷值的研究和分析工作中，需要运用到一定的技术设备，实现对这些技术设备的合理利用，能为后期工作的推进奠定坚实的基础。结合我国当前抽水站的发展来看，在基础设施的建设上还有很大的完善空间，推进基础设施的建设不仅需要行业自身的努力，同时也需要依赖于国家的相关福利政策，基础设施的建设需要有坚实的经济基础做支撑。

（三）提高人员素质

工作人员是抽水站建设工作中的核心和动力，工作人员的素质会对抽水站的发展起到重要的反作用。但是结合我国抽水站的实际发展情况来看，工作人员的素质不容乐观，进行工作人员素质的提高很有必要，主要有以下工作有待推进：首先可以提高行业的入职门槛，从根本上提高行业工作人员的素质；其次就是充分发挥后期培训工作的作用，为了保障培训工作的效率，一方面要针对工作人员的专业技能和素质进行培训，另一方面也要着重提高行业工作人员的综合素质，除了外部因素之外，工作人员素质的提高还需要自身具有较强的意识。

（四）加强技术革新

伴随科学技术的不断发展，技术在一个行业中的重要作用不言而喻。在我国的抽水站行业中也是如此，譬如在断路器开断工作中，在必要时需要进行调速器的调试和导叶的关闭，传统的人力工作存在诸多弊端，这些关键之处也是行业发展的全新契机，技术革新不仅能大幅提高行业的工作效率，同时也有利于行业的资源优化配置，能够为我国抽水站行业的长远发展注入源源不断的动力。

四、结语

抽水站的发展不仅关系到我国人民的日常生产，同时也涉及诸多行业的发展，是我国经济社会发展过程中的重点，保证抽水站的工作效率很有必要。但是在其发展的过程中还存在很多难题，对于行业来说任重而道远，为了促进抽水站行业的更好发展，有以下工作有待推进：从国家层面来说，要发挥宏观调控的作用，结合不同行业的实际需求，为抽水站的发展营造一个稳定的外部环境；从抽水站行业自身来说，要加强科研力度，为自身行业的发展注入充足动力。

参考文献：

[1]祝加勇，刘康波，杨晖，etal.水泵工况SFC模式启动时转子位置检测失败分析[J].水电站机电技术，2019，42（02）：74-76.

[2]邓金杰，文树洁，杨庭豪，etal.水电站水轮机顶盖取水泵板结构分析[J].东方电气评论，2018，32（04）：46-51.

[3]潘中伟，肖驰夫，刘斌，etal.220kV断路器油泵电动机频繁启动的原因分析与处理[J].浙江电力，2017（2）.

[4]李群辉.水胀式锚杆在厄瓜多尔美纳斯水电站开挖支护工程中的运用[J].绿色环保建材，2017（12）：225+227.

[5]李金伟，于纪幸，谷振富.张河湾抽水蓄能电站水泵水轮机热力学法效率试验[J].水电站机电技术，2017（5）.