摘 要：變電站及電力電纜隧道低洼場(chǎng)地在雨季容易遭遇水浸風(fēng)險(xiǎn)，極易造成絕緣降低，甚至引發(fā)短路、接地故 障。為了防止場(chǎng)地進(jìn)水，需要在變電站電纜層、消防水池內(nèi)以及電力電纜隧道等較不利點(diǎn)處的集水井內(nèi)安裝潛排 水泵進(jìn)行排水，以保障電力設(shè)備的安全運(yùn)行。但是目前的大多數(shù)變電站及電力電纜隧道集水井內(nèi)潛排水泵運(yùn)行時(shí) 都存在著多種問題和風(fēng)險(xiǎn)，進(jìn)而造成一定的損失。針對(duì)當(dāng)前變電站及電力電纜隧道集水井內(nèi)磁翻板液位計(jì)存在 的問題進(jìn)行分析，提出了一套智能化的磁翻板液位計(jì)優(yōu)化方案。

    排水泵是變電站及電力電纜隧道低洼場(chǎng)地在雨季所必 需的設(shè)備之一，變電站承擔(dān)著電力系統(tǒng)中電壓與電流變換的人物，內(nèi)含多種設(shè)備以及電纜等，對(duì)防水的要求是比較高的。 夏季為雨水較多的時(shí)節(jié)，如果不能夠做好排水工作，將會(huì)對(duì) 變電站內(nèi)的設(shè)備和電纜造成一定的腐蝕和損傷，影響變電站 的正常工作，所以排水系統(tǒng)對(duì)于變電站來(lái)說(shuō)是十分必要的。 但是當(dāng)前大部分變電站及電纜隧道等場(chǎng)所采用的排水泵多 為較落后的控制系統(tǒng)，雖然也能夠完成排水工作，但在運(yùn)行 過(guò)程中會(huì)存在多種風(fēng)險(xiǎn)，造成不必要的損失。

    1 變電站傳統(tǒng)磁翻板液位計(jì)存在的問題
    變電站由于其自身的特殊性，在排水上的要求比其他類 型站點(diǎn)更高，所以排水系統(tǒng)是變電站必不可少的配置之一， 但傳統(tǒng)變電站水泵控制系統(tǒng)并不足以滿足變電站本身對(duì)于 排水的要求，存在一定的缺陷。目前大部分傳統(tǒng)變電站所采 用的磁翻板液位計(jì)結(jié)構(gòu)如圖 1 所示，在集水井內(nèi)安裝浮球 液位計(jì)，當(dāng)水位超過(guò)設(shè)定的閾值時(shí)潛水泵啟動(dòng)；當(dāng)水位低于 設(shè)定的閾值時(shí)潛水泵停止。控制模式主要包括“自動(dòng)控制” “手動(dòng)控制”“停止”三種模式，且均為現(xiàn)場(chǎng)操作。

    在此種控制系統(tǒng)中，水泵的“自動(dòng)控制”模式可以實(shí)現(xiàn) 變電站本地的自動(dòng)排水控制，但這種模式也有一定的缺陷， 即過(guò)度依賴于浮球液位計(jì)的運(yùn)行穩(wěn)定，但在實(shí)際生產(chǎn)運(yùn)行 中，集水井內(nèi)環(huán)境比較惡劣，浮球工作時(shí)間長(zhǎng)了容易發(fā)生粘 連等異常現(xiàn)象，并且很難及時(shí)監(jiān)測(cè)到這種異常，會(huì)導(dǎo)致失去 水位判斷的能力，這就會(huì)造成水泵的拒動(dòng)和誤動(dòng)現(xiàn)象頻繁， 給變電站的正常運(yùn)行帶來(lái)了一定的風(fēng)險(xiǎn)。除此之外，傳統(tǒng)變電站排水系統(tǒng)的“手動(dòng)控制”“停止” 兩種運(yùn)行模式是不能夠通過(guò)后臺(tái)操作的，主要依賴于運(yùn)行人 員到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)之后進(jìn)行的手動(dòng)操作。但是出于對(duì)多種因素的考 慮，變電站的集水井一般都設(shè)計(jì)在站內(nèi)四周角落位置，往往 距離變電站的主控室和人員的值班地點(diǎn)有一定的距離。正常的天氣并不會(huì)造成影響，但遇到惡劣雨水天氣時(shí)，一旦水位 判斷功能失效，變電站的值班人員就需要到現(xiàn)場(chǎng)觀察水位的實(shí)際情況。

    遠(yuǎn)距離的往返觀察水位，使得值班人員需要穿行于電氣 設(shè)備之間，會(huì)給值班人員的人身安全帶來(lái)一定的風(fēng)險(xiǎn)。與此 同時(shí)，雨水天氣往往是電網(wǎng)系統(tǒng)正處于運(yùn)行故障頻發(fā)的時(shí) 段，這需要變電站值班人員密切關(guān)注電網(wǎng)運(yùn)行狀況并及時(shí)配 合電網(wǎng)操作，這就導(dǎo)致了值班人員而無(wú)法抽身觀察蓄水池的 水位情況，可能造成蓄水池排水系統(tǒng)開、關(guān)機(jī)不及時(shí)，進(jìn)而 造成變電站電纜層或者廠區(qū)發(fā)生溢水事故，給電纜以及站內(nèi)電氣設(shè)備埋下極大的安全隱患。

    2 磁翻板液位計(jì)智能化的意義
    通過(guò)以上對(duì)于傳統(tǒng)變電站排水控制系統(tǒng)的分析可以看出，當(dāng)前的變電站排水系統(tǒng)在操作上以及正常運(yùn)行中都有著 一定的缺陷，所以對(duì)變電站排水控制系統(tǒng)進(jìn)行改良已經(jīng)是勢(shì)在必行。目前來(lái)看，將變電站磁翻板液位計(jì)智能化具備以下幾 點(diǎn)現(xiàn)實(shí)意義：①傳統(tǒng)的變電站結(jié)構(gòu)十分容易造成集水井的漫溢，進(jìn)而帶來(lái)一定的風(fēng)險(xiǎn)。而變電站、電力電纜隧道排水泵自動(dòng)控制系統(tǒng)可以解決集水井漫溢問題，保障變電站、電力 電纜隧道內(nèi)電力設(shè)施安全、穩(wěn)定運(yùn)行，提高供電可靠性。 ②在惡劣天氣之下，處理問題的時(shí)間決定了可能造成損失的 大小，傳統(tǒng)的磁翻板液位計(jì)操作不便，造成了時(shí)間上的浪費(fèi)，而智能化的排水泵自動(dòng)控制系統(tǒng)可大大縮短運(yùn)維人員防 澇工作的應(yīng)急啟動(dòng)時(shí)間，為變電站防洪澇工作的順利開展提 供寶貴的時(shí)間支持。③傳統(tǒng)的排水控制系統(tǒng)由于技術(shù)落后，導(dǎo)致在使用過(guò)程中容易出現(xiàn)多種不可預(yù)測(cè)的現(xiàn)象，因此缺乏 一定的穩(wěn)定性與可靠性，而智能化的排水泵自動(dòng)控制系統(tǒng)可 大幅度提高潛排水泵的使用可靠性，為變電站以及電力電纜 隧道防洪澇工作的順利開展提供有效的技術(shù)性保障。

    3 磁翻板液位計(jì)智能化改進(jìn)方案
    根據(jù)傳統(tǒng)磁翻板液位計(jì)存在的問題與缺陷，可制訂出 智能磁翻板液位計(jì)的改進(jìn)方案，主要是負(fù)責(zé)智能排水系統(tǒng) 的數(shù)據(jù)檢測(cè)和預(yù)警，以及在必要時(shí)具備遠(yuǎn)程啟停排水泵的作 用，以達(dá)到與現(xiàn)有排水系統(tǒng)功能互補(bǔ)的目的。

    為了達(dá)到相應(yīng)效果，磁翻板液位計(jì)需要改進(jìn)以下幾方 面：①在磁翻板液位計(jì)上摒棄浮球液位計(jì)的設(shè)計(jì)，改為增 加水位傳感器的形式，從而使水位的監(jiān)測(cè)手段更加穩(wěn)定、可 靠，值班人員也可以遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)檢測(cè)水位信息，遇到突發(fā)情況 時(shí)可及時(shí)預(yù)警現(xiàn)場(chǎng)排水系統(tǒng)故障。②針對(duì)手動(dòng)控制的局限性 問題，新型的磁翻板液位計(jì)需要豐富水泵的啟動(dòng)手段。在 本地手動(dòng)和本地自動(dòng)的基礎(chǔ)上，額外增加一項(xiàng)遠(yuǎn)程控制功 能，使運(yùn)行人員在智能輔助系統(tǒng)綜合監(jiān)控中心就可以對(duì)水泵 進(jìn)行啟動(dòng)和停止控制。③在磁翻板液位計(jì)上增加視頻、燈 光、警燈等前端監(jiān)視單元，實(shí)現(xiàn)水泵控制的遠(yuǎn)程可視化管理， 這樣一來(lái)，能夠讓上報(bào)的數(shù)據(jù)可驗(yàn)證，操作可視化，從而大 大提高變電站排水系統(tǒng)的安全性與可控性。④為了加強(qiáng)排水 系統(tǒng)整體的穩(wěn)定性與安全性，新型的磁翻板液位計(jì)應(yīng)當(dāng)加 強(qiáng)對(duì)水泵運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)視。通過(guò)電流傳感器檢測(cè)水泵電源， 可判斷水泵的運(yùn)行（啟停）狀態(tài)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障狀態(tài)，為維 保人員提供準(zhǔn)確的維保數(shù)據(jù)，節(jié)源增效。⑤在監(jiān)控平臺(tái)上增 加水泵智能控制模塊。將水泵控制系統(tǒng)較終接入現(xiàn)有的變電 站智能輔助系統(tǒng)平臺(tái)，作為智能輔助系統(tǒng)的子系統(tǒng)統(tǒng)一納入 管理。在平臺(tái)上，運(yùn)行人員可以實(shí)時(shí)查看集水井內(nèi)的水位信 息、水泵的開啟狀態(tài)，并能進(jìn)行遠(yuǎn)程操作。出現(xiàn)異常時(shí)發(fā)出 報(bào)警信號(hào)并及時(shí)記錄。具有查詢歷史曲線等功能，以備故障 分析、提出改進(jìn)方案，并繪制歷史數(shù)據(jù)曲線、報(bào)表，以利于 運(yùn)行人員的正確判斷。

    根據(jù)以上改進(jìn)需求，本文提出了相應(yīng)的排水控制系統(tǒng)智 能化解決方案，如圖 2 所示。 
  
    由圖 2 可看出，智能化改進(jìn)后的排水控制系統(tǒng)通過(guò)水泵智能控制器以及現(xiàn)場(chǎng)新增的水位采集裝置實(shí)時(shí)檢測(cè)水位信 息，并通過(guò)視頻、燈光系統(tǒng)的配合，對(duì)采集數(shù)據(jù)進(jìn)行原始驗(yàn) 證，確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。通過(guò)新增的電流運(yùn)檢器對(duì)電機(jī)電流 進(jìn)行檢測(cè)，可以判斷電機(jī)的運(yùn)行、故障狀態(tài)，為維保人員提 供項(xiàng)目維保依據(jù)。

    將水泵智能控制器的輸出部分直接接入水泵電氣控制 箱控制節(jié)點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制且不與原有排水系統(tǒng)相互干擾，從而達(dá)到減少問題、降低風(fēng)險(xiǎn)的效果。

    4 結(jié)語(yǔ)
    變電站及電力電纜隧道中低洼處的排水工作是日常維 護(hù)管理中十分重要的環(huán)節(jié)，但傳統(tǒng)的排水控制系統(tǒng)及設(shè)備往 往達(dá)不到變電站正常運(yùn)行所需要的安全與穩(wěn)定性的要求，需 要對(duì)當(dāng)前的排水控制系統(tǒng)進(jìn)行智能化改善，針對(duì)該處排水泵 運(yùn)行存在的問題，結(jié)合電力設(shè)施排水系統(tǒng)的特點(diǎn)進(jìn)行智能優(yōu) 化，將整體的結(jié)構(gòu)進(jìn)行大幅度修改，一方面在監(jiān)控措施上進(jìn) 行優(yōu)化；另一方面，在操作便捷性上進(jìn)行修改，從而使變電 站及電力電纜隧道排水更加順暢，保證人員操作安全和便捷 的情況下，整體提高變電站及電力電纜隧道運(yùn)行的安全性， 同時(shí)也能夠在一定程度上降低變電站管理成本，提升其工作 效率。