摘 要：取水幫浦站作為水庫供水系統的重要組成部分，對於確保水庫功能的充分發揮具有十分重要的現實意義。因此，需要充分重視水庫取水幫浦站的設計工作，本文對取水幫浦站的形式及幫浦組選擇進行了比較深入的分析研究，在此基礎上，進一步分析了取水幫浦站電氣控制系統設計，能夠在一定程度上提高取水幫浦站的設計水平，對於從事相關工作的技術人員具有一定的借鑑意義。
水庫供水系統主要是由取水幫浦站、加壓幫浦站、高位水池以及輸水管線等部分構成，其中取水幫浦站負責將下水庫中儲存的水輸送至加壓幫浦站，對於確保水庫後續順利的供水具有十分重要的現實意義。因此，為了確保取水幫浦站能夠始終處於良好的執行狀態，進而能夠順利的完成取水工作，就要結合水庫實際的取水情況，對取水幫浦站形式及其電氣控制系統進行科學合理的設計，從而為取水幫浦站各項功能的順利實現提供可靠保障。
2.1 幫浦站形式選擇
取水幫浦站形式的選擇要充分結合幫浦站的實際情況，選擇技術先進、經濟合理的幫浦張形式。幫浦站的取水方式對於取水量、安全性以及可靠性等具有非常重要的影響，並且還會間接的影響到工程投資、施工以及執行管理等工作。因此，要充分重視取水幫浦站的形式選擇工作，下面將進行
(1)旋臂式躉船幫浦站
在旋臂式躉船幫浦站的建設過程中，需要在岸邊的適宜位置處建設一受力墩，用於旋臂固定躉船幫浦站。躉船上的幫浦站會隨著水位的起伏變化而同步公升降，並且躉船在公升降的過程中還能自動調節平衡，這就保障了安裝在躉船上的水幫浦取水口與水面之間的距離保持恆定。為了能夠適應水位的變化，可以通過調節聯絡管與岸上輸水管路之間的相對連線來實現。此外，躉船不僅能夠適應靜水中的取水要求，並且還能夠隨著水位的變化完成相應的取水工作。
(2)纜車式幫浦站
纜車式幫浦站是指建造在岸坡上吸水庫或江湖河邊表層水的取水構築物，在捲揚機的帶動下鋼絲繩將牽引力傳輸至幫浦車上，進而帶動相應的水幫浦機組進行工作。纜車式幫浦站還能通過設定在斜坡上的軌道，根據水位的高低變化而進行同步運動，進而完成相應的取水工作。為了能夠對水位的漲落變化進行實時的監控，需要在幫浦車的吸水管位置處設定水位監測儀，為水位的監測工作提供可靠保障。當水位超過水幫浦的工作吸程和最高點時，監測系統就會發出報警訊號，後台的技術人員就能及時了解水位的變化情況，並採取相應的控制措施，將幫浦車進行上移或下移，為水幫浦取水工作的順利進行提供可靠保障。
(3)兩種方案綜合比較
上述兩種幫浦站形式的對比分析如下表所示。
(4)取水幫浦站方案確定
通過上表兩種幫浦站形式的對比分析可以知道，相較於旋臂式躉船幫浦站而言，纜車式幫浦站具有非常明顯的優勢，因此，最終決定選用纜車式幫浦站。根據gb 50265-2010《幫浦站設計規範》中的相關規定，纜車式幫浦站中的水幫浦取水管道需要結合坡道的變化趨勢進行布置，其出水管進行併聯後再與聯絡官進行連線，其中的聯絡管優先採用曲臂式，在實際的設計過程中要進行充分的考慮。
(5)幫浦車的安全保護裝置
為了確保幫浦車的安全執行，降低工作過程中的事故率，在設計過程中還要對幫浦車的整體運**況進行系統全面的分析研究，並設定有針對性的安全保護裝置，所需要設計的安全保護裝置如下所示。
1)軌道終端車擋，通過在軌道的最下部位置處設定相應的車擋，在幫浦車進行低水位取水時防止其下放失控而掉入河中。
2)軌道抗滑板，其通常設定在軌道的中部位置處，當軌道壓板發生鬆動無法為軌道提供足夠的下壓力時，抗滑板就能阻止軌道的下滑運動。為了確保軌道抗滑板能夠提供足夠的阻擋力，其通常焊接在軌道上。
3)夾軌器，夾軌器無法單獨使用，其主要是輔助安全鉤進行工作。當幫浦車需要長時間保持不動時，而需要放鬆鋼絲繩或檢修滑輪的情況，則需要用到夾軌器。
4)安全掛鉤，在幫浦車車架的適宜位置處設定安全掛鉤，當幫浦車牽引鋼絲繩在工作過程中受到的力過大時，發生斷裂後，安全鉤就能勾住軌道內側的卡舌，進而避免幫浦車由於下滑而發生損壞。
2.2 幫浦組選擇
(1)水幫浦選型
在進行水幫浦選型之前，需要對取水幫浦站的相關引數進行了解，例如，取水幫浦站與加壓幫浦站之間的垂直高度和距離，取水幫浦站的供水規模。纜車式幫浦站中幫浦車的體積不宜過於寬高，這是由於立式的多級離心幫浦水幫浦與電機的中心位於同一條垂直線中，這就會造成其重心較高，導致幫浦車的執行穩定性較差，在執行過程中容易發生傾翻。因此，當現場的取水高度較高時，需要設計多級離心幫浦，進而確保每級離心幫浦的重心高度具有較高的穩定性。
(2)水幫浦電機選型
當完成了水幫浦的選型工作之後，水幫浦電機的工作引數也就隨之固定，在電機的選擇過程中，要注重其與水幫浦之間的配合工作。對於電機的啟動而言，採用高壓固態軟啟動有助於提高系統電網的穩定性，進而能夠確保電機的安全執行，在實際的電機選型過程中需要進行充分的考慮。
(3)管路系統
管路系統主要是為了配合水幫浦的執行，在選擇過程中需要結合水幫浦的實際排量進行設計，確保閥門和高壓管路承壓具有良好的可靠性與經濟性，為水的輸送提供安全可靠的管路。
3.1 取水幫浦站電氣裝置
(1)取水幫浦站電氣裝置工作的高壓部分設計包括：高壓開關櫃、電壓互感器櫃、高壓軟啟動櫃、計量櫃以及乾式變壓器等，在實際的設計過程中要結合具體的電壓大小進行有針對性的設計。
(2)取水幫浦站電氣裝置工作的低壓部分設計包括：低壓動力屏、直流電池櫃、plc控制保護櫃、直流充電饋線櫃、電熱及照明控制箱等，同樣，在設計過程中，要進行統籌規劃、合理安排，確保低壓部分各項功能的順利實現。
(3)在電氣裝置的執行過程中，難免會遇到各種異常情況，為了避免電氣裝置和工作人員免遭傷害，就需要設定完善的保護和聯鎖功能，一旦發生故障，保護系統就能採取有效的控制措施，將危害限制在合理的範圍內。
3.2 控制系統設計
(1)水幫浦取水高度，在水庫的管理執行過程中，其水位不是一成不變的，而是會在一定的高度範圍內進行波動。當水位發生變化後，幫浦車高度就要進行相應的調整，進而確保水幫浦的進水管的取水高度適宜。通過在取水幫浦站的觸控螢幕上增設加壓幫浦站水池的液位高度和plc控制聯鎖及高位水池的資訊，工作人員就能及時採取措施。
(2)操作方式，電氣裝置的操作採用現場/遠端的操作方式，當一台水幫浦出現故障時，備用幫浦可自動開啟。在現場的控制櫃面板中增設手動控制旋鈕，操作人員就能對水幫浦進行就地控制，這就能夠在故障發生時，及時採取有針對性的控制措施。
(3)控制系統，plc可程式設計控制器能夠對取水幫浦站的所有電氣裝置進行邏輯控制，進而能夠確保各項裝置能夠進行協同執行，從而完成取水幫浦站的取水工作。
總而言之，取水幫浦站作為水庫的重要組成部分，對於水庫各項功能的順利實現具有十分重要的現實意義。因此，通過對取水幫浦站的工作要求進行系統全面的了解，進而能夠對取水幫浦站形式和電氣控制系統進行有針對性的設計，從而能夠在一定程度上提高取水幫浦站的工作效率，為企業帶來良好的經濟效益。
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