摘 要：變電站及電力電纜隧道低洼場地在雨季容易遭遇水浸風險，極易造成絕緣降低，甚至引發(fā)短路、接地故 障。為了防止場地進水，需要在變電站電纜層、消防水池內以及電力電纜隧道等較不利點處的集水井內安裝潛排 水泵進行排水，以保障電力設備的安全運行。但是目前的大多數(shù)變電站及電力電纜隧道集水井內潛排水泵運行時 都存在著多種問題和風險，進而造成一定的損失。針對當前變電站及電力電纜隧道集水井內磁翻板液位計存在 的問題進行分析，提出了一套智能化的磁翻板液位計優(yōu)化方案。

    排水泵是變電站及電力電纜隧道低洼場地在雨季所必 需的設備之一，變電站承擔著電力系統(tǒng)中電壓與電流變換的人物，內含多種設備以及電纜等，對防水的要求是比較高的。 夏季為雨水較多的時節(jié)，如果不能夠做好排水工作，將會對 變電站內的設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)對于變電站來說是十分必要的。 但是當前大部分變電站及電纜隧道等場所采用的排水泵多 為較落后的控制系統(tǒng)，雖然也能夠完成排水工作，但在運行 過程中會存在多種風險，造成不必要的損失。

    1 變電站傳統(tǒng)磁翻板液位計存在的問題
    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 用的磁翻板液位計結構如圖 1 所示，在集水井內安裝浮球 液位計，當水位超過設定的閾值時潛水泵啟動；當水位低于 設定的閾值時潛水泵停止。控制模式主要包括“自動控制” “手動控制”“停止”三種模式，且均為現(xiàn)場操作。

    在此種控制系統(tǒng)中，水泵的“自動控制”模式可以實現(xiàn) 變電站本地的自動排水控制，但這種模式也有一定的缺陷， 即過度依賴于浮球液位計的運行穩(wěn)定，但在實際生產(chǎn)運行 中，集水井內環(huán)境比較惡劣，浮球工作時間長了容易發(fā)生粘 連等異�，F(xiàn)象，并且很難及時監(jiān)測到這種異常，會導致失去 水位判斷的能力，這就會造成水泵的拒動和誤動現(xiàn)象頻繁， 給變電站的正常運行帶來了一定的風險。除此之外，傳統(tǒng)變電站排水系統(tǒng)的“手動控制”“停止” 兩種運行模式是不能夠通過后臺操作的，主要依賴于運行人 員到達現(xiàn)場之后進行的手動操作。但是出于對多種因素的考 慮，變電站的集水井一般都設計在站內四周角落位置，往往 距離變電站的主控室和人員的值班地點有一定的距離。正常的天氣并不會造成影響，但遇到惡劣雨水天氣時，一旦水位 判斷功能失效，變電站的值班人員就需要到現(xiàn)場觀察水位的實際情況。

    遠距離的往返觀察水位，使得值班人員需要穿行于電氣 設備之間，會給值班人員的人身安全帶來一定的風險。與此 同時，雨水天氣往往是電網(wǎng)系統(tǒng)正處于運行故障頻發(fā)的時 段，這需要變電站值班人員密切關注電網(wǎng)運行狀況并及時配 合電網(wǎng)操作，這就導致了值班人員而無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、關機不及時，進而 造成變電站電纜層或者廠區(qū)發(fā)生溢水事故，給電纜以及站內電氣設備埋下極大的安全隱患。

    2 磁翻板液位計智能化的意義
    通過以上對于傳統(tǒng)變電站排水控制系統(tǒng)的分析可以看出，當前的變電站排水系統(tǒng)在操作上以及正常運行中都有著 一定的缺陷，所以對變電站排水控制系統(tǒng)進行改良已經(jīng)是勢在必行。目前來看，將變電站磁翻板液位計智能化具備以下幾 點現(xiàn)實意義：①傳統(tǒng)的變電站結構十分容易造成集水井的漫溢，進而帶來一定的風險。而變電站、電力電纜隧道排水泵自動控制系統(tǒng)可以解決集水井漫溢問題，保障變電站、電力 電纜隧道內電力設施安全、穩(wěn)定運行，提高供電可靠性。 ②在惡劣天氣之下，處理問題的時間決定了可能造成損失的 大小，傳統(tǒng)的磁翻板液位計操作不便，造成了時間上的浪費，而智能化的排水泵自動控制系統(tǒng)可大大縮短運維人員防 澇工作的應急啟動時間，為變電站防洪澇工作的順利開展提 供寶貴的時間支持。③傳統(tǒng)的排水控制系統(tǒng)由于技術落后，導致在使用過程中容易出現(xiàn)多種不可預測的現(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性保障。

    3 磁翻板液位計智能化改進方案
    根據(jù)傳統(tǒng)磁翻板液位計存在的問題與缺陷，可制訂出 智能磁翻板液位計的改進方案，主要是負責智能排水系統(tǒng) 的數(shù)據(jù)檢測和預警，以及在必要時具備遠程啟停排水泵的作 用，以達到與現(xiàn)有排水系統(tǒng)功能互補的目的。

    為了達到相應效果，磁翻板液位計需要改進以下幾方 面：①在磁翻板液位計上摒棄浮球液位計的設計，改為增 加水位傳感器的形式，從而使水位的監(jiān)測手段更加穩(wěn)定、可 靠，值班人員也可以遠程實時檢測水位信息，遇到突發(fā)情況 時可及時預警現(xiàn)場排水系統(tǒng)故障。②針對手動控制的局限性 問題，新型的磁翻板液位計需要豐富水泵的啟動手段。在 本地手動和本地自動的基礎上，額外增加一項遠程控制功 能，使運行人員在智能輔助系統(tǒng)綜合監(jiān)控中心就可以對水泵 進行啟動和停止控制。③在磁翻板液位計上增加視頻、燈 光、警燈等前端監(jiān)視單元，實現(xiàn)水泵控制的遠程可視化管理， 這樣一來，能夠讓上報的數(shù)據(jù)可驗證，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應當加 強對水泵運行狀態(tài)的監(jiān)視。通過電流傳感器檢測水泵電源， 可判斷水泵的運行（啟停）狀態(tài)，及時發(fā)現(xiàn)故障狀態(tài)，為維 保人員提供準確的維保數(shù)據(jù)，節(jié)源增效。⑤在監(jiān)控平臺上增 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，作為智能輔助系統(tǒng)的子系統(tǒng)統(tǒng)一納入 管理。在平臺上，運行人員可以實時查看集水井內的水位信 息、水泵的開啟狀態(tài)，并能進行遠程操作。出現(xiàn)異常時發(fā)出 報警信號并及時記錄。具有查詢歷史曲線等功能，以備故障 分析、提出改進方案，并繪制歷史數(shù)據(jù)曲線、報表，以利于 運行人員的正確判斷。

    根據(jù)以上改進需求，本文提出了相應的排水控制系統(tǒng)智 能化解決方案，如圖 2 所示。 
  
    由圖 2 可看出，智能化改進后的排水控制系統(tǒng)通過水泵智能控制器以及現(xiàn)場新增的水位采集裝置實時檢測水位信 息，并通過視頻、燈光系統(tǒng)的配合，對采集數(shù)據(jù)進行原始驗 證，確保數(shù)據(jù)的準確性。通過新增的電流運檢器對電機電流 進行檢測，可以判斷電機的運行、故障狀態(tài)，為維保人員提 供項目維保依據(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，可實現(xiàn)遠程控制且不與原有排水系統(tǒng)相互干擾，從而達到減少問題、降低風險的效果。

    4 結語
    變電站及電力電纜隧道中低洼處的排水工作是日常維 護管理中十分重要的環(huán)節(jié)，但傳統(tǒng)的排水控制系統(tǒng)及設備往 往達不到變電站正常運行所需要的安全與穩(wěn)定性的要求，需 要對當前的排水控制系統(tǒng)進行智能化改善，針對該處排水泵 運行存在的問題，結合電力設施排水系統(tǒng)的特點進行智能優(yōu) 化，將整體的結構進行大幅度修改，一方面在監(jiān)控措施上進 行優(yōu)化；另一方面，在操作便捷性上進行修改，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行的安全性， 同時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。