关于变电站防洪的必要性及方案设计的论文
引言
现阶段，变电站的防洪措施多数是以防止洪水进入为主要的原则，在这个原则的指导下，在变电站的周围设置一定的防洪设施，或者开挖泄洪的通道等。但是这种防洪的措施较为传统，当前已经无法满足智能变电站的防洪要求。在本文中，笔者从当前我国变电站的防洪概述入手，分析了变电站的防洪设计问题。
1、变电站防洪问题现状
我国水位监测系统的建设包括三个阶段：初级阶段、发展阶段和网络化阶段。20世纪70年代中期开始到80年代中期为初级阶段。水文信息化从1980年开始，起步于信息源的处理。80年代中后期开始的十余年为发展期。90年代后期，为适应防汛和水利调度现代化、信息化的要求，以及近代通信、计算机和网络技术高速发展的时代特点，水位监测系统的建设进入了网络化阶段，不断进入电力、水利、房地产等行业运用。
水位监测系统建设经过近30年的发展经验积累，虽然已经取得了巨大的进步，但总体来说，大部分地区的水位监测系统的建设还不够合理和完善，整体水平仍相对落后，与西方发达国家还存在着很大的差距，信息采集、传输手段和技术比较落后，信息时效性差，不能满足当今对水文数据实时、快速、准确监测的要求。
在2013年巨大灾害性台风“菲特”经历中，不管是人文还是经济都遭受到极大的损失。输供电在人们的居民生活以及社会发展必不可少的重要组成部分。在此次台风经过中输变电工程均受到不同程度上的的损失和破坏。
在浙江省海宁市地区的变电站中由于雨量过大引起的排水系统雨水倒灌的现象给变电站的运行带来不便。雨水的倒灌致使变电站内水位的太高。电缆和电缆室均出现了水侵现象。为防止在突发的灾害性天气出现时，变电站外的水通过排水道进入到变电站内，造成倒灌现象。在国网海宁市供电公司检修建设工区变电组和苏州市远帆电器有限公司技术人员讨论下得出一套防止雨水倒灌的水位系统。
2、变电站防洪的意义
变电站排水遇紧急灾害防涝系统的研发和应用是针对突然灾害天气，如：强降雨、暴雨、台风等多种灾害性雨水天气引起的内涝现象进行预防。在变电站的整体设计中。由于沿海一带地处平原，变电站建筑中变电站的选址也是在平整地段。当灾害性暴雨天气来临时，常常发生变电站外水位与站内水位相同，甚至产生站外水位过高，导致变电站外水开始向变电站内水倒灌的现场。
在历来的灾害性暴雨天气下，沿海地带的变电站均会出现内涝现象，在此等情况下研究设计出变电站防涝系统。主要防止在灾害性暴雨天气来临时，控制变电站水位进行防涝措施。
此设计有效应用于变电站和各种需要防止内涝的重要场所，能有效降低经济损失和防止因水灾引起的重要社会需求中断。提高变电站的安全运行，有效保证变电站运行的地面环境，做到智能自动的控制和监测，实时的作出应急措施，增强变电站的运行保障。
3、变电站防洪设计方案
3.1防洪设计原理
变电站日常排水中的水量是稀少的，在雨天的时候也能正常排水。但是遭遇台风或者暴雨的天气时，雨水开始通过排水口倒灌到变电站中，至此变电站的排水口成为防护的一道关口。当变电站内水位到达一定水位量的情况下进行制动。在出水口设置一道防水闸门。闸门内放置一台水泵。在水位到达一定量的情况下。通过水位探头进行传感。直接联动水闸，控制水闸下放，并开启水泵，致使变电站内的水通过水泵排出变电站。
变电站以外放置一只水位探测器。在水位低于日常排水位的情况下水闸方可自动开启见图1，至此，变电站的水能通过正常的排水口流出变电站。保证变电站的水位正常。
3.2系统设计原理
利用RS485通讯分别采集水位变送器获得现场的水位高度；根据水位情况判断；通过指令开启水闸或水泵。
（1）设备描述：水泵：100QW80-10-4（排出口直径：100（mm）额定扬程：10（m）电机功率：4000（W）额定流量：80（T/h）QW-潜水式排污泵。
（2）通讯描述：串口0波特率：9600bps，采集下面的水位变送器数据；串口1波特率：115200bps，执行上位机指令；水位变送器1-水闸外：ID=0001；水位变送器2-水闸里：ID=0002。
（3）功能描述：当水闸“外”的水位“低于”设定“下限”时———开启水闸；当水闸“外”的水位“高于”设定“上限”时———关闭水闸；当水闸“里”的水位“高于”设定“上限”时———开启水泵；当水闸“里”的水位“低于”设定“下限”时———关闭水泵。
3.3系统功能
（1）数据自动采集：自动实时采集计量点的地下水位数据，实现数据采集的准确性、完整性、及时性和可靠性；（2）自动控制：监测到变电站内水位超标能自动控制水闸进行启闭，放下水闸，具有及时性的防止内涝功能；（3）自动复位：根据检测的数据实时控制防涝系统。在达到正常排水的时候能自动及时的恢复到正常排水。
3.4技术难点分析
自动预警与自动防涝系统采用先进计算机技术和信息通讯技术，对地下水位数据的收集不仅能够及时、准确反映问题，分析问题，解决问题，从而指导工作实践；而且能够自动启动相应排水设备，及时有效掌握不同环境单元地下水位变化，对变电站设备的运行与管理具有重要意义。
3.5系统硬件
（1）水位监测探头：分体式结构：投入液体中的传感器部分为全密封不锈钢结构，电子线路部分壳体为铸铝结构，便于调校和接线；一体化结构：传感器与放大电路均在不锈钢全密封壳体内，无需外部调校；传感器外壳的防护等级为IP68，接线盒的防护等级为IP65；该产品由高性能压力传感器作为测量元件，精度高、体积小、使用方便、抗干扰能力强、可靠性高、稳定性好、灵敏度高、防水、抗结露；免维护，安装、调试方便，直接投入水中以测量出变送器末端到液面的液位高度。
（2）闸门及水泵控制器：通过主机分析数据得出解析结果。控制水闸以及水泵达到自动控制结果。
（3）闸门及启闭器：采用不锈钢材质定做而成，有效防止腐蚀，保持闸门的长久性和安全性。启闭器采用螺旋式手自一体的启闭器。在自动控制的同时。可手动进行旋动控制启闭，有效保证设备的正常运行和安全运行。
4、洪水进站的衍生问题
4.1户外变压器的水淹影响
从当前的情况来看，洪水对户外变压器的影响还是比较大的，由于国产的变压器底座通常比较高，所以其下部的是密封的钢实体，由于刚度比较大，所以即便洪水来袭，其一般也不会对变压器造成很大的影响。但是对变压器冷却风扇、监测系统和消防系统有很大的影响。所以必须采取一定的防护措施。
4.2对配电楼的.影响
洪水对配电楼的影响主要包括对地基承载力、对地层结构和主建筑物入口三个方面的影响。其中，为了减少户内变电站的土方，一般情况下把建筑物的地基抬高，从而达到少挖土方的目的。由于地基的抬高，室内与室外的地坪高差可能比较大，所以这种情况可能会给生产造成一定的不便。针对这一问题，必须在不过多占用用地面积的前提下，采用站台式的处理方法，通过布置台阶来满足检修人员的需要。对于布置在室内的电容器、电抗器等设备，需要设置符合要求的台阶，从而确保检修人员顺畅通过。
5、结语
随着我国经济社会的转型升级，我国的能源供应局面日渐紧张，在这种情况下，就必须加强变电站的建设，以提高我国的电能供应能力。但是对于一些在低洼地带建设的变电站，有遭受洪水侵袭的危险，所以必须加强变电站的洪水设计。在本文中，笔者结合自身的工作实际和理论知识，从我国变电站洪水设计现状入手，从防洪的意义、方案设计和系统功能等方面探究了变电站的防洪问题。
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