一种变电站地下层集水井防倒灌排水系统的研制及应用

一种变电站地下层集水井防倒灌排水系统的研制及应用

摘要:集水井防倒灌排水系统，通过高位传感器和低位传感器分别控制潜水泵启

动和停止，通过单向止回阀防止水逆流，从而避免了倒灌问题，安装水位报警装置，水位超过报警位置，通知运维人员及时消除排水设备故障。

关键词: 集水井；排水；防倒灌；水位报警

1、引言

由于部分变电站地势较低，排水系统不完善，而每年雨季降雨量大较时，

容易造成变电站内涝。目前变电站的排水系统的潜水泵普遍采用软管链接，连接

处容易老化，造成排水管脱落，造成电缆层积水；排水管没有设置单向止回阀，

站外积水通过排水管道，倒灌室内，排水系统的不完善，导致电力设备存在受潮、老化、绝缘变低的情况，容易引发安全事故。为积水疏通变电站地下层建筑的积水，必须用一种有效的排水技术措施，确保站内设备安全可靠运行。

2、排水系统的设计原则

集水井是用以汇集和存蓄地下水或者渗漏水的水井，一般位于地下室。当

集水井中的水将近蓄满时，通常是通过水泵将水抽走排出至站外。然而，由于集

水井的地势较低，其抽水管存在一段竖直管道，导致容易发生倒灌问题。为解决

变电站地下层排水倒灌问题，设计一种防倒灌排水系统。

包括潜水泵、排水管、单向止回阀、高位传感器、低位传感器、水位报警

装置；

潜水泵位于集水井的底部，潜水泵的出水口连接排水管，单向止回阀安装

在排水管上；

高位传感器的常开触点电连接于潜水泵，当水位超过高限位值时，常开触

点闭合，启动潜水泵；

低位传感器的常闭触点电连接于潜水泵，当水位低于低限位值时，常闭触

点断开，关闭潜水泵。

潜水泵包括第一水泵和第二水泵，第一水泵和第二水泵的出水口均连接排

水管；第一水泵和第二水泵之间为一用一备关系。

集水井防倒灌排水系统还包括盖板，盖板为不锈钢制成，盖板呈网格状，

盖板还铺设有纱网。排水管为硬管。

集水井防倒灌排水系统，通过高位传感器和低位传感器分别控制潜水泵启

动和停止，通过单向止回阀防止水逆流，从而避免了倒灌问题。

具备水位报警装置，报警器感应探头检测到水位达到或超出告警水位时，

会立即发出警报。

3、排水系统的实施方式

集水井防倒灌排水系统，包括潜水泵、排水管、单向止回阀、高位传感器、低位传感器。潜水泵位于集水井的底部，潜水泵的出水口连接排水管，单向止回

阀安装在排水管上。

潜水泵电连接有电源，单向止回阀的允许的流水方向与排水管的排水方向

一致。高位传感器的常开触点电连接于潜水泵，当水位超过高限位值时，常开触

点闭合，启动潜水泵。具体的，当常开触点闭合时，电源与潜水泵连接，向其供

电，潜水泵启动开始排水，防止水溢出集水井。需要说明的是，可以通过调整高

位传感器的安装位置高度实现调整高限位值的功能。

低位传感器的常闭触点电连接于潜水泵，当水位低于低限位值时，常闭触

点断开，关闭潜水泵。具体的，当常闭触点断开时，电源与潜水泵之间断开，不

再供电，潜水泵停止工作，防止潜水泵在无水的情况下运行。需要说明的是，可

以通过调整低位传感器的安装位置高度实现调整低限位值的功能。

集水井防倒灌排水系统，通过高位传感器和低位传感器分别控制潜水泵启

动和停止，通过单向止回阀防止水逆流，从而避免了倒灌问题。

潜水泵包括第一水泵和第二水泵，第一水泵和第二水泵的出水口均连接排

水管；第一水泵和第二水泵之间为一用一备关系。

具体的，第一水泵上设有第一故障开关，第一故障开关与电源和第二水泵

电连接。当第一故障开关闭合时，电源从向第一水泵供电切换至向第二水泵供电。同理，第二水泵上设有第二故障开关，第二故障开关与电源和第一水泵电连接。

当第二故障开关闭合时，电源从向第二水泵供电切换至向第一水泵供电。当第一

故障开关和第二故障开关均闭合时，该排水系统通过报警器报警。因此，单台水

泵损坏时，该集水井防倒灌排水系统仍能及时排除积水。

水位报警器感应探头检测到水位超标时，会立即发出声光报警，提示运维

人员及时采取措施。

该集水井防倒灌排水系统还包括盖板，盖板呈网格状，盖板上还铺设有纱网。网格状的盖板可方便观察集水井的情况，纱网用于防止小动物爬进集水井。

清理淤泥时，打开集水井上盖，对杂物进行清理，因此具有结构设计合理的优点。

图1为本实用新型实施方式中防倒灌排水系统的结构框图。

1-隔箱；2-自动潜水泵；3-分管；4-总排水管；5-第一单向止回阀；6-第二单向

止回阀；7-高位传感器；8-低位传感器；9-盖板；10-纱网；11-水位报警器。

4、结论

当变电站地下层有积水时，防倒灌排水系统能够及时排除电缆层积水。由

于排水管道设置了止回阀，有效防止变电站站外积水倒灌。同时防倒灌排水系统

应用后能够检测在集水井积水情况，从而判断水泵工况，故障时通过通知维护人

员及时处理。减少变电站地下层的排水倒灌的风险。可有效防止雨水倒灌，从而

避免外部积水进入变电站地下层，避免设备受潮老化，从根本上减少类似在开关柜、地下电缆的缺陷率，能降低人员、设备受到伤害问题，提高人员、设备的安

全系数，提高设备使用寿命，保证电力设备的安全、稳定运行具有重要意义。

梁庆波:1984—，男，技师,从事变电设备运行维护工作。

吴创权：1979—，男，高级技师/高级工程师，从事变电设备运行维护工作。

项目基金：中国南方电网公司职创项目“一种变电站地下层集水井防倒灌排水系统”（项目编码：031900KK52190130）