摘要：农村小型泵站，在调节输水量和输水压力时，大都是通过调节输水阀口径来调节输水量和输水压力的，这种传统的变径调节输水量和输水压力方式在泵站普遍存在，尤其在农村小型泵站使用较多，其功率大量消耗在阀门截流体上，功率损耗极大，增加了泵站的运行成本，本文通过对泵站的运行和技改实践，提出对泵站节能的几点体会。
关键词：泵站；技改；节能
1.概述
农村小型水泵站大都分布在农村乡镇的偏远山区，主要是农村人畜饮水的小水厂、农业灌溉用的提灌站和排涝站等农村小型水利工程。工程大都建于上世纪80年代，设备大都是小型离心式水泵，由于受建设时期经济和技术条件等限制，设备现运行效率低，耗能高，加之技术和管理水平较低，设备大修和技术改造受到限制，现工程满足不了服务需要，致使泵站得不到良好的运行和发展。加快泵站节能改造，提高泵站管理水平，对农村小型泵站显得尤为重要。现从以下几个方面介绍农村小型泵站节能改造的几点思路和体会。
2.设备技改与节能
2.1核算原设计配套的动力设备的功率配套与泵站实际输水功率是否合理配套，是否存在大马拉小马车现象。在经济条件许可的情况下，更换80年代生产的电动机(高耗能)和水泵，使其使用节能型电机和水泵。
2.2功率因数补偿节能。无功功率不但增加线损和设备的发热，更主要的是功率因数的降低导致电网有功功率的降低，大量的无功电能消耗在线路当中，设备使用效率低下，浪费严重，由公式P=S×cosФ，Q=S×sinФ，其中S－视在功率，P－有功功率，Q－无功功率，cosФ－功率因数，可知cosФ越大，有功功率P越大，普通水泵电机的功率因数在0.6～0.7之间，使用变频调速装置后，由于变频器内部滤波电容的作用，cosФ≈1，从而减少了无功损耗，增加了电网的有功功率。
2.3软启动节能。由于电机为直接启动或Y/D启动，启动电流等于(4-7)倍额定电流，这样会对机电设备和供电电网造成严重的冲击，而且还会对电网容量要求过高，启动时产生的大电流和震动时对挡板和阀门的损害极大，对设备、管路的使用寿命极为不利。而使用变频节能装置后，利用变频器的软启动功能将使启动电流从零开始，最大值也不超过额定电流，减轻了对电网的冲击和对供电容量的要求，延长了设备和阀门的使用寿命。节省了设备的维护费用。
2.4尽可能改变径输水调节为变频输水调节。因为变径输水调节功率消耗在变径阀门上的损耗大，也不便自动化控制方面的需要。由于水泵大多为平方转矩负载，轴功率与转速成立方关系，所以当水泵转速下降时，消耗的功率也大大下降，因此节能潜力非常大，最有效的节能措施就是采用变频调速器来调节流量。根据变频节工作原理和由流体力学可知，P(KW)Q(m3/s)×H(p)，流量Q与转速N的一次方成正比，压力H与转速N的平方成正比，功率P与转速N的立方成正比，如果水泵的效率一定，当要求调节流量下降时，转速N可成比例的下降，而此时轴输出功率P成立方关系下降。即水泵电机的耗电功率与转速近似成立方比的关系。
2.5对吸程管排空气原真空泵设备进行技术改造，使用水槽装置代真空水泵。根据泵站工作实践经验，由于水泵工作前吸水管道排真空即耗时又耗电，还增加设备的维量，对泵站设备自动化方面改造影响大。
3.科学管理与节能
3.1经过对农村小型泵站运行管理工作实践分析，农村小型水泵站服务农村、农业、农民及人蓄水起着至关重要和不可替代的工作。但经济效益差，管理水平低，设备年久得不到很好的维修，尤其是输水管道和配电设施等重要生产环节。至使吨水成本较高，供水收入收不抵，在亏损情况下，还要运行，使泵站得不到良性发展。规范管理制度，加强节能降耗管理，严抓收费用水产的用水状况记录管理，做到水压合格，管漏必修，减少停水时间，提高供水服务管值量，降低固用不上水等原因造成的经济收入减少。
3.2认真调查用水对象的用水要求，在满足用水对象要求的基础上做到定时供水，减少耗损。在征得普遍用户同意的基础上，针对不同用户，适当调整供水时间，象农村人蓄引水用户，在夜里1点至5点可停止供水，即对用水户不影响也提高了泵站的生产效益。
3.3加强设备自动化管理，提高泵站的经济效益。在经济有化调节，一是科学合理的控制供水技术指标的测算和调节，对泵站节能工作起到了至关重要的作用。二是有效减少了劳动强度和劳动量。提高和方便了设备的科学化管理，减少了供水吨成本费用。三是提高了供水户的服务水平和服务质量，为新农村农民生活水平都有较大的提高。
4.举例一台水泵电机功率为55KW，当转速下降到原转速的4/5时，其耗电量为28.16KW，省电48.8％，当转速下降到原转速的1/2时，其耗电量为6.875KW，省电87.5％.应用变频器节电率为20％～50％。通过某农村小型水泵站技术改造对电机的动力设备容量实测证明，水泵电机的设计容量要比实际正常工作容量高出很多，存在“大马拉小车”的现象，效率低下，造成电能的大量浪费。因此推广交流变频调速装置效益显著。
通过分析可知：采用变频器驱动具有很高的节能空间。目前许多国家均已指定流量压力控制必须采用变频调速装置取代传统方式，中国国家能源法第29条第二款也明确规定风机泵类负载应该采用电力电子调速。