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運用夾持式電磁流量計測量水流變化判斷水泵是否（fǒu）正常工作
點擊（jī）次數：2031 發布時間（jiān）：2021-01-01 13:33:04
摘要: 針對泵站更新改造後的配置新型較為先進的自動化機電設備，而又缺乏相應操（cāo）作運行技術水平（píng）的管（guǎn）理人員情況，闡述泵站 更（gèng）新改造建成後電氣設備的運行應（yīng）用不夠適用。提（tí）出必須加速提升灌區管（guǎn）理水平、從而保障灌區安全運行等方（fāng）麵發揮重 要（yào）作用，有利於（yú）泵站科學運行管理，提高（gāo）整體效益。
1 工程概況
肇源縣中心泵站更新改造工程包（bāo）括 13 座中型泵站分別 是杏樹園子強排分站、聚（jù）寶山強（qiáng）排分站、旭日強排分站、肇源農場排水分站和肇源農場二級排水分站、立陡山、燎原（yuán）、民 意、中心、蓮（lián）花泡和三站排灌分站、八家河灌溉分站和肇源農 場灌溉分站。總裝機台數 61 台（tái），總裝（zhuāng）機容量10 022 kW，總設（shè）計流量92. 87 m3 /s。
一期實施（shī）更（gèng）新改造 6 座泵站，重（chóng）點（diǎn）進行（háng）了泵站機電（diàn）設備技術更新改造，本次更新改造有（yǒu） 5 座分站分別增設了微機自 動化（huà）監控屏。電氣設備更新改造使用 GGD 係列開關櫃替換淘汰的 PGL 等設備，電氣均采（cǎi）用國內較為先進的（de）元件相配 套; 其中觀測儀表采用了 ACR220E 多功能智能網絡儀表，以 便於通過儀表 RS485 接口進行微機（jī）監控，對設備運行的三相 電壓（yā）、三相電（diàn）流、功率因數、有功功（gōng）率、無功功（gōng）率（lǜ）、有功電度、無功電度進行實時監控; 總進線櫃斷路器選用（yòng） CDM 型核心 部件采用智能控製; 各饋電斷路器用電動（dòng）分、合閘（zhá）替換（huàn）手動 操作。用軟啟動器替換老式自耦減壓啟動器，啟動實現“手 動/自動( 鍵盤操作) ”操作，各分泵站新增無功自動補償設施。增設超聲波（bō）水位計對抽水站前池水（shuǐ）位、出水池水位進行 實時水情監測; 增設分體式電磁( 超聲波) 流量計對水泵進行流量及 運行工況的實時監測。
2 更新後的電氣設備運行應用
肇源縣中（zhōng）心泵站分泵站管理人員對泵站常規設備的運行雖已具有一定的技術水（shuǐ）平和運（yùn）行管理的（de）經驗。如水泵的 運行管理、電動機的（de）運行管理、變壓器的運行管理、10 KV線 路及其附屬設（shè）備的運行管理、開關櫃的運行管理等。但對於 新產品的（de）運用和管理還（hái）缺（quē）乏（fá）經驗和技術水平。為（wéi）此，特別針對（duì）本次改造所（suǒ）使用的軟啟動設備、微機監控設備、信息采集 實時監測（cè）設備進行運行應用論述。目的是使泵站在安全情況下運行，同（tóng）時發揮其應有的作用。
1) 軟啟動器的運行應用。是在熟悉其工作原（yuán）理及其技 術特性的條件下進行的。軟起動器是采用智能化數字式控 製，以單片機（jī）為智能中心，可控矽模塊為（wéi）執行元件對電動機進行（háng）全自動控製，特別適用於泵站的鼠籠型異步（bù）電動機控製。軟啟（qǐ）動使電動機在任何工況下均能平滑起動、保護拖動係統，減少起動電流對（duì）電網的衝擊，保證電動機可靠的起動。 平滑減速停車，消除拖動係統的反（fǎn）慣性衝擊。完整的係（xì）統保護功能，延長係統的使用壽命，降低係統（tǒng）造（zào）價，提高係統的可靠性。兼容了所有起動設備的各種功能（néng），是（shì）傳統起動（dòng）星三角起動、自耦減壓起（qǐ）動等*理想的更新換代產品。同時軟起動器是（shì）一種集軟（ruǎn）停車、輕載節能和多種（zhǒng）保護功能於（yú）一體（tǐ）的新穎電機控製裝置（zhì）。運（yùn）用串接於電源（yuán）與被控電（diàn）機之間的軟起動器，控製其內部晶閘管的導通角，使（shǐ）電機輸（shū）入電壓從零以預設函數關係逐漸上升，直至起（qǐ）動結束（shù），賦予電機全電壓。在軟起（qǐ）動過程（chéng）中，電機起動轉矩（jǔ）逐漸增加，轉速也逐漸增加，無衝擊電流。具有軟停車功能，電（diàn）機停機時，傳（chuán）統的控製方（fāng）式都是通過瞬間（jiān）停電完成的。對（duì）於（yú）泵站（zhàn）來說如果瞬間停機，會產生巨大的“水錘”效（xiào）應，使管道，甚至水泵遭到損壞。在泵站中（zhōng），應用軟停車技術可避（bì）免泵站的“拍門”損壞，減少維修費（fèi）用和（hé）維修工作量。軟起動器中的軟停（tíng）車功能是晶閘管在得到停機指令後，從全導通逐漸（jiàn）地減小（xiǎo）導（dǎo）通角，經過一定（dìng）時間過渡到全關閉的過程。泵站電機（jī）停車的（de）時間根據實際出水管道長度及實際情況需要可在20 S左右調整。軟啟動在泵站運（yùn）行中還可以實現輕載節能目的，籠型異（yì）步電機是感性負載，在運行中，定子線圈繞組中的電流滯後於電壓。在電機工作（zuò）電壓不變，高水位時水泵處於輕（qīng）載狀態，功率（lǜ）因數低，低水位時水泵處於重載狀（zhuàng）態，功率因數高。軟起（qǐ）動器（qì）能實現在輕載時，通過降低電機端電壓，提高功（gōng）率因數，減少電機的銅 耗、鐵耗，達到輕載節能（néng）的目的; 負載重時，則提高電機端電壓，確保（bǎo）電機正常運行（háng）。軟（ruǎn）啟動（dòng）器的保護功能（néng）齊全，具有過載保護功能（néng）、缺相保護功能、過熱保護功能。熟悉基本功能及（jí）原理以後，懂得（dé）設備調整程序，並能熟練掌握代碼（mǎ）設置功能的（de）設置，按操（cāo）作說明進行操作既可以運行應（yīng）用。
2) 微機監控屏的運行應用。肇源縣中心泵站各（gè）分站管理水平總體程度（dù）上還處於初（chū）級管理模式水平，灌區（qū）管（guǎn）理人員水利現代（dài）化意識和技（jì）術水平（píng）還需亟待提高，就目前看，一期改造的 6 座泵站中有 5 處灌（guàn）排（pái）站安裝了微機自動（dòng）化（huà）監（jiān）控屏， 但由（yóu）於泵站管理人員技術水平有限，使得建成的自動化係統使用（yòng）困難，更談不上（shàng）向高層次開發利用了，管理維護也將出現難題，無法充分發揮已建成的（de）自動化結合信息化的開發利用作用（yòng）。高新技術產品目前不僅沒有減輕（qīng）反而加重了泵站（zhàn）工作人員的負擔，這（zhè）種狀況如果不（bú）能得到及時改善，將會造成泵（bèng）站趨於逐（zhú）步老（lǎo）化、落（luò）後等問題，人們（men）就會對自動化微機監控設施效益產（chǎn）生懷疑，結（jié）果隻能是逐漸淘汰，於是（shì）泵站管理又恢複到原來的狀態。所以利用好微機監（jiān）控屏是十分必要的。泵站技術改造（zào）新係統采用微機監控屏監（jiān）控（kòng），加強了（le）係（xì）統的控製、監視和保護功能，增強了係統對故障的判斷能力（lì）， 提高了泵站樞紐現代（dài）化管理水平，為實現（xiàn）無人值守創造（zào）了條件。泵站改造雖然不能達到全方位的泵站管理信息化管理水平，但確實提高了泵站自動化程度。肇源縣一期泵站（zhàn）的微機監控屏具有（yǒu）數據采集（jí）與處理功能，有電氣模擬量（liàng）輸入( 電壓，電流，功率) 非電氣模擬量( 水位，流量、溫度等) 輸入; 有斷路器、隔離開關的位（wèi）置信號開關量輸入; 有有功與無功的電能量的脈衝量; 有電壓、電流、有功功率、無功功率、功率因數（shù）、頻率及電能電量脈衝量; 有泵站的總有功與總無功（gōng）量的計算量; 有設備操作監視的開（kāi）、停機操作流程圖，實現（xiàn）人機對話; 微機監控屏具備負（fù）荷（hé）統計、模擬量統計、開關量動作記錄、報警記錄、電量越（yuè）限記錄、模擬量越限記錄、事故追（zhuī）憶、事件順序（xù）記錄、控製操作記錄、用戶登錄記錄、設備運行（háng）統（tǒng）計等自動記錄功能，微機監控屏的運用減輕以往的（de）人工記錄（lù）操作，減輕人（rén）員工作量。掌握微機監控（kòng）屏運行操作（zuò）上位機（jī）的開機流程，即投監控（kòng）屏櫃後麵的空氣開關 QF1; 然後投 UPS 電（diàn） 源箱空氣開關，再按 UPS 開機鍵開機; 依（yī）次投 2 － 5QF 空（kōng）氣開關。打開上位機( 即計算機) 後點擊打（dǎ）開“實時數據庫（kù）”，再打開“組態運行”然後（hòu）打開“組態運行”裏麵（miàn）的“用戶”，選擇“登錄”，這樣（yàng）就完成泵站管理微機監控的（de）準備工作，此時就可以使用微機監控屏進行開、停機及數據實時監控，達到運行應用之目的。
3) 信息采集實時監測設備的運行（háng）應（yīng）用，泵站安裝實時監控水情的 CSS － 200K 分體式（shì）超聲波液位計（jì），進行泵站前池水位、出水池水位檢測，通過微機監控屏的計（jì）算機（jī）數據存儲有利於科學分析和調度水（shuǐ）泵運行，特別是江水位低枯情況下進行機組運行的科學調度（dù）更顯（xiǎn）得十分必要; 該設備具有（yǒu）數據 RS232C 串行接口，可選配 RS485 或 CAN 總線; 4 － 20mA 模擬量輸出均可與微機屏配套使用實現實時監（jiān）控。泵站安裝實時監控流量的 LD 型夾持式電磁（cí）流量計進行實時監測水泵運行流量，該設備具有數據（jù） RS232C 串行接口，可選配 RS485 或 CAN 總線; 4 － 20mA 模擬量輸出均可與微機屏配套使用實現實時監控。通過微機監控計算機（jī）數據存儲進行分析可作出科學判斷水泵運行工況，對機組運行特別（bié）是（shì）水泵故障及早作出判斷，是科學（xué）診斷水泵維修及運行的保障，有效降低維修頻率，控製維修次數可（kě）以（yǐ）減少灌區盲目維護而增加費用（yòng），減輕職工勞動強度。
4) 無功自動補償設備的運行應用。各（gè）泵站全部（bù）建設在沿江地帶均處於10 KV供電末端，輸電線路長達十幾公（gōng）裏，供電線（xiàn）路電壓降大，影響泵站運行，為緩解和提高泵站的（de）用電質量增設無功補償設備（bèi），有效地提高泵站運行（háng）電壓（yā），同時降低泵站的無功消（xiāo）耗（hào），起到節能增效穩定運行目（mù）的。無（wú）功補償設備的控製係統采用智能控製實現自動切、投，依據泵站運（yùn）行（háng）的功率因數數據實行自行調投（tóu）入係統的無功補償電容（róng）量，以（yǐ）確保泵站運行功率因數達到 0. 92 以上（shàng）。
3 結論
通過泵（bèng）站更新改造後的機電設（shè）備實際情況，闡述泵站更（gèng）新（xīn）改造建成後電氣設（shè）備的使用說明及其運行應用。在提升泵站管（guǎn）理水平、保障泵站安全運（yùn）行等方麵發揮重要作用（yòng），有利於泵站安全運行管理的需要。
1 工程概況
肇源縣中心泵站更新改造工程包（bāo）括 13 座中型泵站分別 是杏樹園子強排分站、聚（jù）寶山強（qiáng）排分站、旭日強排分站、肇源農場排水分站和肇源農場二級排水分站、立陡山、燎原（yuán）、民 意、中心、蓮（lián）花泡和三站排灌分站、八家河灌溉分站和肇源農 場灌溉分站。總裝機台數 61 台（tái），總裝（zhuāng）機容量10 022 kW，總設（shè）計流量92. 87 m3 /s。
一期實施（shī）更（gèng）新改造 6 座泵站，重（chóng）點（diǎn）進行（háng）了泵站機電（diàn）設備技術更新改造，本次更新改造有（yǒu） 5 座分站分別增設了微機自 動化（huà）監控屏。電氣設備更新改造使用 GGD 係列開關櫃替換淘汰的 PGL 等設備，電氣均采（cǎi）用國內較為先進的（de）元件相配 套; 其中觀測儀表采用了 ACR220E 多功能智能網絡儀表，以 便於通過儀表 RS485 接口進行微機（jī）監控，對設備運行的三相 電壓（yā）、三相電（diàn）流、功率因數、有功功（gōng）率、無功功（gōng）率（lǜ）、有功電度、無功電度進行實時監控; 總進線櫃斷路器選用（yòng） CDM 型核心 部件采用智能控製; 各饋電斷路器用電動（dòng）分、合閘（zhá）替換（huàn）手動 操作。用軟啟動器替換老式自耦減壓啟動器，啟動實現“手 動/自動( 鍵盤操作) ”操作，各分泵站新增無功自動補償設施。增設超聲波（bō）水位計對抽水站前池水（shuǐ）位、出水池水位進行 實時水情監測; 增設分體式電磁( 超聲波) 流量計對水泵進行流量及 運行工況的實時監測。
2 更新後的電氣設備運行應用
肇源縣中（zhōng）心泵站分泵站管理人員對泵站常規設備的運行雖已具有一定的技術水（shuǐ）平和運（yùn）行管理的（de）經驗。如水泵的 運行管理、電動機的（de）運行管理、變壓器的運行管理、10 KV線 路及其附屬設（shè）備的運行管理、開關櫃的運行管理等。但對於 新產品的（de）運用和管理還（hái）缺（quē）乏（fá）經驗和技術水平。為（wéi）此，特別針對（duì）本次改造所（suǒ）使用的軟啟動設備、微機監控設備、信息采集 實時監測（cè）設備進行運行應用論述。目的是使泵站在安全情況下運行，同（tóng）時發揮其應有的作用。
1) 軟啟動器的運行應用。是在熟悉其工作原（yuán）理及其技 術特性的條件下進行的。軟起動器是采用智能化數字式控 製，以單片機（jī）為智能中心，可控矽模塊為（wéi）執行元件對電動機進行（háng）全自動控製，特別適用於泵站的鼠籠型異步（bù）電動機控製。軟啟（qǐ）動使電動機在任何工況下均能平滑起動、保護拖動係統，減少起動電流對（duì）電網的衝擊，保證電動機可靠的起動。 平滑減速停車，消除拖動係統的反（fǎn）慣性衝擊。完整的係（xì）統保護功能，延長係統的使用壽命，降低係統（tǒng）造（zào）價，提高係統的可靠性。兼容了所有起動設備的各種功能（néng），是（shì）傳統起動（dòng）星三角起動、自耦減壓起（qǐ）動等*理想的更新換代產品。同時軟起動器是（shì）一種集軟（ruǎn）停車、輕載節能和多種（zhǒng）保護功能於（yú）一體（tǐ）的新穎電機控製裝置（zhì）。運（yùn）用串接於電源（yuán）與被控電（diàn）機之間的軟起動器，控製其內部晶閘管的導通角，使（shǐ）電機輸（shū）入電壓從零以預設函數關係逐漸上升，直至起（qǐ）動結束（shù），賦予電機全電壓。在軟起（qǐ）動過程（chéng）中，電機起動轉矩（jǔ）逐漸增加，轉速也逐漸增加，無衝擊電流。具有軟停車功能，電（diàn）機停機時，傳（chuán）統的控製方（fāng）式都是通過瞬間（jiān）停電完成的。對（duì）於（yú）泵站（zhàn）來說如果瞬間停機，會產生巨大的“水錘”效（xiào）應，使管道，甚至水泵遭到損壞。在泵站中（zhōng），應用軟停車技術可避（bì）免泵站的“拍門”損壞，減少維修費（fèi）用和（hé）維修工作量。軟起動器中的軟停（tíng）車功能是晶閘管在得到停機指令後，從全導通逐漸（jiàn）地減小（xiǎo）導（dǎo）通角，經過一定（dìng）時間過渡到全關閉的過程。泵站電機（jī）停車的（de）時間根據實際出水管道長度及實際情況需要可在20 S左右調整。軟啟動在泵站運（yùn）行中還可以實現輕載節能目的，籠型異（yì）步電機是感性負載，在運行中，定子線圈繞組中的電流滯後於電壓。在電機工作（zuò）電壓不變，高水位時水泵處於輕（qīng）載狀態，功率（lǜ）因數低，低水位時水泵處於重載狀（zhuàng）態，功率因數高。軟起（qǐ）動器（qì）能實現在輕載時，通過降低電機端電壓，提高功（gōng）率因數，減少電機的銅 耗、鐵耗，達到輕載節能（néng）的目的; 負載重時，則提高電機端電壓，確保（bǎo）電機正常運行（háng）。軟（ruǎn）啟動（dòng）器的保護功能（néng）齊全，具有過載保護功能（néng）、缺相保護功能、過熱保護功能。熟悉基本功能及（jí）原理以後，懂得（dé）設備調整程序，並能熟練掌握代碼（mǎ）設置功能的（de）設置，按操（cāo）作說明進行操作既可以運行應（yīng）用。
2) 微機監控屏的運行應用。肇源縣中心泵站各（gè）分站管理水平總體程度（dù）上還處於初（chū）級管理模式水平，灌區（qū）管（guǎn）理人員水利現代（dài）化意識和技（jì）術水平（píng）還需亟待提高，就目前看，一期改造的 6 座泵站中有 5 處灌（guàn）排（pái）站安裝了微機自動（dòng）化（huà）監（jiān）控屏， 但由（yóu）於泵站管理人員技術水平有限，使得建成的自動化係統使用（yòng）困難，更談不上（shàng）向高層次開發利用了，管理維護也將出現難題，無法充分發揮已建成的（de）自動化結合信息化的開發利用作用（yòng）。高新技術產品目前不僅沒有減輕（qīng）反而加重了泵站（zhàn）工作人員的負擔，這（zhè）種狀況如果不（bú）能得到及時改善，將會造成泵（bèng）站趨於逐（zhú）步老（lǎo）化、落（luò）後等問題，人們（men）就會對自動化微機監控設施效益產（chǎn）生懷疑，結（jié）果隻能是逐漸淘汰，於是（shì）泵站管理又恢複到原來的狀態。所以利用好微機監（jiān）控屏是十分必要的。泵站技術改造（zào）新係統采用微機監控屏監（jiān）控（kòng），加強了（le）係（xì）統的控製、監視和保護功能，增強了係統對故障的判斷能力（lì）， 提高了泵站樞紐現代（dài）化管理水平，為實現（xiàn）無人值守創造（zào）了條件。泵站改造雖然不能達到全方位的泵站管理信息化管理水平，但確實提高了泵站自動化程度。肇源縣一期泵站（zhàn）的微機監控屏具有（yǒu）數據采集（jí）與處理功能，有電氣模擬量（liàng）輸入( 電壓，電流，功率) 非電氣模擬量( 水位，流量、溫度等) 輸入; 有斷路器、隔離開關的位（wèi）置信號開關量輸入; 有有功與無功的電能量的脈衝量; 有電壓、電流、有功功率、無功功率、功率因數（shù）、頻率及電能電量脈衝量; 有泵站的總有功與總無功（gōng）量的計算量; 有設備操作監視的開（kāi）、停機操作流程圖，實現（xiàn）人機對話; 微機監控屏具備負（fù）荷（hé）統計、模擬量統計、開關量動作記錄、報警記錄、電量越（yuè）限記錄、模擬量越限記錄、事故追（zhuī）憶、事件順序（xù）記錄、控製操作記錄、用戶登錄記錄、設備運行（háng）統（tǒng）計等自動記錄功能，微機監控屏的運用減輕以往的（de）人工記錄（lù）操作，減輕人（rén）員工作量。掌握微機監控（kòng）屏運行操作（zuò）上位機（jī）的開機流程，即投監控（kòng）屏櫃後麵的空氣開關 QF1; 然後投 UPS 電（diàn） 源箱空氣開關，再按 UPS 開機鍵開機; 依（yī）次投 2 － 5QF 空（kōng）氣開關。打開上位機( 即計算機) 後點擊打（dǎ）開“實時數據庫（kù）”，再打開“組態運行”然後（hòu）打開“組態運行”裏麵（miàn）的“用戶”，選擇“登錄”，這樣（yàng）就完成泵站管理微機監控的（de）準備工作，此時就可以使用微機監控屏進行開、停機及數據實時監控，達到運行應用之目的。
3) 信息采集實時監測設備的運行（háng）應（yīng）用，泵站安裝實時監控水情的 CSS － 200K 分體式（shì）超聲波液位計（jì），進行泵站前池水位、出水池水位檢測，通過微機監控屏的計（jì）算機（jī）數據存儲有利於科學分析和調度水（shuǐ）泵運行，特別是江水位低枯情況下進行機組運行的科學調度（dù）更顯（xiǎn）得十分必要; 該設備具有（yǒu）數據 RS232C 串行接口，可選配 RS485 或 CAN 總線; 4 － 20mA 模擬量輸出均可與微機屏配套使用實現實時監（jiān）控。泵站安裝實時監控流量的 LD 型夾持式電磁（cí）流量計進行實時監測水泵運行流量，該設備具有數據（jù） RS232C 串行接口，可選配 RS485 或 CAN 總線; 4 － 20mA 模擬量輸出均可與微機屏配套使用實現實時監控。通過微機監控計算機（jī）數據存儲進行分析可作出科學判斷水泵運行工況，對機組運行特別（bié）是（shì）水泵故障及早作出判斷，是科學（xué）診斷水泵維修及運行的保障，有效降低維修頻率，控製維修次數可（kě）以（yǐ）減少灌區盲目維護而增加費用（yòng），減輕職工勞動強度。
4) 無功自動補償設備的運行應用。各（gè）泵站全部（bù）建設在沿江地帶均處於10 KV供電末端，輸電線路長達十幾公（gōng）裏，供電線（xiàn）路電壓降大，影響泵站運行，為緩解和提高泵站的（de）用電質量增設無功補償設備（bèi），有效地提高泵站運行（háng）電壓（yā），同時降低泵站的無功消（xiāo）耗（hào），起到節能增效穩定運行目（mù）的。無（wú）功補償設備的控製係統采用智能控製實現自動切、投，依據泵站運（yùn）行（háng）的功率因數數據實行自行調投（tóu）入係統的無功補償電容（róng）量，以（yǐ）確保泵站運行功率因數達到 0. 92 以上（shàng）。
3 結論
通過泵（bèng）站更新改造後的機電設（shè）備實際情況，闡述泵站更（gèng）新（xīn）改造建成後電氣設（shè）備的使用說明及其運行應用。在提升泵站管（guǎn）理水平、保障泵站安全運（yùn）行等方麵發揮重要作用（yòng），有利於泵站安全運行管理的需要。
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