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運用電磁管道（dào）流量計（jì）測量（liàng）水流變化判斷水泵是（shì）否正常工作
點擊次數：2244 發布時間：2021-01-01 12:14:46
摘要（yào）: 針對泵站更（gèng）新改造後的（de）配置新型較為先進的自動化機電設備，而又缺乏相應（yīng）操作運行技術水平的（de）管理人員情況，闡述泵站 更新改（gǎi）造建成後電氣設備的運行應用不夠適用。提出（chū）必須加速提升灌區管理水平、從而保障灌區安全運行等方麵發揮重 要作用，有利於泵站（zhàn）科學運行管理，提高整體效益（yì）。
1 工程概況
肇源縣中心泵站更新改（gǎi）造工程包括（kuò） 13 座中型（xíng）泵站分別 是杏樹（shù）園子強排分站、聚寶山強排分站、旭日強排分站、肇源（yuán）農場排水分站和肇源農場（chǎng）二級排水分站、立陡山、燎原（yuán）、民 意、中心、蓮花泡和三站排灌分站、八家河灌溉分站和肇源農（nóng） 場灌溉分站（zhàn）。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。
一期實施更新改造 6 座泵站，重點進行了泵站機（jī）電設備技術更新改造，本次（cì）更（gèng）新改造有 5 座分站分別（bié）增設了（le）微機自（zì） 動化監控屏。電氣設備更新改造（zào）使用 GGD 係列開關櫃替（tì）換淘汰的 PGL 等設（shè）備，電氣均采用國內較為（wéi）先進的元件相配 套（tào）; 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 接口進行微機監控，對設備運行的三相 電壓、三相電流、功率因數、有功功率、無功功率、有功電度、無功電度進行實時監控; 總進線櫃斷路器選用 CDM 型核心 部（bù）件采（cǎi）用智能控製; 各饋電斷路器用電動（dòng）分、合閘替換手動 操作。用軟啟動器替換老式自耦減壓啟（qǐ）動器（qì），啟動實現“手 動/自動( 鍵盤操（cāo）作) ”操作，各分泵站新增無功自動補償設施（shī）。增（zēng）設超聲波水位計對抽水（shuǐ）站前池水位、出水池水位進行 實時水情監測; 增設分體式電磁（cí）( 超聲（shēng）波) 流量計對水泵進（jìn）行流量及 運行工況的實時監測（cè）。
2 更新後的電（diàn）氣（qì）設備運行應用
肇源縣中心泵站分泵站管理（lǐ）人員對泵站常規設備的運行雖已具（jù）有一定的（de）技術水平和運行管理的經驗。如水泵的 運行管理、電動機的運行管理、變（biàn）壓器的運行管理、10 KV線 路及其附屬設備的運行管理、開關櫃的運行管理等。但對於 新產品的運用和管理還（hái）缺乏經驗（yàn）和技術水平。為此，特別針對本次改造所使用的軟啟動（dòng）設備、微機監控設備、信息采（cǎi）集 實時監測設備進行運行應（yīng）用論述。目（mù）的是使泵站在安全情況（kuàng）下運行（háng），同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（gōng）作原理及（jí）其（qí）技（jì） 術（shù）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（piàn）機（jī）為智能中心，可控矽模塊為執行元件對電動機進行全自動控製，特別適用於泵站的鼠籠型異步電動機控製。軟啟動使電動機在任何工況（kuàng）下均能平滑起動（dòng）、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（de）反慣性衝（chōng）擊。完整的係統保（bǎo）護功能，延長係統的使用壽命，降低係統造價，提高係統的可靠性。兼容了所有起動設備的各種功能，是傳統起動星三角起動、自耦減壓（yā）起動等*理想的更新換代產品。同時軟起動器是一種集軟停車、輕載（zǎi）節能和多種保護功能於一（yī）體的新穎電機控（kòng）製裝置。運用串接於電源與被控電機之間（jiān）的軟起動（dòng）器（qì），控製其內部晶閘管的導通角，使電機輸入電壓從零以預（yù）設函數關係逐漸上升，直至起動結束，賦予電機全電壓。在軟起動過程中，電機起動轉矩逐漸增加，轉速也逐漸增（zēng）加，無衝擊電流。具有軟停車功能，電機停機時，傳統的控製方式（shì）都是通過瞬（shùn）間停電完成的。對於泵站來說如（rú）果瞬間停機，會產生巨大（dà）的“水錘”效應，使管道，甚至水泵遭到（dào）損壞。在（zài）泵站中，應用軟停車技術可避免（miǎn）泵站的“拍門”損壞，減少（shǎo）維修費用和維修工作量（liàng）。軟起（qǐ）動器（qì）中的軟停車功能是晶閘管在得到停機指令後，從全導通逐（zhú）漸地減小導通角，經過一定時間過渡到全關閉的過程。泵站電機（jī）停車的時間根據實際出水管道（dào）長度及實際情況需要可在20 S左右調整。軟啟動在泵站運行中還可以實現輕載節能目的，籠型異（yì）步電機是（shì）感性負載（zǎi），在運行中，定子線圈繞（rào）組中的電流滯後於電壓。在電機工作電壓不變，高水位時水泵處於輕載狀態，功率（lǜ）因數低，低水位時水泵處於重載狀態，功率因數高。軟起動器能實現在輕載（zǎi）時，通過降低電機端電壓，提高功率因數，減少電機的（de）銅 耗、鐵耗，達到輕載節能的目的; 負載重時，則提（tí）高電機端電壓，確保電機正常運行。軟啟（qǐ）動器的保護功能齊全，具有過載保護功能、缺相保護功能、過熱保護功能。熟悉基本功能及原理以後，懂得設備調整程序，並能熟（shú）練掌握代碼設置功能的設置，按操作說明進行操作既（jì）可以運行應用。
2) 微（wēi）機監控屏的運行應用。肇源縣中心泵站各分站管理水平總體程度（dù）上還處於初級管理模式水平，灌區管理人員水利現代化（huà）意識和技術水平還需亟待提高，就目前看，一（yī）期改造的 6 座泵站中有 5 處灌排站安裝了微機（jī）自動化監控屏， 但由於泵站管理人員技術水平有限，使得建成的（de）自動化係統（tǒng）使用困（kùn）難，更談不上向高層次開發利用了，管理維護也（yě）將出現難題（tí），無法充分發揮已建成的自動化結合信息化的（de）開發利用作用。高新技術產品目前不僅沒有減輕反而加重了泵站工作人（rén）員的負擔，這種狀況如（rú）果不能得到及時改善，將會（huì）造（zào）成泵站趨於逐步老化、落後等問題，人們就會對自動化微機監控設施效益產生懷疑，結果（guǒ）隻能（néng）是（shì）逐漸淘汰（tài），於是泵站管（guǎn）理又恢複到原來的狀態。所以（yǐ）利用好微機監控屏是十分必（bì）要的。泵站技術改造新係統采用微機監控屏監控，加強了係統的控（kòng）製、監視和（hé）保（bǎo）護功能，增強了係統對故障的判斷（duàn）能力， 提高了泵站樞紐現代化管理水平，為實現無人值守創造了（le）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（píng），但確實提高了（le）泵站自動化程度。肇源縣一期（qī）泵站（zhàn）的微機監控屏具有數據采集與處理功（gōng）能，有電氣模擬量輸入( 電壓，電流，功率) 非電氣模擬量( 水位（wèi），流量、溫度（dù）等) 輸入（rù）; 有斷路器、隔離開關的位置信號開關量輸入; 有有功與無功的電（diàn）能量的（de）脈衝量; 有電壓、電流、有功功率、無功功率、功（gōng）率因數、頻率及電能電量脈衝量; 有泵站的總有功與總無功量（liàng）的計算量; 有設備操作監視的開、停機操作流程圖，實現人機（jī）對話; 微機監控屏具備負荷（hé）統計、模擬量統計、開關量動作記錄、報警（jǐng）記錄、電量越限記錄、模擬量越限記錄、事故追憶（yì）、事件順序記錄（lù）、控製操作記（jì）錄、用戶登錄記錄、設備運行統（tǒng）計等自動記錄功能，微機監控屏的運用減輕（qīng）以往的人工記（jì）錄操（cāo）作，減（jiǎn）輕人員（yuán）工作量。掌握微機監控屏運行操作上位機（jī）的開機流（liú）程，即投監控屏櫃後麵的空氣（qì）開關 QF1; 然後投 UPS 電 源箱空氣（qì）開關（guān），再按 UPS 開機鍵開機; 依次投 2 － 5QF 空氣開關。打開上位機( 即計算機) 後點（diǎn）擊打開“實時數據庫（kù）”，再打開（kāi）“組態運行”然後打開“組態運行”裏麵的“用戶”，選擇“登錄（lù）”，這樣就完成泵站（zhàn）管理（lǐ）微機監控（kòng）的準備工作，此時就可以使用微機（jī）監（jiān）控屏（píng）進行開、停（tíng）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）應用，泵（bèng）站安裝實時監控水（shuǐ）情的 CSS － 200K 分體式超聲波液位計，進行泵站前池水位、出水池水位檢測，通過微機（jī）監控屏的計算機數據存儲有利於科學分析和調度水泵運（yùn）行，特別是江水位低枯情況下進行（háng）機組運行的科學（xué）調度更顯得十分必要; 該設備具有數（shù）據 RS232C 串行接口，可選配 RS485 或 CAN 總線; 4 － 20mA 模（mó）擬量輸出均可與微機屏配套使用實現實時監（jiān）控。泵站安（ān）裝實時監控流量的 LD 型電磁管道流量計進行實（shí）時（shí）監測水泵運行流量，該設備具有（yǒu）數據 RS232C 串行（háng）接口，可選配 RS485 或 CAN 總線; 4 － 20mA 模擬（nǐ）量輸出（chū）均可與微機屏配（pèi）套使用實現實時監控。通過（guò）微（wēi）機監控計算機數據存儲（chǔ）進行分析可作出科（kē）學判斷水泵運行工況，對機組運行特別是水泵故障及早作出判斷，是（shì）科學診斷水泵維修及運（yùn）行的保障，有效降低維修頻率，控製維修次數可以減少灌區盲目維護而增加費用，減輕職工（gōng）勞（láo）動強度。
4) 無功自動補償設備的（de）運行應用。各（gè）泵站全部建設在沿江地（dì）帶均處於10 KV供電末端，輸電線路長達十幾（jǐ）公裏，供電（diàn）線路電壓降大，影（yǐng）響泵站運（yùn）行，為緩（huǎn）解和提高（gāo）泵（bèng）站的用電（diàn）質量增設無功補償設備，有效地提高泵站運行電壓，同時（shí）降低泵站的（de）無功消耗，起到節能增效穩定運行目的。無功補（bǔ）償設備的控（kòng）製（zhì）係統采用智能控製實現自動（dòng）切（qiē）、投，依據泵站運行的功率因數數據實行自行調投入係統的無功補償電容量，以（yǐ）確（què）保泵站運行功率（lǜ）因數達（dá）到 0. 92 以上。
3 結論
通（tōng）過泵站更新改造後的機電設備實際情況，闡述泵站更新改造（zào）建成後電氣設備的使（shǐ）用說明及其運行應用。在提升泵站管理（lǐ）水平、保障泵站安全運行等方麵發揮重要作用，有利於泵站安全運行管理的需要。
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1 工程概況
肇源縣中心泵站更新改（gǎi）造工程包括（kuò） 13 座中型（xíng）泵站分別 是杏樹（shù）園子強排分站、聚寶山強排分站、旭日強排分站、肇源（yuán）農場排水分站和肇源農場（chǎng）二級排水分站、立陡山、燎原（yuán）、民 意、中心、蓮花泡和三站排灌分站、八家河灌溉分站和肇源農（nóng） 場灌溉分站（zhàn）。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。
一期實施更新改造 6 座泵站，重點進行了泵站機（jī）電設備技術更新改造，本次（cì）更（gèng）新改造有 5 座分站分別（bié）增設了（le）微機自（zì） 動化監控屏。電氣設備更新改造（zào）使用 GGD 係列開關櫃替（tì）換淘汰的 PGL 等設（shè）備，電氣均采用國內較為（wéi）先進的元件相配 套（tào）; 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 接口進行微機監控，對設備運行的三相 電壓、三相電流、功率因數、有功功率、無功功率、有功電度、無功電度進行實時監控; 總進線櫃斷路器選用 CDM 型核心 部（bù）件采（cǎi）用智能控製; 各饋電斷路器用電動（dòng）分、合閘替換手動 操作。用軟啟動器替換老式自耦減壓啟（qǐ）動器（qì），啟動實現“手 動/自動( 鍵盤操（cāo）作) ”操作，各分泵站新增無功自動補償設施（shī）。增（zēng）設超聲波水位計對抽水（shuǐ）站前池水位、出水池水位進行 實時水情監測; 增設分體式電磁（cí）( 超聲（shēng）波) 流量計對水泵進（jìn）行流量及 運行工況的實時監測（cè）。
2 更新後的電（diàn）氣（qì）設備運行應用
肇源縣中心泵站分泵站管理（lǐ）人員對泵站常規設備的運行雖已具（jù）有一定的（de）技術水平和運行管理的經驗。如水泵的 運行管理、電動機的運行管理、變（biàn）壓器的運行管理、10 KV線 路及其附屬設備的運行管理、開關櫃的運行管理等。但對於 新產品的運用和管理還（hái）缺乏經驗（yàn）和技術水平。為此，特別針對本次改造所使用的軟啟動（dòng）設備、微機監控設備、信息采（cǎi）集 實時監測設備進行運行應（yīng）用論述。目（mù）的是使泵站在安全情況（kuàng）下運行（háng），同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（gōng）作原理及（jí）其（qí）技（jì） 術（shù）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（piàn）機（jī）為智能中心，可控矽模塊為執行元件對電動機進行全自動控製，特別適用於泵站的鼠籠型異步電動機控製。軟啟動使電動機在任何工況（kuàng）下均能平滑起動（dòng）、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（de）反慣性衝（chōng）擊。完整的係統保（bǎo）護功能，延長係統的使用壽命，降低係統造價，提高係統的可靠性。兼容了所有起動設備的各種功能，是傳統起動星三角起動、自耦減壓（yā）起動等*理想的更新換代產品。同時軟起動器是一種集軟停車、輕載（zǎi）節能和多種保護功能於一（yī）體的新穎電機控（kòng）製裝置。運用串接於電源與被控電機之間（jiān）的軟起動（dòng）器（qì），控製其內部晶閘管的導通角，使電機輸入電壓從零以預（yù）設函數關係逐漸上升，直至起動結束，賦予電機全電壓。在軟起動過程中，電機起動轉矩逐漸增加，轉速也逐漸增（zēng）加，無衝擊電流。具有軟停車功能，電機停機時，傳統的控製方式（shì）都是通過瞬（shùn）間停電完成的。對於泵站來說如（rú）果瞬間停機，會產生巨大（dà）的“水錘”效應，使管道，甚至水泵遭到（dào）損壞。在（zài）泵站中，應用軟停車技術可避免（miǎn）泵站的“拍門”損壞，減少（shǎo）維修費用和維修工作量（liàng）。軟起（qǐ）動器（qì）中的軟停車功能是晶閘管在得到停機指令後，從全導通逐（zhú）漸地減小導通角，經過一定時間過渡到全關閉的過程。泵站電機（jī）停車的時間根據實際出水管道（dào）長度及實際情況需要可在20 S左右調整。軟啟動在泵站運行中還可以實現輕載節能目的，籠型異（yì）步電機是（shì）感性負載（zǎi），在運行中，定子線圈繞（rào）組中的電流滯後於電壓。在電機工作電壓不變，高水位時水泵處於輕載狀態，功率（lǜ）因數低，低水位時水泵處於重載狀態，功率因數高。軟起動器能實現在輕載（zǎi）時，通過降低電機端電壓，提高功率因數，減少電機的（de）銅 耗、鐵耗，達到輕載節能的目的; 負載重時，則提（tí）高電機端電壓，確保電機正常運行。軟啟（qǐ）動器的保護功能齊全，具有過載保護功能、缺相保護功能、過熱保護功能。熟悉基本功能及原理以後，懂得設備調整程序，並能熟（shú）練掌握代碼設置功能的設置，按操作說明進行操作既（jì）可以運行應用。
2) 微（wēi）機監控屏的運行應用。肇源縣中心泵站各分站管理水平總體程度（dù）上還處於初級管理模式水平，灌區管理人員水利現代化（huà）意識和技術水平還需亟待提高，就目前看，一（yī）期改造的 6 座泵站中有 5 處灌排站安裝了微機（jī）自動化監控屏， 但由於泵站管理人員技術水平有限，使得建成的（de）自動化係統（tǒng）使用困（kùn）難，更談不上向高層次開發利用了，管理維護也（yě）將出現難題（tí），無法充分發揮已建成的自動化結合信息化的（de）開發利用作用。高新技術產品目前不僅沒有減輕反而加重了泵站工作人（rén）員的負擔，這種狀況如（rú）果不能得到及時改善，將會（huì）造（zào）成泵站趨於逐步老化、落後等問題，人們就會對自動化微機監控設施效益產生懷疑，結果（guǒ）隻能（néng）是（shì）逐漸淘汰（tài），於是泵站管（guǎn）理又恢複到原來的狀態。所以（yǐ）利用好微機監控屏是十分必（bì）要的。泵站技術改造新係統采用微機監控屏監控，加強了係統的控（kòng）製、監視和（hé）保（bǎo）護功能，增強了係統對故障的判斷（duàn）能力， 提高了泵站樞紐現代化管理水平，為實現無人值守創造了（le）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（píng），但確實提高了（le）泵站自動化程度。肇源縣一期（qī）泵站（zhàn）的微機監控屏具有數據采集與處理功（gōng）能，有電氣模擬量輸入( 電壓，電流，功率) 非電氣模擬量( 水位（wèi），流量、溫度（dù）等) 輸入（rù）; 有斷路器、隔離開關的位置信號開關量輸入; 有有功與無功的電（diàn）能量的（de）脈衝量; 有電壓、電流、有功功率、無功功率、功（gōng）率因數、頻率及電能電量脈衝量; 有泵站的總有功與總無功量（liàng）的計算量; 有設備操作監視的開、停機操作流程圖，實現人機（jī）對話; 微機監控屏具備負荷（hé）統計、模擬量統計、開關量動作記錄、報警（jǐng）記錄、電量越限記錄、模擬量越限記錄、事故追憶（yì）、事件順序記錄（lù）、控製操作記（jì）錄、用戶登錄記錄、設備運行統（tǒng）計等自動記錄功能，微機監控屏的運用減輕（qīng）以往的人工記（jì）錄操（cāo）作，減（jiǎn）輕人員（yuán）工作量。掌握微機監控屏運行操作上位機（jī）的開機流（liú）程，即投監控屏櫃後麵的空氣（qì）開關 QF1; 然後投 UPS 電 源箱空氣（qì）開關（guān），再按 UPS 開機鍵開機; 依次投 2 － 5QF 空氣開關。打開上位機( 即計算機) 後點（diǎn）擊打開“實時數據庫（kù）”，再打開（kāi）“組態運行”然後打開“組態運行”裏麵的“用戶”，選擇“登錄（lù）”，這樣就完成泵站（zhàn）管理（lǐ）微機監控（kòng）的準備工作，此時就可以使用微機（jī）監（jiān）控屏（píng）進行開、停（tíng）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）應用，泵（bèng）站安裝實時監控水（shuǐ）情的 CSS － 200K 分體式超聲波液位計，進行泵站前池水位、出水池水位檢測，通過微機（jī）監控屏的計算機數據存儲有利於科學分析和調度水泵運（yùn）行，特別是江水位低枯情況下進行（háng）機組運行的科學（xué）調度更顯得十分必要; 該設備具有數（shù）據 RS232C 串行接口，可選配 RS485 或 CAN 總線; 4 － 20mA 模（mó）擬量輸出均可與微機屏配套使用實現實時監（jiān）控。泵站安（ān）裝實時監控流量的 LD 型電磁管道流量計進行實（shí）時（shí）監測水泵運行流量，該設備具有（yǒu）數據 RS232C 串行（háng）接口，可選配 RS485 或 CAN 總線; 4 － 20mA 模擬（nǐ）量輸出（chū）均可與微機屏配（pèi）套使用實現實時監控。通過（guò）微（wēi）機監控計算機數據存儲（chǔ）進行分析可作出科（kē）學判斷水泵運行工況，對機組運行特別是水泵故障及早作出判斷，是（shì）科學診斷水泵維修及運（yùn）行的保障，有效降低維修頻率，控製維修次數可以減少灌區盲目維護而增加費用，減輕職工（gōng）勞（láo）動強度。
4) 無功自動補償設備的（de）運行應用。各（gè）泵站全部建設在沿江地（dì）帶均處於10 KV供電末端，輸電線路長達十幾（jǐ）公裏，供電（diàn）線路電壓降大，影（yǐng）響泵站運（yùn）行，為緩（huǎn）解和提高（gāo）泵（bèng）站的用電（diàn）質量增設無功補償設備，有效地提高泵站運行電壓，同時（shí）降低泵站的（de）無功消耗，起到節能增效穩定運行目的。無功補（bǔ）償設備的控（kòng）製（zhì）係統采用智能控製實現自動（dòng）切（qiē）、投，依據泵站運行的功率因數數據實行自行調投入係統的無功補償電容量，以（yǐ）確（què）保泵站運行功率（lǜ）因數達（dá）到 0. 92 以上。
3 結論
通（tōng）過泵站更新改造後的機電設備實際情況，闡述泵站更新改造（zào）建成後電氣設備的使（shǐ）用說明及其運行應用。在提升泵站管理（lǐ）水平、保障泵站安全運行等方麵發揮重要作用，有利於泵站安全運行管理的需要。
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