電氣自動(dòng)化管理在泵站中的應(yīng)用探討

劉 波

（山東省榮成市城市供排水管理處，山東榮成 264300）

0 引言

水廠與泵站是人們現(xiàn)如今生活中不可分割的一部分內(nèi)容，對于人們的生活產(chǎn)生著巨大的影響，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷更新，將電氣自動(dòng)化技術(shù)合理的應(yīng)用到自來水廠以及泵站中，可以更好地加強(qiáng)水資源的使用率，同時(shí)還能夠有效提升供水的質(zhì)量以及供水的效率，并且還能夠有效減小制水成本以及在這期間使用的勞動(dòng)力，為人們的生活提供更多與更加安全的水。電氣自動(dòng)化是科學(xué)進(jìn)步的代表，能夠在某種程度上保證設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，為自來水廠以及泵站的自動(dòng)化進(jìn)步提供了一定的保障。泵站中包括了水泵機(jī)組、電氣設(shè)備以及管道、閘閥等相關(guān)設(shè)施，其所帶來的主要效果就是能夠創(chuàng)造一定壓力以及流量的液壓動(dòng)力及氣壓動(dòng)力；泵站包括油箱、電機(jī)和泵，以及一些輔助設(shè)施，在運(yùn)行過程中可根據(jù)不同的使用情況來適當(dāng)增減。

1 電氣自動(dòng)化技術(shù)的相關(guān)內(nèi)容

1.1 電氣自動(dòng)化技術(shù)的定義

電氣自動(dòng)化技術(shù)涉及到的內(nèi)容有很多，在應(yīng)用方面其范圍也較為廣闊。是工科電氣信息類的一種，現(xiàn)如今更名為電氣工程及其自動(dòng)化技術(shù)，現(xiàn)在的工業(yè)電氣自動(dòng)化在國家的很多方面都有又應(yīng)用，并取得了相當(dāng)可觀的成績。

1.2 電氣自動(dòng)化技術(shù)的特點(diǎn)

（1）技術(shù)覆蓋面較大。電氣自動(dòng)化技術(shù)是一門應(yīng)用性較強(qiáng)的技術(shù)，幾乎工業(yè)生產(chǎn)相關(guān)的行業(yè)都會(huì)或多或少的運(yùn)用到這項(xiàng)技術(shù)，同時(shí)這一技術(shù)對于專業(yè)水平的要求也比較嚴(yán)，危險(xiǎn)程度也較高，在進(jìn)行電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及運(yùn)用過程中，不僅要考慮在運(yùn)用行業(yè)中的發(fā)展，也要根據(jù)實(shí)際情況及行業(yè)類型選擇適合的工作方案，不僅對于專業(yè)知識的掌握度要求較高，還需要工作人員擁有豐富的工作經(jīng)驗(yàn)。

（2）對電子技術(shù)的依賴性較強(qiáng)?，F(xiàn)代電子科技的不斷進(jìn)步對于電氣系統(tǒng)的影響是成正比的。一個(gè)專業(yè)的電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)，從一開始的信號啟動(dòng)到后期的信號處理，再到最后的任務(wù)執(zhí)行，都和電子技術(shù)有著密不可分的關(guān)聯(lián)。因此，電氣自動(dòng)化技術(shù)的進(jìn)步與電子技術(shù)的進(jìn)步是成正相關(guān)的。

2 泵站的重要組成部分

（1）取水泵房。取水泵房的取水方式是分情況確定的，當(dāng)水庫水位已經(jīng)達(dá)到一定的數(shù)值時(shí)，取水一般是利用2 只調(diào)流閥的作用產(chǎn)生自流，但在沒有達(dá)到預(yù)定水位時(shí)再取水期間一般是利用取水泵的作用進(jìn)行取水。調(diào)流閥的控制方式包括手動(dòng)、中控及自動(dòng)控制。在進(jìn)行自動(dòng)控制過程中，按照參數(shù)進(jìn)行閥門開度的調(diào)節(jié)，以有效保證清水池的水位維持在一定位置。在進(jìn)行自動(dòng)運(yùn)行過程中應(yīng)提前設(shè)置好水位、工作閥門等相關(guān)數(shù)據(jù)。在進(jìn)行中控控制過程中，工作人員可利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)程操控，并完成接下來的操作步驟。

（2）加氯系統(tǒng)。加氯系統(tǒng)包括次氯酸鈉加藥泵、加氯管道及自動(dòng)稀釋系統(tǒng)等。配備流量機(jī)械隔膜設(shè)計(jì)泵，同時(shí)有其對應(yīng)的加藥控制點(diǎn)，在加藥控制過程中主要作用就是變頻控制器以及電磁流量儀。在氣溫較高的夏天，次氯酸鈉的報(bào)警次數(shù)會(huì)有所減少，有效氯的成分根據(jù)溫度的不斷提升其效果會(huì)不斷減弱，因此加藥的高峰期多在夏天。

3 泵站中電氣自動(dòng)化的應(yīng)用分析

（1）泵房中應(yīng)用。由于科技的不斷進(jìn)步，現(xiàn)如今的泵站中已經(jīng)實(shí)現(xiàn)的無人自動(dòng)化，在這一工作中變頻器是第一功臣，在泵房中使用變頻器的主要作用就是為了能夠有效地降低電耗，并且能夠平緩的調(diào)節(jié)出廠水的壓力。這一工作主要是利用自動(dòng)系統(tǒng)的PLC 或通過變頻器自身的PID 進(jìn)行處理的，目的是能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)調(diào)速以及在穩(wěn)定壓力的情況下進(jìn)行供水，有效提升生產(chǎn)效，實(shí)現(xiàn)送水泵房的無人工作狀態(tài)。

（2）在水質(zhì)監(jiān)測中的應(yīng)用。水質(zhì)監(jiān)測是泵站中較為重要的內(nèi)容，在自動(dòng)控制的水質(zhì)檢測技術(shù)中，所得到的數(shù)據(jù)至關(guān)重要。隨著電氣自動(dòng)化技術(shù)的不斷成熟與進(jìn)步，大量的更加成熟的自動(dòng)化監(jiān)測儀表被用到了水廠及泵站中，不僅能夠有效提升資金的利用率，還可以促進(jìn)泵站自動(dòng)化控制系統(tǒng)更好地進(jìn)步。

（3）泵站的自動(dòng)化維護(hù)。電氣自動(dòng)化設(shè)備的日常維修、養(yǎng)護(hù)是非常重要的工作，需配備專業(yè)的維修養(yǎng)護(hù)人員，制定詳細(xì)周密的管理計(jì)劃等。這工作開展過程中，既要明確相關(guān)人員的職責(zé)，也要做好員工的培訓(xùn)工作，以增強(qiáng)其感性認(rèn)知。熟練掌握基本原理，注重注意安全隱患，不斷增強(qiáng)對各種設(shè)備的管理、調(diào)配、運(yùn)行的能力，保證電氣自動(dòng)化設(shè)備的平緩與穩(wěn)定運(yùn)行。

4 泵站電氣自動(dòng)化的設(shè)計(jì)思路

（1）對水泵電機(jī)的自動(dòng)化控制。水泵電機(jī)在泵站中是極其重要的動(dòng)力設(shè)備，應(yīng)格外注意其可靠性能、安全性能等是否達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，很多水力自動(dòng)化設(shè)備的生產(chǎn)商都生產(chǎn)出了一體化的自動(dòng)控制柜，形成了具有一定穩(wěn)定性的完整控制系統(tǒng)，與溫度傳感器及絕緣檢測器等相互配合為水泵電機(jī)進(jìn)行全方位的保護(hù)，在電機(jī)出現(xiàn)事故時(shí)可以采取相應(yīng)的救援措施，并發(fā)出具有提醒效果的求救信號。

（2）對輔助設(shè)備的自動(dòng)化控制。泵站的輔助設(shè)備對泵站的安全穩(wěn)定運(yùn)行起著很大的作用，由于輔助設(shè)備有很多，如電動(dòng)閥門、真空泵以及排水泵等，所以只有按照相應(yīng)地操作程序去運(yùn)行，才能讓自動(dòng)控制系統(tǒng)穩(wěn)定及有序地工作。因此，在設(shè)計(jì)泵站時(shí)應(yīng)將電動(dòng)閥門的開啟、關(guān)閉、真空泵的啟動(dòng)，以及集水廊道進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，以免出現(xiàn)問題。

（3）對配電設(shè)備的控制。機(jī)組的配電設(shè)備主要由電路器、微機(jī)保護(hù)等構(gòu)成。然而這些設(shè)備都具有一定的選擇權(quán)，可以選擇配有控制端子和通信接口附件的型號，這樣一來。就可以對一些重要的設(shè)備進(jìn)行自動(dòng)控制和遠(yuǎn)程控制了。

（4）整個(gè)泵站電氣自動(dòng)化設(shè)計(jì)的過程，還需要考慮較多方面的問題，例如，需要對主要的輸變電設(shè)備實(shí)時(shí)監(jiān)測和事故報(bào)警。一旦出現(xiàn)問題，立馬停止作業(yè)，以免出現(xiàn)事故。

5 電氣自動(dòng)化應(yīng)用中的特點(diǎn)

（1）主接線的確定。由于泵站的負(fù)荷性質(zhì)都是三級負(fù)荷，因容量有限所以在高壓電源一側(cè)通常使用較為簡單的線路，在使用2 臺(tái)或更多變壓器進(jìn)行工作時(shí)，可以選擇單母線接線，同時(shí)選擇的變壓器變比、阻抗電壓以及接線組別應(yīng)當(dāng)是一樣的同時(shí)，其容量應(yīng)該控制在一定范圍內(nèi)。為減小和避免由于環(huán)流所帶來的損耗以及由于負(fù)荷分配不均勻?qū)ψ儔浩鳟a(chǎn)生的不良作用，盡可能的不要出現(xiàn)多臺(tái)變壓器同時(shí)工作，電機(jī)電壓側(cè)可以使用單母線或單母線分段行駛。當(dāng)裝機(jī)臺(tái)數(shù)量較多時(shí)，電機(jī)電壓母線應(yīng)選擇單母線分段連接方式。

（2）應(yīng)關(guān)注的問題。電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)自從與泵站開始合作后，生產(chǎn)的安全性、穩(wěn)定性得到了保障，有效降低了員工的工作強(qiáng)度，但因設(shè)備配件更新速度較快，電氣自動(dòng)化設(shè)備自身的技術(shù)含量較高，同時(shí)控制系統(tǒng)也較為繁瑣，所以在進(jìn)行電氣自動(dòng)化的維護(hù)過程中要求工作人員不斷地進(jìn)行學(xué)習(xí)，更新自己的專業(yè)知識，增加對于工作的責(zé)任心，以做好維護(hù)與監(jiān)督工作，使泵站的電氣系統(tǒng)能夠更加順利的運(yùn)行。

6 泵站電氣自動(dòng)化技術(shù)的前景

國內(nèi)有很多水庫已經(jīng)運(yùn)用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)控，工作人員能利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行機(jī)組運(yùn)行效率曲線，按照上下游水位的不同適當(dāng)?shù)母淖兯萌~片的角度，自動(dòng)化系統(tǒng)能在一定程度上提高水泵的運(yùn)行效率。使用計(jì)算機(jī)完成對于泵站各項(xiàng)數(shù)據(jù)的監(jiān)控，它對事故預(yù)防等有很大幫助，能減輕員工的工作量。

7 結(jié)束語

隨著國家科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，泵站電器自動(dòng)化系統(tǒng)的全方位應(yīng)用能夠有效提升泵站的管理質(zhì)量，對于國內(nèi)現(xiàn)代水利事業(yè)的發(fā)展提供了極大幫助。與自動(dòng)化系統(tǒng)相結(jié)合的泵站、水泵機(jī)組以及相關(guān)的設(shè)備等合理的配合，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了對泵站整體工程的全程監(jiān)控，可以按照設(shè)置好的程序進(jìn)行自動(dòng)生產(chǎn)。既有效推動(dòng)了泵站電氣自動(dòng)化水平的不斷提升，還可確保泵站設(shè)備性能的發(fā)揮，使生產(chǎn)效率有了明顯提升，資金投入明顯減少，有助于國家水利事業(yè)能夠更加健康的發(fā)展。