深井泵穩(wěn)壓調速系統(tǒng)的研制

李睿

摘要：介紹了深井泵供水系統(tǒng)壓力過高的處理過程，優(yōu)化了現(xiàn)有的水管網(wǎng)流程，自動切換流程。采取先進的變頻器控制技術，建立了一套變頻控制系統(tǒng)，設計配套軟件，實現(xiàn)了全套系統(tǒng)的自動控制。

關鍵詞：深井泵;變頻器;遠程控制

1 深井泵供水系統(tǒng)的現(xiàn)狀和原因分析

1.1深井泵供水系統(tǒng)的現(xiàn)狀

某單位自從建站后就先后修建了兩臺深水井泵，與高位水箱一起承擔著生活用水與消防用水，自從2011年接通自來水后，高位水箱就拆除了，兩臺泵主要任務就是消防用水，花壇澆灌、打掃衛(wèi)生用水，由于管網(wǎng)的工作狀態(tài)改變，在不開消防栓的情況下，平時用水時管線壓力很高，達到了 0.8 MP以上 ，電流為25 A，為了管線安全，要開2個閥或消防栓進行泄壓，不僅造成了水資源和電能的浪費，而且?guī)讉€泄壓點長時間排水造成地面污染變色。

1.2 供水系統(tǒng)壓力高的原因分析

（1）經(jīng)過1個月7次啟泵的觀察，檢查了現(xiàn)場的泄壓閥，每個均已操作到位，不構成壓力過高的原因。

（2）通過10次不同的人員啟、停深水井泵，對流程的切換只有一次操作錯誤，直接啟泵，造成部分水管線壓力超高，存在不安全隱患。

（3）經(jīng)過實地排查，水管最粗的是消防管線為DN65，最細的是拖布水池DN32，管徑完全滿足要求，管線太細憋壓的現(xiàn)象不存在。

（4）水泵型號為：YQs200-15，功率為15KW，轉速2850r/min額定，電流為? ? ? 30A，適用于最小井徑200毫米。如果沒有配套的高位水箱，深水井泵出口的水壓力達到0.8MPA以上，只適合消防時用水。平時打掃衛(wèi)生用水時管網(wǎng)壓力只需要0.1MPA就可以了?，F(xiàn)有的水泵對于常用水時的功率偏大。

分析以上四個因素，經(jīng)現(xiàn)場檢查確認，判定造成管網(wǎng)壓力高的主要因素有2個：1、沒有按要求切換流程。2、水泵功率偏大。針對上述2個要因，最終制定對策，對現(xiàn)有的管線加單向閥、減少人為的操作，并安裝變頻器，通過改變電機的運行頻率，減小電機的功率及轉速，使管線壓力根據(jù)需要得到控制。

2改進思路和改進過程

2.1 改進思路

（1）優(yōu)化現(xiàn)有的水管網(wǎng)，在手動閥門前安裝一個單向閥。

（2）根據(jù)深水井電機技術參數(shù)，購買配套的變頻器、PLC等配件。

（3）根據(jù)購買的設備，結合水泵現(xiàn)有的控制系統(tǒng)，設計圖紙。

（4）根據(jù)設計的圖紙對PLC的內部程序進行編寫，對監(jiān)控畫面進行參數(shù)和控 制連接，為實現(xiàn)遠程電腦、就地控制做準備。

（5）現(xiàn)場安裝，調試變頻器參數(shù)及控制系統(tǒng)。

2.2改進過程

（1）在水處理間的出水管線上的閥門前加裝一個單向閥。圖1中的閥門是切斷自來水與深水井管網(wǎng)的連接。

（2）根據(jù)現(xiàn)有的水泵（15KW）和工作性質，進行選型購買主要設備。其主要參數(shù)為表1

（2）將設備進行現(xiàn)場安裝，并調試到位，確保設備一二次系統(tǒng)接線正確。

（3）通過轉換開關不改變現(xiàn)有的工頻控制系統(tǒng)，保證消防用水。當變頻狀態(tài)時，可以實現(xiàn)就地、電腦同時控制。對PLC進行編程及監(jiān)控畫面遠程控制連接設計。其控制監(jiān)控圖如圖2

3 應用效果及效益

3.1應用效果

（1）改造后，水的壓力可以根據(jù)需要自己設定，達到了預期的效果，通過幾組數(shù)據(jù)對比，50HZ頻率時，電流為25A，水壓為0.82MPa;20HZ時，電流為11.8A，壓力為0.18MPa，12hz時，壓力為0.09MPa?？梢詫崿F(xiàn)任意調節(jié)壓力電流的功能。

（2）改造后，水泵的啟停保留了原有的控制方式，水處理間工頻啟動之外，又增加了配電間控制和電腦遠程控制兩種控制方式。

3.2成果應用效益

通過開展課題，使全部水管在安全的壓力下運行， 節(jié)約了用水量，每月平均有13小時運行水泵，運行時間大多在9點鐘以后，屬于高峰用電區(qū)，電價為1.7元。每小時節(jié)省電能：P=√3*U*I*COS？= 1.732*380*14*0.85=7.83（KW），每年節(jié)約電費：*12*13*1.7=7.83*12*13*1.7=2077.073元。

3.3鞏固措施

（1）變頻器安裝后，要求電工加強巡檢，檢查控制系統(tǒng)的工作狀態(tài)，并要求變頻器的啟動參數(shù)不能隨意更改。

（2）加強操作管理，由于水管工作環(huán)境會經(jīng)常改變，那么對應的水泵工作頻率也要相應的調整，制定出相應的操作規(guī)程和要求。

4 總結

文章完善水系統(tǒng)管網(wǎng)的控制和逐步實現(xiàn)站內非生產(chǎn)系統(tǒng)的電腦遠程監(jiān)控，解決深井泵系統(tǒng)水壓高，對生產(chǎn)產(chǎn)生影響的問題，該方法經(jīng)過大量實踐證明，是切實可行的，對電氣施工工作有一定的推廣借鑒價值。

（作者單位：中國石化管道儲運有限公司荊門輸油處）