張水平

(江西省新余市渝水區(qū)水務(wù)局農(nóng)村水利站，江西 新余 338025)

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淺析排澇泵站機(jī)電自動(dòng)化控制技術(shù)的應(yīng)用

張水平

(江西省新余市渝水區(qū)水務(wù)局農(nóng)村水利站，江西 新余 338025)

新余市渝水區(qū)位于江西省中西部，地處贛江主要支流袁河下游，每年汛期都會(huì)發(fā)生不同程度的內(nèi)澇災(zāi)害。為了解決內(nèi)澇問(wèn)題，袁河下游3個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)在20世紀(jì)50—80年代相繼興建了18座排澇泵站，34臺(tái)機(jī)組總裝機(jī)4395KW，排澇面積7 760 hm2，這些排澇泵站幾十年來(lái)為渝水區(qū)的排澇減災(zāi)發(fā)揮的重要作用。近年來(lái)對(duì)這些排澇站進(jìn)行了維修改造，機(jī)電自動(dòng)化控制技術(shù)在泵站改造中得到了廣泛應(yīng)用，為泵站繼續(xù)發(fā)揮排澇效益注入的新原素、新活力。文章對(duì)排澇泵站機(jī)電自動(dòng)化控制技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行分析。

排澇泵；站機(jī)電自動(dòng)化；控制技術(shù)；應(yīng)用

0　前　言

排澇泵站主要用于防洪排澇，是國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和保障民生福址的重要基礎(chǔ)設(shè)施。隨著電子信息科技的快速發(fā)展，機(jī)電自動(dòng)化控制技術(shù)越來(lái)越廣泛的應(yīng)用在排澇泵站中，實(shí)現(xiàn)了對(duì)泵站機(jī)電設(shè)備的控制和保護(hù)，在排澇工作中發(fā)揮了重要的作用。

1　對(duì)機(jī)電自動(dòng)化控制技術(shù)功能的需求

機(jī)電自動(dòng)化控制技術(shù)在排澇泵站中的應(yīng)用，一般要滿(mǎn)足控制、自動(dòng)調(diào)節(jié)、操作這3大類(lèi)功能。控制功能是機(jī)電自動(dòng)控制的基本基能，它包括對(duì)設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)的采集、分析、傳輸、顯示、存儲(chǔ)、分析、查詢(xún)報(bào)表以及報(bào)警等功能，這種功能使工作人員能夠?qū)崟r(shí)了解設(shè)備的運(yùn)行情況，在設(shè)備發(fā)生故障的時(shí)候能及時(shí)進(jìn)行故障排除；自動(dòng)調(diào)節(jié)功能屬高一級(jí)的功能，它包括自我診斷功能、自動(dòng)恢復(fù)功能、以及遠(yuǎn)程維護(hù)、運(yùn)行管理功能，還包括設(shè)備安全保障功能、音像功能及應(yīng)急功能，這種功能在保證泵站安全運(yùn)行的基礎(chǔ)上具有自我調(diào)節(jié)能力、便于遠(yuǎn)程維護(hù)管理和緊急情況下及時(shí)采取應(yīng)對(duì)措施；最后是在整個(gè)系統(tǒng)操作方面的功能，這樣的功能是為了實(shí)現(xiàn)工作人員和自動(dòng)化控制系統(tǒng)的人機(jī)交互，便于操作，保證排澇泵站設(shè)備的正常運(yùn)行。這3大類(lèi)功能不是完全分開(kāi)的個(gè)自運(yùn)行的而是相輔相成。在整個(gè)排澇泵站的機(jī)電自動(dòng)化控制技術(shù)中，就是由這3大類(lèi)功能進(jìn)行有機(jī)結(jié)合而成的，隨著電子信息科技進(jìn)步以及自動(dòng)化管理水平的提高，這3大功能是可以從高到低進(jìn)行層次轉(zhuǎn)換。在排澇泵站實(shí)際運(yùn)行中，工況的改變，控制技術(shù)在操縱或者管理上也有相應(yīng)的一些改變。因此機(jī)電自動(dòng)化控制技術(shù)在電力設(shè)備的運(yùn)行中首先要具有可靠性，需要對(duì)設(shè)備的基本運(yùn)行情況作出判斷，對(duì)于設(shè)備數(shù)據(jù)的采集整理要進(jìn)行有效的分析，在硬件條件具備的情況下，還可以根據(jù)所分析出來(lái)的數(shù)據(jù)，列出相對(duì)應(yīng)的公式或者圖表，使設(shè)備的具體運(yùn)行情況一目了然[1]。

2　機(jī)電設(shè)備的選擇

為了保證排澇工作的順利完成，防止泵站運(yùn)行出現(xiàn)安全事故，主要機(jī)電設(shè)備的選擇顯得尤為重要。在長(zhǎng)期運(yùn)行的過(guò)程中，由于外部環(huán)境原因和人為原因，機(jī)電設(shè)備的內(nèi)部可能由于線路等問(wèn)題發(fā)生故障，這些故障可能會(huì)影響到排澇工作的順利進(jìn)行。在主要機(jī)電設(shè)備的選擇中，首先是要對(duì)機(jī)電設(shè)備的性能進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)的方法多種多樣，目前最常用的檢測(cè)方法是在機(jī)電設(shè)備滿(mǎn)負(fù)荷運(yùn)行的狀態(tài)下，觀察設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，記錄設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)，根據(jù)數(shù)據(jù)來(lái)判斷設(shè)備的具體運(yùn)行情況；另外一種檢測(cè)方法就是在設(shè)備出現(xiàn)短路的情況下，對(duì)設(shè)備各處的短路電流進(jìn)行檢測(cè)分析，這兩種方法都適用于機(jī)電設(shè)備的檢測(cè)工作當(dāng)中。對(duì)于機(jī)電設(shè)備中變壓器的選擇，要根據(jù)泵站的運(yùn)行工況和技術(shù)參數(shù)，在經(jīng)過(guò)反復(fù)試驗(yàn)后，選擇性能表現(xiàn)比較優(yōu)異的變壓器。渝水區(qū)在近期排澇站改造項(xiàng)目中，依據(jù)排澇泵站的工作需要，一般選用SCB10KV型變壓器，這是一種有著鋁合金外殼的干式變壓器；對(duì)于機(jī)電設(shè)備中高壓開(kāi)關(guān)柜的選擇，也要仔細(xì)慎重，一般情況下選擇KYN開(kāi)關(guān)柜，這種開(kāi)關(guān)柜體型較小，便于安放調(diào)試，在其設(shè)備的功能應(yīng)用方面也有著出色的表現(xiàn)；排澇泵站機(jī)械設(shè)備中不需要選擇結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜的低壓配電柜，KYN開(kāi)關(guān)配電柜可以根據(jù)排澇泵站的實(shí)際工況參數(shù)，來(lái)調(diào)節(jié)所使用機(jī)電設(shè)備的輸出，保證其正常運(yùn)行，具有較高的安全性。渝水區(qū)18座排澇站都是小型排澇泵站，一般在每年汛期的運(yùn)行的過(guò)程中，機(jī)電設(shè)備實(shí)際工況下，電壓也達(dá)不到額定電壓，實(shí)際容量也達(dá)不到額定功率，，在這樣的情況下，如果設(shè)備運(yùn)行的時(shí)間較長(zhǎng)，電力設(shè)備中電機(jī)的使用壽命將會(huì)大大說(shuō)短，排澇泵站的效益非常有限，對(duì)于這種情況，渝水區(qū)排澇站的做法是采用自耦式減壓?jiǎn)?dòng)，這種軟啟動(dòng)方式，可以大大降低啟動(dòng)電流值，減少大電流對(duì)電機(jī)的損害，也減少了整套設(shè)備中各個(gè)組件之間的損傷，防止設(shè)備零件磨損嚴(yán)重的情況出現(xiàn)。

3　機(jī)電自動(dòng)化控制技術(shù)在排澇泵站中的具體應(yīng)用

機(jī)電自動(dòng)化控制技術(shù)的應(yīng)用一般體現(xiàn)在監(jiān)控、保護(hù)和控制等三大方面，這些方面都是為了保證排澇站電力設(shè)備的正常運(yùn)行，防止故障的發(fā)生。

機(jī)電自動(dòng)化控制技術(shù)在排澇泵站中還可以應(yīng)用到對(duì)設(shè)備的數(shù)據(jù)采集方面，采集過(guò)程根據(jù)工作人員所設(shè)定的采集時(shí)間，定時(shí)對(duì)設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行采集處理，這種數(shù)據(jù)直觀的反應(yīng)了設(shè)備的運(yùn)行情況；同時(shí)，自動(dòng)化控制技術(shù)還可以實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)電設(shè)備安全運(yùn)行管理的監(jiān)視和報(bào)警。

另一方面值班人員可以利用CRT對(duì)排澇泵站中的主要設(shè)備和輔助設(shè)備進(jìn)行監(jiān)視，系統(tǒng)的監(jiān)視過(guò)程是由工作人員根據(jù)排澇泵站的具體工作內(nèi)容，合理的設(shè)置設(shè)備運(yùn)行參數(shù)的上限和下限，在電力設(shè)備運(yùn)行的過(guò)程中，如果運(yùn)行參數(shù)超過(guò)所設(shè)定的上限或者低于參數(shù)下限，系統(tǒng)會(huì)及時(shí)對(duì)設(shè)備進(jìn)行調(diào)整，如果在設(shè)備出現(xiàn)故障的情況下，監(jiān)控系統(tǒng)會(huì)及時(shí)發(fā)出警報(bào)，由工作人員進(jìn)行故障的排除工作。

監(jiān)控系統(tǒng)還可以對(duì)閥門(mén)的開(kāi)關(guān)進(jìn)行監(jiān)控，并對(duì)整個(gè)設(shè)備的電路情況進(jìn)行數(shù)據(jù)顯示。系統(tǒng)的控制功能，體現(xiàn)在許多方面，對(duì)機(jī)組起停中的各個(gè)閥門(mén)進(jìn)行控制，根據(jù)所設(shè)置的起停步驟，分別進(jìn)行合閘。系統(tǒng)的主要控制體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：①對(duì)排澇泵站中的變壓器進(jìn)行控制；②對(duì)機(jī)組的起停進(jìn)行控制；③對(duì)泵站中輔助機(jī)組的控制；④對(duì)設(shè)備中的應(yīng)用閥門(mén)開(kāi)關(guān)進(jìn)行控制。根據(jù)實(shí)際的工作情況，實(shí)時(shí)監(jiān)控和調(diào)節(jié)電力設(shè)備的運(yùn)行情況，并且可以在控制可靠的情況下實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。

4　排澇泵站中機(jī)電自動(dòng)化控制技術(shù)的應(yīng)用前景

機(jī)電自動(dòng)化控制技術(shù)在排澇泵站中的應(yīng)用極大的提高了設(shè)備運(yùn)行的安全性和可靠性，隨著電子信息科技的不斷發(fā)展，機(jī)電自動(dòng)化控制技術(shù)也在不斷的改進(jìn)和完善，為了減少排澇工作的人力資源成本，提高排澇工作的效率和安全性，在未來(lái)的機(jī)電自動(dòng)化控制技術(shù)中，應(yīng)向智能化方向發(fā)展。機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)包括了計(jì)算機(jī)程序、信息傳遞和監(jiān)控等多方面的內(nèi)容，在向智能化發(fā)展的道路上，要把這些計(jì)算機(jī)程序進(jìn)行改進(jìn)，使之成為一個(gè)完整的系統(tǒng)，同時(shí)也要重視人機(jī)結(jié)合，即系統(tǒng)要以操作人員的指令為主，對(duì)泵站中的機(jī)電設(shè)備實(shí)施全方位的控制。同時(shí)，機(jī)電自動(dòng)化控制技術(shù)要符合目前“節(jié)能減排，綠色環(huán)?！钡纳鐣?huì)主題，以此來(lái)保證排澇泵站的長(zhǎng)期可持續(xù)發(fā)展。

5　結(jié)　語(yǔ)

機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)在排澇泵站中的應(yīng)用極大的改變了排澇工作中設(shè)備的運(yùn)行管理模式，使排澇泵站具有更可靠的安全性、更高的工作效率、更便捷的管理及更小的能耗，在該系統(tǒng)的應(yīng)用過(guò)程中，工作人員應(yīng)結(jié)合自動(dòng)化控制系統(tǒng)中監(jiān)視、控制和保護(hù)三個(gè)方面，根據(jù)排澇泵站的實(shí)際情況，設(shè)置機(jī)電設(shè)備的參數(shù)，以此來(lái)保證機(jī)電設(shè)備的正常運(yùn)行。

[1]張晶.排澇泵站機(jī)電自動(dòng)化控制技術(shù)的應(yīng)用[J].江西建材,2015(21):215-216.

1007-7596(2016)06-0144-02

2016-04-22

張水平(1965-)，男，江西新余人，工程師，研究方向?yàn)檗r(nóng)村水利建設(shè)管理。

TP273；TU992.25

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