電氣自動化泵站設計淺析

摘要：本文基于水利工程系統泵站在市政建設，供水服務，抗辨防澇等層面發揮的重要職能以及電氣自動化在行業中的科學應用趨勢展開了泵站設計思路，電氣自動化設計必要性，典型設計應用探討，對提升泵站電氣自動化服務水平，激發優勢功能，實現泵站系統的自動化，現代化，綜合化發展有積極有效的促進作用。

關鍵詞：電氣自動化 泵站 設計

中圖分類號：TY675 文獻標識碼；A 文章編號：1674-098X(2012)01(c)-0090-01

1 電氣自動化泵站主體標準

電氣自動化泵站主體標準包含其系統電氣設備的自動化策略、控制、監視、保護與通訊，內容則包括泵站在高壓水平的變電，送電系統、配電系統、直流系統、綜合保護電機與主機勵磁系統等。在泵站與其輔機重要系統中主體內容包含配套主機的油控制系統，例如快速閘門油壓、液壓系統、調節水泵葉片壓力油系統、潤滑油、冷卻齒輪箱油系統等。在配套主帆氣系統層面則包含針對真空破壞閥而配置的低壓氣系統，針對葉片水泵調節設置的壓力油系統、為他類啟動工具配置的儲能中壓氣系統，配套主機組冷卻水系統，排水泵站與消防用水系統。基于各類非電量層面其主體內容包含水工可靠安全的沉降、位移，應力與揚壓力等檢測、水位、水文、水量、水情及水質檢測、濕度、溫度監測、絕緣監測、荷重與閘門開度監測等。電氣自動化泵站還包含其外部與內部通訊網絡、消防保安與辦公自動化系統等。基于各類遠程控制管理要求電氣自動化泵站還應包含針對全站的遠程視頻監控與信息上傳系統。綜合上述電氣自動化系統主體標準需求，我們應合理將系統展開集成分類，依據相關流程框圖具體要求展開監控系統的自動化標準設計，令其具備遠程控制，調節與保護功能、實時處理與采集數據功能、在線監視設備運行功能、預告事故及報警功能、遠傳數據與管理系統功能等。

2 科學開展典型化泵站電氣自動化設計與應用的必要性

基于整體信息化、自動化技術發展應用的迅猛快速，令相關設計單位內含的自動化研發設計力量具有一定的滯后性與不足配備性，通常泵站系統工程前期確定的設計方案由設計院與開發商一同完成。往往殲發商并沒有為設計實踐提供可用性，可參考性規范標準，無法真正明析需要何類形式的自動化泵站系統，進一步令設計形成的自動化泵站系統脫離了現實服務應用需要，體現了缺乏深度、欠缺科學性的自動化泵站需求分析。在設置參數、配置I／O點層面，控制檢測對象應同泵站管理運行的實際需求密切相連，科學確定。而現實管理中許多開發商錯誤的認為針對泵站的停機，開機操作便是自動化控制，最終采用較多配置令柜前泵站操作轉移到采用計算機在屏幕前實施的鼠標點擊操作，體現了其沒有充分明晰自動化泵站設計的內在需求。實質上泵站的保護，勵磁系統、管理生產及信息化建設問題才是電氣自動化設計應用的核心，我們只有對其給予充分的重視，強化設計、科學應用，充分激發自動化優勢效能，才能切實提升生產、服務及管理效率，發揮系統內涵價值。自動化泵站綜合了多方現代化技術的全面應用，例如計算機技術、泵站技術、控制與網絡通信技術，滲透了多學科融合，具有較高的科技性。現行電氣自動化泵站迫切需要在設備范圍、檔次，投資建設規模，控制監測對象、配置精度、軟件、設置功能、定義數據庫、信息化系統協議、接口標準及智能設備接口等層面相對統一規定并提供典型化參考，進而完善組織設計、切實提升泵站電氣自動化水平。在大型及中型的泵站系統中，其涉及的種類并不多，對于同類、同容量的電氣自動化泵站其設計需求較為相近，因此我們可依據泵站電機水泵結構、等級容量、輔機配置狀況將其分為幾個少數種類或級別，同時也可將基本自動化需求分為幾類，對于不同類型我們可依據泵站系統的重要程度、投資可能力度進行檔次劃分，而后基于檔次與類別展開典型性設計。

3 電氣自動化泵站典型設計

3.1 面向需求科學開展電氣自動化泵站設計

基于綜合服務使用需求的泵站典型電氣自動化設計并非簡單的就機組的停機開機自動化進行設計，而應基于其管理、生產實際需求進行完善確定。設計實踐中我們應充分明確泵站主體、管理、生產人員承擔何類任務、想要通過電氣自動化泵站取代人工完成何類任務，自動化系統可為泵站承擔什么，哪些內容需要重點完成、哪些層面不需要重點設計分析。例如充分展開基于泵站流量水位的控制監測、控制泵站勵磁調節、工作效率、對泵站無功進行控制、監控泵站振動運行噪聲、實施溫度控制、合理保護泵站，對系統事故與故障進行預警、監測控制泵站配套附屬及輔帆設備、明確視頻監控需求、激發管理系統交換信息功能等。電氣自動化泵站主體需求充滿了豐富性，廣闊性，因此在實施典型設計階段我們只有充分展開需求分析，核準輕重緩急程度、區分可能性與不現實性、面向需求劃分效率進行量體裁衣，才能合理創設充分滿足實際泵站系統運行服務需求的典型，成功設計。

3.2 基于信息系統展開典型，標準化設計

水利工程信息化以泵站信息為基礎節點，可有效為系統提供基礎信息化資源，因此在典型設計實踐中我們應有效挖掘，充分提取有關泵站的重要信息，進而為系統信息化提供標準化動態實時信息，同時令泵站通過信息化典型設計提升整體電氣自動化水平。基于現行電氣自動化泵站缺乏與之相對應的規范標準，因此我們更應強化典型設計，激發其標準規范作用，進而實現普遍性、創新性應用。例如在立式八百千瓦電動機同步拖動泵站的推力瓦中可合理設計布設多個溫度傳感器裝置，提升系統標準性。在監測電量層面，我們可通過科學典型設計決定通過交流采樣或是電量傳感器，應用多功能電表或是計算機系統進行計算等，進而令典型化設計發揮其部分規范與標準作用，供應用操作人員科學參考，進而彰顯電氣自動化大型泵站的整體性優勢。

3.3 采用模塊化科學實施典型設計

基于大型，中性泵站內含的變化有限、類型不多特征，在各個泵站中其仍然包含機組形式與臺數的區別，因此我們可采用典型設計令若干模塊服務應用于泵站系統中，進而令該類多個基本模塊采用疊加積木式組合方式構建整體泵站的綜合電氣自動化系統。我們可將基本綜合電氣自動化泵站模塊分為泵站網絡模塊、監控層、監測水力模塊、機組泵站LCU模塊，輔機泵站LCU模塊、公用泵站LCU，微機勵磁、清污機泵站LCU，防洪節制閘泵站LCU、自動安全泵站工程監測，視頻監控與辦公管理綜合模塊等。基于模塊化的設計主體將電氣自動化泵站視為整體產品進行考量，令其兼具較大的豐富性與靈活性，因而廣泛適用于同種類型的各個泵站系統，有效避免了標準化欠缺造成的最高盲目投入，高標準配置及欠缺全面功能設計等不良問題。例如泵站LCU機組模塊便是不可分割內部的整體模塊，其包含的電源、PLC傳感裝置，繼電器、接口端子等均具有可確定性，同時端口也同樣可以確定，令每一模塊均包含確定性的軟件配置、硬件配置及功能配置。

4 結語

基于水利工程建設規模的不斷擴充，人們物質文化生活水平的持續提升。對泵站系統有了更高的電氣自動化控制應用要求，因此我們只有站在戰略化角度科學促進泵站設計，應用的電氣自動化，全面向無人化、自動化監控管理泵站發展，才能切實提升系統服務生產與管理效率，令人們從機械化操作管理中脫離出來從事更高科技的相關工作，進而強化實踐管理水平，創設豐富的經濟效益與社會效益。