電氣自動化管理在泵站中的應用探討

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如今生活中不可分割的一部分內容，對于人們的生活產生著巨大的影響，隨著科學技術的不斷更新，將電氣自動化技術合理的應用到自來水廠以及泵站中，可以更好地加強水資源的使用率，同時還能夠有效提升供水的質量以及供水的效率，并且還能夠有效減小制水成本以及在這期間使用的勞動力，為人們的生活提供更多與更加安全的水。電氣自動化是科學進步的代表，能夠在某種程度上保證設備的正常運轉，為自來水廠以及泵站的自動化進步提供了一定的保障。泵站中包括了水泵機組、電氣設備以及管道、閘閥等相關設施，其所帶來的主要效果就是能夠創造一定壓力以及流量的液壓動力及氣壓動力；泵站包括油箱、電機和泵，以及一些輔助設施，在運行過程中可根據不同的使用情況來適當增減。

1 電氣自動化技術的相關內容

1.1 電氣自動化技術的定義

電氣自動化技術涉及到的內容有很多，在應用方面其范圍也較為廣闊。是工科電氣信息類的一種，現如今更名為電氣工程及其自動化技術，現在的工業電氣自動化在國家的很多方面都有又應用，并取得了相當可觀的成績。

1.2 電氣自動化技術的特點

（1）技術覆蓋面較大。電氣自動化技術是一門應用性較強的技術，幾乎工業生產相關的行業都會或多或少的運用到這項技術，同時這一技術對于專業水平的要求也比較嚴，危險程度也較高，在進行電氣自動化系統的設計及運用過程中，不僅要考慮在運用行業中的發展，也要根據實際情況及行業類型選擇適合的工作方案，不僅對于專業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驗。

（2）對電子技術的依賴性較強。現代電子科技的不斷進步對于電氣系統的影響是成正比的。一個專業的電氣自動控制系統，從一開始的信號啟動到后期的信號處理，再到最后的任務執行，都和電子技術有著密不可分的關聯。因此，電氣自動化技術的進步與電子技術的進步是成正相關的。

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，當水庫水位已經達到一定的數值時，取水一般是利用2 只調流閥的作用產生自流，但在沒有達到預定水位時再取水期間一般是利用取水泵的作用進行取水。調流閥的控制方式包括手動、中控及自動控制。在進行自動控制過程中，按照參數進行閥門開度的調節，以有效保證清水池的水位維持在一定位置。在進行自動運行過程中應提前設置好水位、工作閥門等相關數據。在進行中控控制過程中，工作人員可利用計算機進行遠程操控，并完成接下來的操作步驟。

（2）加氯系統。加氯系統包括次氯酸鈉加藥泵、加氯管道及自動稀釋系統等。配備流量機械隔膜設計泵，同時有其對應的加藥控制點，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，次氯酸鈉的報警次數會有所減少，有效氯的成分根據溫度的不斷提升其效果會不斷減弱，因此加藥的高峰期多在夏天。

3 泵站中電氣自動化的應用分析

（1）泵房中應用。由于科技的不斷進步，現如今的泵站中已經實現的無人自動化，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，并且能夠平緩的調節出廠水的壓力。這一工作主要是利用自動系統的PLC 或通過變頻器自身的PID 進行處理的，目的是能夠實現自動調速以及在穩定壓力的情況下進行供水，有效提升生產效，實現送水泵房的無人工作狀態。

（2）在水質監測中的應用。水質監測是泵站中較為重要的內容，在自動控制的水質檢測技術中，所得到的數據至關重要。隨著電氣自動化技術的不斷成熟與進步，大量的更加成熟的自動化監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，還可以促進泵站自動化控制系統更好地進步。

（3）泵站的自動化維護。電氣自動化設備的日常維修、養護是非常重要的工作，需配備專業的維修養護人員，制定詳細周密的管理計劃等。這工作開展過程中，既要明確相關人員的職責，也要做好員工的培訓工作，以增強其感性認知。熟練掌握基本原理，注重注意安全隱患，不斷增強對各種設備的管理、調配、運行的能力，保證電氣自動化設備的平緩與穩定運行。

4 泵站電氣自動化的設計思路

（1）對水泵電機的自動化控制。水泵電機在泵站中是極其重要的動力設備，應格外注意其可靠性能、安全性能等是否達到標準。隨著技術的不斷進步，很多水力自動化設備的生產商都生產出了一體化的自動控制柜，形成了具有一定穩定性的完整控制系統，與溫度傳感器及絕緣檢測器等相互配合為水泵電機進行全方位的保護，在電機出現事故時可以采取相應的救援措施，并發出具有提醒效果的求救信號。

（2）對輔助設備的自動化控制。泵站的輔助設備對泵站的安全穩定運行起著很大的作用，由于輔助設備有很多，如電動閥門、真空泵以及排水泵等，所以只有按照相應地操作程序去運行，才能讓自動控制系統穩定及有序地工作。因此，在設計泵站時應將電動閥門的開啟、關閉、真空泵的啟動，以及集水廊道進行實時監測，以免出現問題。

（3）對配電設備的控制。機組的配電設備主要由電路器、微機保護等構成。然而這些設備都具有一定的選擇權，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備進行自動控制和遠程控制了。

（4）整個泵站電氣自動化設計的過程，還需要考慮較多方面的問題，例如，需要對主要的輸變電設備實時監測和事故報警。一旦出現問題，立馬停止作業，以免出現事故。

5 電氣自動化應用中的特點

（1）主接線的確定。由于泵站的負荷性質都是三級負荷，因容量有限所以在高壓電源一側通常使用較為簡單的線路，在使用2 臺或更多變壓器進行工作時，可以選擇單母線接線，同時選擇的變壓器變比、阻抗電壓以及接線組別應當是一樣的同時，其容量應該控制在一定范圍內。為減小和避免由于環流所帶來的損耗以及由于負荷分配不均勻對變壓器產生的不良作用，盡可能的不要出現多臺變壓器同時工作，電機電壓側可以使用單母線或單母線分段行駛。當裝機臺數量較多時，電機電壓母線應選擇單母線分段連接方式。

（2）應關注的問題。電氣自動化控制系統自從與泵站開始合作后，生產的安全性、穩定性得到了保障，有效降低了員工的工作強度，但因設備配件更新速度較快，電氣自動化設備自身的技術含量較高，同時控制系統也較為繁瑣，所以在進行電氣自動化的維護過程中要求工作人員不斷地進行學習，更新自己的專業知識，增加對于工作的責任心，以做好維護與監督工作，使泵站的電氣系統能夠更加順利的運行。

6 泵站電氣自動化技術的前景

國內有很多水庫已經運用計算機系統來實現在線監控，工作人員能利用計算機進行機組運行效率曲線，按照上下游水位的不同適當的改變水泵葉片的角度，自動化系統能在一定程度上提高水泵的運行效率。使用計算機完成對于泵站各項數據的監控，它對事故預防等有很大幫助，能減輕員工的工作量。

7 結束語

隨著國家科學技術的不斷進步，泵站電器自動化系統的全方位應用能夠有效提升泵站的管理質量，對于國內現代水利事業的發展提供了極大幫助。與自動化系統相結合的泵站、水泵機組以及相關的設備等合理的配合，進一步實現了對泵站整體工程的全程監控，可以按照設置好的程序進行自動生產。既有效推動了泵站電氣自動化水平的不斷提升，還可確保泵站設備性能的發揮，使生產效率有了明顯提升，資金投入明顯減少，有助于國家水利事業能夠更加健康的發展。