深井泵穩壓調速系統的研制

李睿

摘要：介紹了深井泵供水系統壓力過高的處理過程，優化了現有的水管網流程，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，設計配套軟件，實現了全套系統的自動控制。

關鍵詞：深井泵;變頻器;遠程控制

1 深井泵供水系統的現狀和原因分析

1.1深井泵供水系統的現狀

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、打掃衛生用水，由于管網的工作狀態改變，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，而且幾個泄壓點長時間排水造成地面污染變色。

1.2 供水系統壓力高的原因分析

（1）經過1個月7次啟泵的觀察，檢查了現場的泄壓閥，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。平時打掃衛生用水時管網壓力只需要0.1MPA就可以了。現有的水泵對于常用水時的功率偏大。

分析以上四個因素，經現場檢查確認，判定造成管網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，使管線壓力根據需要得到控制。

2改進思路和改進過程

2.1 改進思路

（1）優化現有的水管網，在手動閥門前安裝一個單向閥。

（2）根據深水井電機技術參數，購買配套的變頻器、PLC等配件。

（3）根據購買的設備，結合水泵現有的控制系統，設計圖紙。

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

（5）現場安裝，調試變頻器參數及控制系統。

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的連接。

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

（2）將設備進行現場安裝，并調試到位，確保設備一二次系統接線正確。

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

3 應用效果及效益

3.1應用效果

（1）改造后，水的壓力可以根據需要自己設定，達到了預期的效果，通過幾組數據對比，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。可以實現任意調節壓力電流的功能。

（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，電價為1.7元。每小時節省電能：P=√3*U*I*COS？= 1.732*380*14*0.85=7.83（KW），每年節約電費：*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，檢查控制系統的工作狀態，并要求變頻器的啟動參數不能隨意更改。

（2）加強操作管理，由于水管工作環境會經常改變，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程和要求。

4 總結

文章完善水系統管網的控制和逐步實現站內非生產系統的電腦遠程監控，解決深井泵系統水壓高，對生產產生影響的問題，該方法經過大量實踐證明，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）