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:清凈水泵是燃煤電廠廢水處理重要設(shè)備之一，該設(shè)備的可靠投入和穩(wěn)定工作，對(duì)保證電廠廢水處理系統(tǒng)高效、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行及廢水處理后環(huán)保參數(shù)達(dá)標(biāo)和循環(huán)再利用有著重要作用。

1 設(shè)備狀況

某2×300MW燃煤電廠廢水處理系統(tǒng)清凈水泵共2臺(tái)，其配套電動(dòng)機(jī)均采用就地控制、手動(dòng)操作、工頻定速運(yùn)行方式，無(wú)遠(yuǎn)方控制、自動(dòng)操作和調(diào)速運(yùn)行功能。這使得值班人員不能實(shí)時(shí)監(jiān)視設(shè)備運(yùn)行工況，不能迅速發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障和采取相應(yīng)措施，不能根據(jù)水池液位高低變化及時(shí)自動(dòng)起停水泵，不能實(shí)時(shí)調(diào)整電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)速度和水泵出力。單泵運(yùn)行時(shí)，池內(nèi)積水經(jīng)常發(fā)生溢流。雙泵運(yùn)行時(shí)，池內(nèi)積水經(jīng)常被抽空。上述異常情況的存在，嚴(yán)重影響了廢水處理系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行。為此，考慮對(duì)清凈水泵電動(dòng)機(jī)控制方式予以改進(jìn)。

2 設(shè)備改進(jìn)方案

清凈水泵就地控制和工頻運(yùn)行功能保留，增加遠(yuǎn)方控制、自動(dòng)操作和變頻調(diào)速功能，使水泵電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)具有可相互切換的就地、遠(yuǎn)方兩種控制方式，手動(dòng)、自動(dòng)兩種操作形式，以及工頻、變頻兩種運(yùn)行模式?？稍赑LC(可編程序控制器)程控畫(huà)面上遠(yuǎn)方操作水泵并監(jiān)視其運(yùn)行狀態(tài)，可根據(jù)水池液位高、低變化自動(dòng)起停水泵，可根據(jù)系統(tǒng)工況實(shí)時(shí)調(diào)整水泵轉(zhuǎn)速和出力。

3 設(shè)備改進(jìn)措施

(1)重新設(shè)計(jì)清凈水泵電動(dòng)機(jī)一、二次電氣控制電路，增加空氣斷路器、接觸器、變頻器、調(diào)速旋鈕、轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)、控制按鈕、指示燈、電流互感器、電流表等電氣元件。

(2)按水泵電動(dòng)機(jī)容量選配相應(yīng)規(guī)格的調(diào)速變頻器，按廢水處理系統(tǒng)運(yùn)行要求設(shè)置變頻器工作參數(shù)。

(3)清凈水池就地加裝超聲波液位計(jì)，液位信號(hào)送至廢水處理系統(tǒng)PLC，高低液位定值設(shè)置在PLC邏輯程序中，PLC程控畫(huà)面設(shè)水泵電動(dòng)機(jī)“起動(dòng)”“停止”“頻率給定”“液位聯(lián)鎖”等功能鍵，編寫(xiě)水泵電動(dòng)機(jī)控制邏輯，并下載到廢水處理PLC程控系統(tǒng)中。

(4)更換和敷設(shè)水泵電動(dòng)機(jī)動(dòng)力電纜、遠(yuǎn)方控制電纜并接入相應(yīng)盤(pán)柜(水泵電動(dòng)機(jī)就地控制柜和廢水處理系統(tǒng)PLC程控柜)。

(5)清凈水泵電動(dòng)機(jī)變頻主運(yùn)行、工頻備用，變頻回路與工頻回路之間相互閉鎖。

(6)清凈水泵本體擴(kuò)容改進(jìn)，配套電動(dòng)機(jī)功率由15kW升至75kW。4設(shè)備改進(jìn)后的電氣控制原理改進(jìn)后的清凈水泵電氣控制電路實(shí)現(xiàn)如下功能:在遠(yuǎn)方控制方式下，可從PLC程控畫(huà)面工頻起動(dòng)和變頻起動(dòng)水泵;在自動(dòng)操作形式下，水泵的起停受水池高、低液位自動(dòng)控制，水池液位達(dá)到高水位定值(3m)時(shí)，PLC程控高水位接點(diǎn)閉合自動(dòng)起動(dòng)水泵，水池液位降至低水位定值(1.5m)后，程控低水位接點(diǎn)閉合自動(dòng)停運(yùn)水泵;在變頻運(yùn)行模式下，可從水泵就地控制柜和PLC程控畫(huà)面調(diào)節(jié)變頻器輸出頻率。

除上述功能外，還具有其他多項(xiàng)功能:工頻就地(水泵就地控制柜)起動(dòng)、變頻就地起動(dòng)、就地手動(dòng)調(diào)頻、工頻就地停止、變頻就地停止、動(dòng)力電源就地指示、工頻起動(dòng)就地指示、變頻起動(dòng)就地指示、工頻故障就地指示、變頻故障就地指示、電動(dòng)機(jī)電流就地顯示、電動(dòng)機(jī)遠(yuǎn)方(集控室PLC程控畫(huà)面)起動(dòng)、電動(dòng)機(jī)遠(yuǎn)方停止、電動(dòng)機(jī)起動(dòng)遠(yuǎn)方顯示、電動(dòng)機(jī)停止遠(yuǎn)方顯示、頻率遠(yuǎn)方給定、頻率反饋遠(yuǎn)方顯示、就地和遠(yuǎn)方控制方式顯示等。改進(jìn)后的清凈水泵電氣控制原理如圖1所示。

5 清凈水泵電動(dòng)機(jī)操作說(shuō)明

清凈水泵就地控制柜操作顯示面板如圖2所示。水泵工頻運(yùn)行時(shí)“工頻起動(dòng)指示燈”點(diǎn)亮，工頻故障時(shí)“工頻故障指示燈”點(diǎn)亮;水泵變頻運(yùn)行時(shí)“變頻起動(dòng)指示燈”點(diǎn)亮，變頻故障時(shí)“變頻故障指示燈”點(diǎn)亮。

5.1 水泵就地操作

5.1.1 就地工頻運(yùn)行

“遠(yuǎn)控/就地”轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)置“就地”位，“變頻/工頻”轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)置“工頻”位，“自動(dòng)/手動(dòng)”轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)置“手動(dòng)”位。按下“工頻起動(dòng)”按鈕，水泵工頻起動(dòng)運(yùn)行，按下“工頻停止”按鈕，水泵停止運(yùn)行。

5.1.2 就地變頻運(yùn)行

“遠(yuǎn)控/就地”轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)置“就地”位，“變頻/工頻”轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)置“變頻”位，“自動(dòng)/手動(dòng)”轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)置“手動(dòng)”位。用“手動(dòng)調(diào)速”旋鈕設(shè)置好變頻器運(yùn)轉(zhuǎn)頻率。按下“變頻起動(dòng)”按鈕，水泵變頻起動(dòng)運(yùn)行。按下“變頻停止”按鈕，水泵停止運(yùn)行。

5.1.3 就地自動(dòng)起停水泵

“遠(yuǎn)控/就地”轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)置“就地”位，“自動(dòng)/手動(dòng)”轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)置“自動(dòng)”位。清凈水池液位達(dá)到高水位時(shí)，水泵自動(dòng)起動(dòng)，液位降至低水位后，水泵自動(dòng)停止。如果“變頻/工頻”轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)在“變頻”位，就是自動(dòng)變頻起動(dòng)水泵。如果轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)在“工頻”位，就是自動(dòng)工頻起動(dòng)水泵。

5.2 水泵遠(yuǎn)方PLC程控操作

5.2.1 遠(yuǎn)控手動(dòng)起動(dòng)

“遠(yuǎn)控/就地”轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)置“遠(yuǎn)控”位，可在PLC程控畫(huà)面上手動(dòng)起動(dòng)水泵。如果“變頻/工頻”轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)在“工頻”位，就是遠(yuǎn)控工頻起動(dòng)水泵。如果轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)在“變頻”位，就是遠(yuǎn)控變頻起動(dòng)水泵。變頻器輸出頻率由程控畫(huà)面上的頻率調(diào)節(jié)滑塊決定，滑塊滑動(dòng)值0～100，對(duì)應(yīng)頻率0～50Hz。

5.2.2 遠(yuǎn)控自動(dòng)起動(dòng)

“遠(yuǎn)控/就地”轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)置“遠(yuǎn)控”位，程控“清凈水池A泵(B泵)液位聯(lián)鎖”置投入狀態(tài)。清凈水池液位達(dá)到高水位，水泵自動(dòng)起動(dòng)。液位降至低水位，水泵自動(dòng)停止。如果“變頻/工頻”轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)在“變頻”位，就是自動(dòng)變頻起動(dòng)水泵。如果“變頻/工頻”轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)在“工頻”位，就是自動(dòng)工頻起動(dòng)水泵。遠(yuǎn)控起動(dòng)水泵，與就地控制柜盤(pán)面“自動(dòng)/手動(dòng)”轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)位置無(wú)關(guān)。程控“清凈水池A泵(B泵)液位聯(lián)鎖”投入就是自動(dòng)起動(dòng)水泵，程控“清凈水池A泵(B泵)液位聯(lián)鎖”退出就是手動(dòng)起動(dòng)水泵。

6 設(shè)備改進(jìn)效果清凈水泵

電氣控制電路改進(jìn)設(shè)計(jì)合理，解決了水泵不能遠(yuǎn)方控制和自動(dòng)操作的問(wèn)題;新增電動(dòng)機(jī)調(diào)速裝置西門(mén)子MICROMASTER430型變頻器，具有調(diào)速性能優(yōu)越、參數(shù)設(shè)置范圍廣、控制信號(hào)響應(yīng)速度快、負(fù)載狀態(tài)信息詳細(xì)等一系列優(yōu)點(diǎn)，解決了水泵轉(zhuǎn)速和出力不能實(shí)時(shí)調(diào)整的問(wèn)題，避免了清凈水池積水溢流和被打空現(xiàn)象的發(fā)生，保證了該電廠廢水處理系統(tǒng)高效、穩(wěn)定運(yùn)行，環(huán)保效益顯著。水泵電動(dòng)機(jī)由工頻運(yùn)行改為變頻運(yùn)行后，工作電流和耗電量下降，經(jīng)濟(jì)效益良好。另外，變頻器還具有過(guò)電壓、欠電壓、過(guò)電流、短路故障、接地故障、電動(dòng)機(jī)過(guò)熱、變頻器過(guò)熱等保護(hù)功能，電氣保護(hù)配置齊全且動(dòng)作靈敏度高、速度快、可靠性強(qiáng)。當(dāng)設(shè)備發(fā)生異常時(shí)，變頻器保護(hù)會(huì)及時(shí)動(dòng)作，將設(shè)備斷電停運(yùn)，避免電動(dòng)機(jī)、電纜、電源斷路器、接觸器和變頻器本體等主要電氣設(shè)備過(guò)流發(fā)熱燒壞，降低了設(shè)備維護(hù)成本，經(jīng)濟(jì)效益明顯。

7 結(jié)語(yǔ)

本次設(shè)備技術(shù)改進(jìn)投入成本低，但效果良好，達(dá)到了預(yù)期目的。生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的其他類(lèi)似設(shè)備，也可借鑒此方法進(jìn)行改造。同時(shí)，在今后的工作中，要進(jìn)一步完善其電控方式和工作模式，保證設(shè)備及相關(guān)系統(tǒng)安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。