浅析排涝泵站机电自动化控制技术的应用

张水平

(江西省新余市渝水区水务局农村水利站，江西 新余 338025)



浅析排涝泵站机电自动化控制技术的应用

张水平

(江西省新余市渝水区水务局农村水利站，江西 新余 338025)

新余市渝水区位于江西省中西部，地处赣江主要支流袁河下游，每年汛期都会发生不同程度的内涝灾害。为了解决内涝问题，袁河下游3个乡镇在20世纪50—80年代相继兴建了18座排涝泵站，34台机组总装机4395KW，排涝面积7 760 hm2，这些排涝泵站几十年来为渝水区的排涝减灾发挥的重要作用。近年来对这些排涝站进行了维修改造，机电自动化控制技术在泵站改造中得到了广泛应用，为泵站继续发挥排涝效益注入的新原素、新活力。文章对排涝泵站机电自动化控制技术的应用进行分析。

排涝泵；站机电自动化；控制技术；应用

0　前　言

排涝泵站主要用于防洪排涝，是国民经济发展和保障民生福址的重要基础设施。随着电子信息科技的快速发展，机电自动化控制技术越来越广泛的应用在排涝泵站中，实现了对泵站机电设备的控制和保护，在排涝工作中发挥了重要的作用。

1　对机电自动化控制技术功能的需求

机电自动化控制技术在排涝泵站中的应用，一般要满足控制、自动调节、操作这3大类功能。控制功能是机电自动控制的基本基能，它包括对设备运行数据的采集、分析、传输、显示、存储、分析、查询报表以及报警等功能，这种功能使工作人员能够实时了解设备的运行情况，在设备发生故障的时候能及时进行故障排除；自动调节功能属高一级的功能，它包括自我诊断功能、自动恢复功能、以及远程维护、运行管理功能，还包括设备安全保障功能、音像功能及应急功能，这种功能在保证泵站安全运行的基础上具有自我调节能力、便于远程维护管理和紧急情况下及时采取应对措施；最后是在整个系统操作方面的功能，这样的功能是为了实现工作人员和自动化控制系统的人机交互，便于操作，保证排涝泵站设备的正常运行。这3大类功能不是完全分开的个自运行的而是相辅相成。在整个排涝泵站的机电自动化控制技术中，就是由这3大类功能进行有机结合而成的，随着电子信息科技进步以及自动化管理水平的提高，这3大功能是可以从高到低进行层次转换。在排涝泵站实际运行中，工况的改变，控制技术在操纵或者管理上也有相应的一些改变。因此机电自动化控制技术在电力设备的运行中首先要具有可靠性，需要对设备的基本运行情况作出判断，对于设备数据的采集整理要进行有效的分析，在硬件条件具备的情况下，还可以根据所分析出来的数据，列出相对应的公式或者图表，使设备的具体运行情况一目了然[1]。

2　机电设备的选择

为了保证排涝工作的顺利完成，防止泵站运行出现安全事故，主要机电设备的选择显得尤为重要。在长期运行的过程中，由于外部环境原因和人为原因，机电设备的内部可能由于线路等问题发生故障，这些故障可能会影响到排涝工作的顺利进行。在主要机电设备的选择中，首先是要对机电设备的性能进行检测，检测的方法多种多样，目前最常用的检测方法是在机电设备满负荷运行的状态下，观察设备的运行状态，记录设备的运行数据，根据数据来判断设备的具体运行情况；另外一种检测方法就是在设备出现短路的情况下，对设备各处的短路电流进行检测分析，这两种方法都适用于机电设备的检测工作当中。对于机电设备中变压器的选择，要根据泵站的运行工况和技术参数，在经过反复试验后，选择性能表现比较优异的变压器。渝水区在近期排涝站改造项目中，依据排涝泵站的工作需要，一般选用SCB10KV型变压器，这是一种有着铝合金外壳的干式变压器；对于机电设备中高压开关柜的选择，也要仔细慎重，一般情况下选择KYN开关柜，这种开关柜体型较小，便于安放调试，在其设备的功能应用方面也有着出色的表现；排涝泵站机械设备中不需要选择结构比较复杂的低压配电柜，KYN开关配电柜可以根据排涝泵站的实际工况参数，来调节所使用机电设备的输出，保证其正常运行，具有较高的安全性。渝水区18座排涝站都是小型排涝泵站，一般在每年汛期的运行的过程中，机电设备实际工况下，电压也达不到额定电压，实际容量也达不到额定功率，，在这样的情况下，如果设备运行的时间较长，电力设备中电机的使用寿命将会大大说短，排涝泵站的效益非常有限，对于这种情况，渝水区排涝站的做法是采用自耦式减压启动，这种软启动方式，可以大大降低启动电流值，减少大电流对电机的损害，也减少了整套设备中各个组件之间的损伤，防止设备零件磨损严重的情况出现。

3　机电自动化控制技术在排涝泵站中的具体应用

机电自动化控制技术的应用一般体现在监控、保护和控制等三大方面，这些方面都是为了保证排涝站电力设备的正常运行，防止故障的发生。

机电自动化控制技术在排涝泵站中还可以应用到对设备的数据采集方面，采集过程根据工作人员所设定的采集时间，定时对设备的运行参数进行采集处理，这种数据直观的反应了设备的运行情况；同时，自动化控制技术还可以实现对机电设备安全运行管理的监视和报警。

另一方面值班人员可以利用CRT对排涝泵站中的主要设备和辅助设备进行监视，系统的监视过程是由工作人员根据排涝泵站的具体工作内容，合理的设置设备运行参数的上限和下限，在电力设备运行的过程中，如果运行参数超过所设定的上限或者低于参数下限，系统会及时对设备进行调整，如果在设备出现故障的情况下，监控系统会及时发出警报，由工作人员进行故障的排除工作。

监控系统还可以对阀门的开关进行监控，并对整个设备的电路情况进行数据显示。系统的控制功能，体现在许多方面，对机组起停中的各个阀门进行控制，根据所设置的起停步骤，分别进行合闸。系统的主要控制体现在以下几个方面：①对排涝泵站中的变压器进行控制；②对机组的起停进行控制；③对泵站中辅助机组的控制；④对设备中的应用阀门开关进行控制。根据实际的工作情况，实时监控和调节电力设备的运行情况，并且可以在控制可靠的情况下实现远程控制。

4　排涝泵站中机电自动化控制技术的应用前景

机电自动化控制技术在排涝泵站中的应用极大的提高了设备运行的安全性和可靠性，随着电子信息科技的不断发展，机电自动化控制技术也在不断的改进和完善，为了减少排涝工作的人力资源成本，提高排涝工作的效率和安全性，在未来的机电自动化控制技术中，应向智能化方向发展。机电自动化技术包括了计算机程序、信息传递和监控等多方面的内容，在向智能化发展的道路上，要把这些计算机程序进行改进，使之成为一个完整的系统，同时也要重视人机结合，即系统要以操作人员的指令为主，对泵站中的机电设备实施全方位的控制。同时，机电自动化控制技术要符合目前“节能减排，绿色环保”的社会主题，以此来保证排涝泵站的长期可持续发展。

5　结　语

机电自动化技术在排涝泵站中的应用极大的改变了排涝工作中设备的运行管理模式，使排涝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，在该系统的应用过程中，工作人员应结合自动化控制系统中监视、控制和保护三个方面，根据排涝泵站的实际情况，设置机电设备的参数，以此来保证机电设备的正常运行。

[1]张晶.排涝泵站机电自动化控制技术的应用[J].江西建材,2015(21):215-216.

1007-7596(2016)06-0144-02

2016-04-22

张水平(1965-)，男，江西新余人，工程师，研究方向为农村水利建设管理。

TP273；TU992.25

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