电气自动化管理在泵站中的应用探讨

刘 波

（山东省荣成市城市供排水管理处，山东荣成 264300）

0 引言

水厂与泵站是人们现如今生活中不可分割的一部分内容，对于人们的生活产生着巨大的影响，随着科学技术的不断更新，将电气自动化技术合理的应用到自来水厂以及泵站中，可以更好地加强水资源的使用率，同时还能够有效提升供水的质量以及供水的效率，并且还能够有效减小制水成本以及在这期间使用的劳动力，为人们的生活提供更多与更加安全的水。电气自动化是科学进步的代表，能够在某种程度上保证设备的正常运转，为自来水厂以及泵站的自动化进步提供了一定的保障。泵站中包括了水泵机组、电气设备以及管道、闸阀等相关设施，其所带来的主要效果就是能够创造一定压力以及流量的液压动力及气压动力；泵站包括油箱、电机和泵，以及一些辅助设施，在运行过程中可根据不同的使用情况来适当增减。

1 电气自动化技术的相关内容

1.1 电气自动化技术的定义

电气自动化技术涉及到的内容有很多，在应用方面其范围也较为广阔。是工科电气信息类的一种，现如今更名为电气工程及其自动化技术，现在的工业电气自动化在国家的很多方面都有又应用，并取得了相当可观的成绩。

1.2 电气自动化技术的特点

（1）技术覆盖面较大。电气自动化技术是一门应用性较强的技术，几乎工业生产相关的行业都会或多或少的运用到这项技术，同时这一技术对于专业水平的要求也比较严，危险程度也较高，在进行电气自动化系统的设计及运用过程中，不仅要考虑在运用行业中的发展，也要根据实际情况及行业类型选择适合的工作方案，不仅对于专业知识的掌握度要求较高，还需要工作人员拥有丰富的工作经验。

（2）对电子技术的依赖性较强。现代电子科技的不断进步对于电气系统的影响是成正比的。一个专业的电气自动控制系统，从一开始的信号启动到后期的信号处理，再到最后的任务执行，都和电子技术有着密不可分的关联。因此，电气自动化技术的进步与电子技术的进步是成正相关的。

2 泵站的重要组成部分

（1）取水泵房。取水泵房的取水方式是分情况确定的，当水库水位已经达到一定的数值时，取水一般是利用2 只调流阀的作用产生自流，但在没有达到预定水位时再取水期间一般是利用取水泵的作用进行取水。调流阀的控制方式包括手动、中控及自动控制。在进行自动控制过程中，按照参数进行阀门开度的调节，以有效保证清水池的水位维持在一定位置。在进行自动运行过程中应提前设置好水位、工作阀门等相关数据。在进行中控控制过程中，工作人员可利用计算机进行远程操控，并完成接下来的操作步骤。

（2）加氯系统。加氯系统包括次氯酸钠加药泵、加氯管道及自动稀释系统等。配备流量机械隔膜设计泵，同时有其对应的加药控制点，在加药控制过程中主要作用就是变频控制器以及电磁流量仪。在气温较高的夏天，次氯酸钠的报警次数会有所减少，有效氯的成分根据温度的不断提升其效果会不断减弱，因此加药的高峰期多在夏天。

3 泵站中电气自动化的应用分析

（1）泵房中应用。由于科技的不断进步，现如今的泵站中已经实现的无人自动化，在这一工作中变频器是第一功臣，在泵房中使用变频器的主要作用就是为了能够有效地降低电耗，并且能够平缓的调节出厂水的压力。这一工作主要是利用自动系统的PLC 或通过变频器自身的PID 进行处理的，目的是能够实现自动调速以及在稳定压力的情况下进行供水，有效提升生产效，实现送水泵房的无人工作状态。

（2）在水质监测中的应用。水质监测是泵站中较为重要的内容，在自动控制的水质检测技术中，所得到的数据至关重要。随着电气自动化技术的不断成熟与进步，大量的更加成熟的自动化监测仪表被用到了水厂及泵站中，不仅能够有效提升资金的利用率，还可以促进泵站自动化控制系统更好地进步。

（3）泵站的自动化维护。电气自动化设备的日常维修、养护是非常重要的工作，需配备专业的维修养护人员，制定详细周密的管理计划等。这工作开展过程中，既要明确相关人员的职责，也要做好员工的培训工作，以增强其感性认知。熟练掌握基本原理，注重注意安全隐患，不断增强对各种设备的管理、调配、运行的能力，保证电气自动化设备的平缓与稳定运行。

4 泵站电气自动化的设计思路

（1）对水泵电机的自动化控制。水泵电机在泵站中是极其重要的动力设备，应格外注意其可靠性能、安全性能等是否达到标准。随着技术的不断进步，很多水力自动化设备的生产商都生产出了一体化的自动控制柜，形成了具有一定稳定性的完整控制系统，与温度传感器及绝缘检测器等相互配合为水泵电机进行全方位的保护，在电机出现事故时可以采取相应的救援措施，并发出具有提醒效果的求救信号。

（2）对辅助设备的自动化控制。泵站的辅助设备对泵站的安全稳定运行起着很大的作用，由于辅助设备有很多，如电动阀门、真空泵以及排水泵等，所以只有按照相应地操作程序去运行，才能让自动控制系统稳定及有序地工作。因此，在设计泵站时应将电动阀门的开启、关闭、真空泵的启动，以及集水廊道进行实时监测，以免出现问题。

（3）对配电设备的控制。机组的配电设备主要由电路器、微机保护等构成。然而这些设备都具有一定的选择权，可以选择配有控制端子和通信接口附件的型号，这样一来。就可以对一些重要的设备进行自动控制和远程控制了。

（4）整个泵站电气自动化设计的过程，还需要考虑较多方面的问题，例如，需要对主要的输变电设备实时监测和事故报警。一旦出现问题，立马停止作业，以免出现事故。

5 电气自动化应用中的特点

（1）主接线的确定。由于泵站的负荷性质都是三级负荷，因容量有限所以在高压电源一侧通常使用较为简单的线路，在使用2 台或更多变压器进行工作时，可以选择单母线接线，同时选择的变压器变比、阻抗电压以及接线组别应当是一样的同时，其容量应该控制在一定范围内。为减小和避免由于环流所带来的损耗以及由于负荷分配不均匀对变压器产生的不良作用，尽可能的不要出现多台变压器同时工作，电机电压侧可以使用单母线或单母线分段行驶。当装机台数量较多时，电机电压母线应选择单母线分段连接方式。

（2）应关注的问题。电气自动化控制系统自从与泵站开始合作后，生产的安全性、稳定性得到了保障，有效降低了员工的工作强度，但因设备配件更新速度较快，电气自动化设备自身的技术含量较高，同时控制系统也较为繁琐，所以在进行电气自动化的维护过程中要求工作人员不断地进行学习，更新自己的专业知识，增加对于工作的责任心，以做好维护与监督工作，使泵站的电气系统能够更加顺利的运行。

6 泵站电气自动化技术的前景

国内有很多水库已经运用计算机系统来实现在线监控，工作人员能利用计算机进行机组运行效率曲线，按照上下游水位的不同适当的改变水泵叶片的角度，自动化系统能在一定程度上提高水泵的运行效率。使用计算机完成对于泵站各项数据的监控，它对事故预防等有很大帮助，能减轻员工的工作量。

7 结束语

随着国家科学技术的不断进步，泵站电器自动化系统的全方位应用能够有效提升泵站的管理质量，对于国内现代水利事业的发展提供了极大帮助。与自动化系统相结合的泵站、水泵机组以及相关的设备等合理的配合，进一步实现了对泵站整体工程的全程监控，可以按照设置好的程序进行自动生产。既有效推动了泵站电气自动化水平的不断提升，还可确保泵站设备性能的发挥，使生产效率有了明显提升，资金投入明显减少，有助于国家水利事业能够更加健康的发展。