電力提灌工程泵站集水井自動(dòng)化排水裝置探討

1、第46卷第8期2010年8月甘肅水利水電技術(shù)GansuW8terConservancyandHydropowerTechnologyVo146。No8Aug，2010設(shè)計(jì)與研究電力提灌工程泵站集水井自動(dòng)化排水裝置探討王青(景泰川電力提灌管理局，甘肅景泰730400)摘要：電力提灌工程個(gè)別泵站因地下水位較高或泵站集水井集水較多。易發(fā)生水淹泵站事故，可采用機(jī)械自動(dòng)排水和電子自動(dòng)排水。探討性地給出了安全可靠的自動(dòng)排水方案。并與泵站自動(dòng)控制系統(tǒng)

2、聯(lián)接，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳遞。為電力提灌工程泵站少人值守或無(wú)人值守提供一定條件。關(guān)鍵詞：電力提灌；排水；自動(dòng)化中圈分類(lèi)號(hào)：TU9924文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B文章編號(hào)：2095一O144(201O)O8—0039—021前育隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、控制技術(shù)的發(fā)展。電力提灌工程泵站多采用了計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，泵站的參量都由調(diào)度中心監(jiān)控，為少人值守或元人值守打下了良好的基礎(chǔ)。同時(shí)應(yīng)該看到，泵站部分非直接監(jiān)控的參量急需在調(diào)度中心監(jiān)控，為實(shí)現(xiàn)少人值守或無(wú)人值守提供支

3、持。電力提灌工程泵站因各種原因(如泵站周?chē)叵滤蛩瞄y門(mén)漏水)，若不及時(shí)將水排出，可能造成嚴(yán)重的事故。而目前多采用機(jī)械加人工的方法，即當(dāng)水位高于某一位置時(shí)，啟動(dòng)電機(jī)排水，到達(dá)一定低水位時(shí)停止排水。這種排水方法簡(jiǎn)便易行，但是容易產(chǎn)生不安全隱患。根據(jù)這一實(shí)際。提出采用機(jī)械自動(dòng)排水加電子自動(dòng)排水的方法解決，同時(shí)采用計(jì)算機(jī)和通信技術(shù)將排水情況上報(bào)調(diào)度中心，以便調(diào)度中心直接監(jiān)視。2泵站集水井自動(dòng)化排水方案21泵站集水井機(jī)械自動(dòng)排水方案泵站集水井

4、機(jī)械自動(dòng)排水就是在集水井中安裝3個(gè)傳感器探頭(圖1)。當(dāng)水位在b點(diǎn)時(shí)，即低水位時(shí)，排水泵不工作；當(dāng)水位在a點(diǎn)時(shí)，即探頭3時(shí)，電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)開(kāi)始排水，到b點(diǎn)時(shí)停止工作。XKl圖1泵站集水井探頭安裝示意圖圖2是泵站集水井機(jī)械自動(dòng)排水原理圖，可以看出，當(dāng)水位在a點(diǎn)時(shí)，行程開(kāi)關(guān)XK1、XK2接通，中間繼電器ZJX通電吸合，zJx常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，交流接觸器JJl通電吸合，排水泵通電開(kāi)始排水；當(dāng)水位低于8點(diǎn)但高于b點(diǎn)時(shí)，XK1斷開(kāi)，XK2接通，因?yàn)橹虚g繼

5、電器ZJX常閉觸點(diǎn)閉合，zJx通電吸合，水泵繼續(xù)排水；當(dāng)水位低于b點(diǎn)時(shí)，XK2斷開(kāi)，ZJX斷電，JJ1斷電，水泵停止排水。380VACDJ圈2泵站集水井機(jī)械自動(dòng)排水原理圖22泵站集水井電子自動(dòng)排水方案如圖3所示。在泵站集水井安裝水位傳感器測(cè)量水位，當(dāng)水位傳感器檢測(cè)到水位低于a位置，不啟動(dòng)排水泵；當(dāng)水位傳感器檢測(cè)到水位高于或等于a位置，啟動(dòng)排水泵排水。一直檢測(cè)到水位在b位置或低于b位置時(shí)停止排水。由單片計(jì)算機(jī)系統(tǒng)構(gòu)成的電子自動(dòng)排水原理圖如

6、4所示。收稿日期：2010—06—29作者簡(jiǎn)介：王青(1963一)，男，甘肅景泰人，工程師，主要從事機(jī)電管理。b圖3泵站集水井水位傳感器示意圖392010年第8期甘肅水利水電技術(shù)第46卷380VACDJ圖4單片計(jì)算機(jī)系統(tǒng)構(gòu)成的集水并電子排水原理圖在排水泵不排水時(shí)，當(dāng)單片機(jī)檢測(cè)到水位傳感器的水位低于a位置，使中間繼電器ZJD1和zJD2不通電，ZJD1常開(kāi)觸點(diǎn)斷開(kāi)，中間繼電器ZJDX不通電，則ZJDX常開(kāi)觸點(diǎn)斷開(kāi)，交流接觸器JJ2不通電，

7、排水泵斷電不排水；當(dāng)單片機(jī)檢測(cè)到水位傳感器的水位等于或高于a位置，使中間繼電器D1通電吸合，zJD2不通電，D1常開(kāi)觸點(diǎn)接通和D2常閉觸點(diǎn)接通，使ZJDX通電吸合。并由ZJDX常開(kāi)觸點(diǎn)接通保持，在D1斷電后吸合，ZJDX常開(kāi)觸點(diǎn)吸合使交流接觸器JJ2通電吸合，排水泵通電啟動(dòng)排水；當(dāng)集水井水位到達(dá)b點(diǎn)或低于b點(diǎn)時(shí)，單片機(jī)檢測(cè)到該點(diǎn)后，使zJD2通電吸合，ZJD2常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)，ZJDX失電斷開(kāi)，ZJDX常開(kāi)觸點(diǎn)斷開(kāi)使交流接觸器JJ2失電斷開(kāi)

8、，排水泵停止排水。23泵站集水井自動(dòng)化排水方案將機(jī)械自動(dòng)排水和電子自動(dòng)排水的交流接觸器的常開(kāi)觸點(diǎn)并聯(lián)構(gòu)成如圖5所示的排水泵電機(jī)(DJ)啟動(dòng)方案，機(jī)械自動(dòng)排水和電子自動(dòng)排水能夠很好地結(jié)合，達(dá)到可靠排水的目的。380VACDJ圖5機(jī)械自動(dòng)排水和電子自動(dòng)排水電機(jī)啟動(dòng)示意圖因?yàn)橐獙C(jī)械自動(dòng)排水信息和電子自動(dòng)排水信息上傳至調(diào)度中心監(jiān)控，所以在斷電邏輯上增加兩個(gè)中間繼電器，更好的機(jī)械自動(dòng)排水?dāng)嚯娺壿媹D如圖6所示。這樣行程開(kāi)關(guān)XK1和XK2功能，用中

9、間繼電器ZJ1和ZJ2代替，將ZJ1和ZJ2信息引入單片機(jī)系統(tǒng)如圖7所示，單片機(jī)系統(tǒng)將行程開(kāi)關(guān)和水位傳感器檢測(cè)到的信息通過(guò)通信接口上報(bào)至中心調(diào)度監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)了調(diào)度中心監(jiān)控泵站集水井的目的。40圖6增加中間繼電器后的機(jī)械自動(dòng)排水繼電器邏輯圖通信接口]刪魚(yú)片廠／一計(jì)]聊算機(jī)zJ系廣／L統(tǒng)t水位傳感器圖7接入中間繼電器的單片機(jī)示意圖3泵站集水井自動(dòng)排水方案的可靠性分析泵站集水井采用機(jī)械自動(dòng)排水和電子自動(dòng)排水相結(jié)合，是一種互為熱備啟動(dòng)排水電機(jī)的方

10、案，因此可靠性高，同時(shí)在每個(gè)泵站的集水井中有兩臺(tái)排水電機(jī)，這樣兩套電機(jī)獨(dú)立運(yùn)行，增加了排水的可靠性，達(dá)到萬(wàn)無(wú)一失。當(dāng)機(jī)械自動(dòng)排水失靈。根據(jù)機(jī)械自動(dòng)排水供電邏輯圖可知，行程開(kāi)關(guān)XK1不可能在故障時(shí)出現(xiàn)接通，所以不可能導(dǎo)致故障開(kāi)通電機(jī)；當(dāng)單片機(jī)的電子自動(dòng)排水裝置出現(xiàn)失靈，即使是單片機(jī)系統(tǒng)故障，中間繼電器Dl和ZJD2要么同時(shí)吸合，要么同時(shí)斷開(kāi)，根據(jù)繼電器邏輯圖可知，中間繼電器ZJDX不會(huì)在這兩種情況下通電吸合，排水電機(jī)也就不會(huì)在故障時(shí)啟動(dòng)。

11、當(dāng)機(jī)械和電子自動(dòng)排水任一出現(xiàn)故障時(shí)，信息會(huì)通過(guò)單片機(jī)系統(tǒng)的通信接口上報(bào)至中心調(diào)度，調(diào)度很容易發(fā)現(xiàn)故障，在不影響集水井排水的情況下實(shí)施故障排除。從以上分析可知，本文提出的機(jī)械自動(dòng)排水加電子自動(dòng)排水方案可靠性較高，能為泵站少人值守或無(wú)人值守提供保障。4結(jié)語(yǔ)泵站集水井排水關(guān)系到泵站能否安全運(yùn)行，是一項(xiàng)非常重要的工作。如果排水不夠及時(shí)將會(huì)影響生產(chǎn)直至發(fā)生水淹泵站的事故，因此，泵站集水井排水的自動(dòng)化及其中心監(jiān)視顯得非常重要?；谶@點(diǎn)本文從高可靠性