電力提灌工程泵站集水井自動化排水裝置探討

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)計與研究電力提灌工程泵站集水井自動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，可采用機械自動排水和電子自動排水。探討性地給出了安全可靠的自動排水方案。并與泵站自動控制系統(tǒng)

2、聯(lián)接，實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳遞。為電力提灌工程泵站少人值守或無人值守提供一定條件。關(guān)鍵詞：電力提灌；排水；自動化中圈分類號：TU9924文獻標識碼：B文章編號：2095一O144(201O)O8—0039—021前育隨著計算機技術(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算機監(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)。同時應該看到，泵站部分非直接監(jiān)控的參量急需在調(diào)度中心監(jiān)控，為實現(xiàn)少人值守或無人值守提供支

3、持。電力提灌工程泵站因各種原因(如泵站周圍地下水或水泵閥門漏水)，若不及時將水排出，可能造成嚴重的事故。而目前多采用機械加人工的方法，即當水位高于某一位置時，啟動電機排水，到達一定低水位時停止排水。這種排水方法簡便易行，但是容易產(chǎn)生不安全隱患。根據(jù)這一實際。提出采用機械自動排水加電子自動排水的方法解決，同時采用計算機和通信技術(shù)將排水情況上報調(diào)度中心，以便調(diào)度中心直接監(jiān)視。2泵站集水井自動化排水方案21泵站集水井機械自動排水方案泵站集水井

4、機械自動排水就是在集水井中安裝3個傳感器探頭(圖1)。當水位在b點時，即低水位時，排水泵不工作；當水位在a點時，即探頭3時，電動機啟動開始排水，到b點時停止工作。XKl圖1泵站集水井探頭安裝示意圖圖2是泵站集水井機械自動排水原理圖，可以看出，當水位在a點時，行程開關(guān)XK1、XK2接通，中間繼電器ZJX通電吸合，zJx常開觸點閉合，交流接觸器JJl通電吸合，排水泵通電開始排水；當水位低于8點但高于b點時，XK1斷開，XK2接通，因為中間繼

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

6、4所示。收稿日期：2010—06—29作者簡介：王青(1963一)，男，甘肅景泰人，工程師，主要從事機電管理。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單片計算機系統(tǒng)構(gòu)成的集水并電子排水原理圖在排水泵不排水時，當單片機檢測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常開觸點斷開，中間繼電器ZJDX不通電，則ZJDX常開觸點斷開，交流接觸器JJ2不通電，

7、排水泵斷電不排水；當單片機檢測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常開觸點接通和D2常閉觸點接通，使ZJDX通電吸合。并由ZJDX常開觸點接通保持，在D1斷電后吸合，ZJDX常開觸點吸合使交流接觸器JJ2通電吸合，排水泵通電啟動排水；當集水井水位到達b點或低于b點時，單片機檢測到該點后，使zJD2通電吸合，ZJD2常閉觸點斷開，ZJDX失電斷開，ZJDX常開觸點斷開使交流接觸器JJ2失電斷開

8、，排水泵停止排水。23泵站集水井自動化排水方案將機械自動排水和電子自動排水的交流接觸器的常開觸點并聯(lián)構(gòu)成如圖5所示的排水泵電機(DJ)啟動方案，機械自動排水和電子自動排水能夠很好地結(jié)合，達到可靠排水的目的。380VACDJ圖5機械自動排水和電子自動排水電機啟動示意圖因為要將機械自動排水信息和電子自動排水信息上傳至調(diào)度中心監(jiān)控，所以在斷電邏輯上增加兩個中間繼電器，更好的機械自動排水斷電邏輯圖如圖6所示。這樣行程開關(guān)XK1和XK2功能，用中

9、間繼電器ZJ1和ZJ2代替，將ZJ1和ZJ2信息引入單片機系統(tǒng)如圖7所示，單片機系統(tǒng)將行程開關(guān)和水位傳感器檢測到的信息通過通信接口上報至中心調(diào)度監(jiān)控，實現(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械自動排水繼電器邏輯圖通信接口]刪魚片廠／一計]聊算機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示意圖3泵站集水井自動排水方案的可靠性分析泵站集水井采用機械自動排水和電子自動排水相結(jié)合，是一種互為熱備啟動排水電機的方

10、案，因此可靠性高，同時在每個泵站的集水井中有兩臺排水電機，這樣兩套電機獨立運行，增加了排水的可靠性，達到萬無一失。當機械自動排水失靈。根據(jù)機械自動排水供電邏輯圖可知，行程開關(guān)XK1不可能在故障時出現(xiàn)接通，所以不可能導致故障開通電機；當單片機的電子自動排水裝置出現(xiàn)失靈，即使是單片機系統(tǒng)故障，中間繼電器Dl和ZJD2要么同時吸合，要么同時斷開，根據(jù)繼電器邏輯圖可知，中間繼電器ZJDX不會在這兩種情況下通電吸合，排水電機也就不會在故障時啟動。

11、當機械和電子自動排水任一出現(xiàn)故障時，信息會通過單片機系統(tǒng)的通信接口上報至中心調(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施故障排除。從以上分析可知，本文提出的機械自動排水加電子自動排水方案可靠性較高，能為泵站少人值守或無人值守提供保障。4結(jié)語泵站集水井排水關(guān)系到泵站能否安全運行，是一項非常重要的工作。如果排水不夠及時將會影響生產(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化及其中心監(jiān)視顯得非常重要?；谶@點本文從高可靠性