深井泵稳压调速系统的研制

李睿

摘要：介绍了深井泵供水系统压力过高的处理过程，优化了现有的水管网流程，自动切换流程。采取先进的变频器控制技术，建立了一套变频控制系统，设计配套软件，实现了全套系统的自动控制。

关键词：深井泵;变频器;远程控制

1 深井泵供水系统的现状和原因分析

1.1深井泵供水系统的现状

某单位自从建站后就先后修建了两台深水井泵，与高位水箱一起承担着生活用水与消防用水，自从2011年接通自来水后，高位水箱就拆除了，两台泵主要任务就是消防用水，花坛浇灌、打扫卫生用水，由于管网的工作状态改变，在不开消防栓的情况下，平时用水时管线压力很高，达到了 0.8 MP以上 ，电流为25 A，为了管线安全，要开2个阀或消防栓进行泄压，不仅造成了水资源和电能的浪费，而且几个泄压点长时间排水造成地面污染变色。

1.2 供水系统压力高的原因分析

（1）经过1个月7次启泵的观察，检查了现场的泄压阀，每个均已操作到位，不構成压力过高的原因。

（2）通过10次不同的人员启、停深水井泵，对流程的切换只有一次操作错误，直接启泵，造成部分水管线压力超高，存在不安全隐患。

（3）经过实地排查，水管最粗的是消防管线为DN65，最细的是拖布水池DN32，管径完全满足要求，管线太细憋压的现象不存在。

（4）水泵型号为：YQs200-15，功率为15KW，转速2850r/min额定，电流为      30A，适用于最小井径200毫米。如果没有配套的高位水箱，深水井泵出口的水压力达到0.8MPA以上，只适合消防时用水。平时打扫卫生用水时管网压力只需要0.1MPA就可以了。现有的水泵对于常用水时的功率偏大。

分析以上四个因素，经现场检查确认，判定造成管网压力高的主要因素有2个：1、没有按要求切换流程。2、水泵功率偏大。针对上述2个要因，最终制定对策，对现有的管线加单向阀、减少人为的操作，并安装变频器，通过改变电机的运行频率，减小电机的功率及转速，使管线压力根据需要得到控制。

2改进思路和改进过程

2.1 改进思路

（1）优化现有的水管网，在手动阀门前安装一个单向阀。

（2）根据深水井电机技术参数，购买配套的变频器、PLC等配件。

（3）根据购买的设备，结合水泵现有的控制系统，设计图纸。

（4）根据设计的图纸对PLC的内部程序进行编写，对监控画面进行参数和控 制连接，为实现远程电脑、就地控制做准备。

（5）现场安装，调试变频器参数及控制系统。

2.2改进过程

（1）在水处理间的出水管线上的阀门前加装一个单向阀。图1中的阀门是切断自来水与深水井管网的连接。

（2）根据现有的水泵（15KW）和工作性质，进行选型购买主要设备。其主要参数为表1

（2）将设备进行现场安装，并调试到位，确保设备一二次系统接线正确。

（3）通过转换开关不改变现有的工频控制系统，保证消防用水。当变频状态时，可以实现就地、电脑同时控制。对PLC进行编程及监控画面远程控制连接设计。其控制监控图如图2

3 应用效果及效益

3.1应用效果

（1）改造后，水的压力可以根据需要自己设定，达到了预期的效果，通过几组数据对比，50HZ频率时，电流为25A，水压为0.82MPa;20HZ时，电流为11.8A，压力为0.18MPa，12hz时，压力为0.09MPa。可以实现任意调节压力电流的功能。

（2）改造后，水泵的启停保留了原有的控制方式，水处理间工频启动之外，又增加了配电间控制和电脑远程控制两种控制方式。

3.2成果应用效益

通过开展课题，使全部水管在安全的压力下运行， 节约了用水量，每月平均有13小时运行水泵，运行时间大多在9点钟以后，属于高峰用电区，电价为1.7元。每小时节省电能：P=√3*U*I*COS？= 1.732*380*14*0.85=7.83（KW），每年节约电费：*12*13*1.7=7.83*12*13*1.7=2077.073元。

3.3巩固措施

（1）变频器安装后，要求电工加强巡检，检查控制系统的工作状态，并要求变频器的启动参数不能随意更改。

（2）加强操作管理，由于水管工作环境会经常改变，那么对应的水泵工作频率也要相应的调整，制定出相应的操作规程和要求。

4 总结

文章完善水系统管网的控制和逐步实现站内非生产系统的电脑远程监控，解决深井泵系统水压高，对生产产生影响的问题，该方法经过大量实践证明，是切实可行的，对电气施工工作有一定的推广借鉴价值。

（作者单位：中国石化管道储运有限公司荆门输油处）