變電站水工集中智能控制柜

山東藍(lán)升泵業(yè)有限公司根據(jù)變電站水工控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，對(duì)已研發(fā)的變電站消防蓄水給水集中智能控制裝置進(jìn)行功能擴(kuò)展，使其覆蓋變電站深井供水系統(tǒng)、雨水排水系統(tǒng)、消防蓄給水系統(tǒng)，解決全站水工系統(tǒng)在集中聯(lián)鎖控制、信息存儲(chǔ)和上傳、巡檢維護(hù)、故障分析及預(yù)警等方面的技術(shù)缺陷，實(shí)現(xiàn)變電站水工系統(tǒng)的集中協(xié)調(diào)控制。經(jīng)工程實(shí)踐表明，藍(lán)升變電站水工集中智能控制柜及控制裝置具有可靠性高、自動(dòng)化程度高、可擴(kuò)展性強(qiáng)、運(yùn)行穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，具有廣泛的應(yīng)用前景。

目前變電站水工系統(tǒng)包括：深井供水系統(tǒng)、消防蓄水給水系統(tǒng)、雨水排水系統(tǒng)。目前各系統(tǒng)在電氣控制上是各自獨(dú)立的，存在集中聯(lián)鎖控制、信息存儲(chǔ)和上傳、巡檢維護(hù)、故障分析及預(yù)警等方面的技術(shù)缺陷。變電站消防蓄水給水系統(tǒng)智能控制裝置，實(shí)現(xiàn)了消防蓄水給水系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、自動(dòng)巡檢以及故障診斷，但是未涉及變電站深井供水系統(tǒng)、雨水排水系統(tǒng)，因此變電站水工系統(tǒng)在集中聯(lián)鎖控制、信息存儲(chǔ)和上傳、巡檢維護(hù)、故障分析及預(yù)警等方面的還存在技術(shù)缺陷。針對(duì)上述技術(shù)缺陷，山東藍(lán)升泵業(yè)致力于將變電站的水工系統(tǒng)（含深井供水系統(tǒng)、消防蓄水給水系統(tǒng)、防澇排水系統(tǒng)、泵房集水排水系統(tǒng)）實(shí)施全面的設(shè)計(jì)整合與集成，實(shí)現(xiàn)一個(gè)智能化、信息化為技術(shù)特征的變電站水工集中智能控制柜，滿足變電站的水工控制智能化的功能要求，解決了目前水工系統(tǒng)的缺陷，達(dá)到工程實(shí)際應(yīng)用效果。

1.變電站水工系統(tǒng)研發(fā)依據(jù)：

變電站水工系統(tǒng)研發(fā)涉及的技術(shù)領(lǐng)域一部分屬于消防控制范疇，一部分屬于系統(tǒng)監(jiān)控范疇。這些控制與監(jiān)控的關(guān)鍵技術(shù)要素，體現(xiàn)在其控制過程的穩(wěn)定性和可靠性能。由于目前國(guó)內(nèi)尚無(wú)類似裝置的成型產(chǎn)品，所以設(shè)計(jì)依據(jù)支持內(nèi)容與要點(diǎn)比較寬泛。但項(xiàng)目研究的方向與目標(biāo)很明確，就是基于變電站水工系統(tǒng)的現(xiàn)狀而提高系統(tǒng)的集合度和可靠性，運(yùn)用新技術(shù)、新工藝實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)控制智能化，滿足現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用的要求，實(shí)現(xiàn)與變電站自動(dòng)化系統(tǒng)或智能輔助控制系統(tǒng)的連接與信息共享的要求。項(xiàng)目技術(shù)方案論證過程，收集到了充分的可以借鑒到的國(guó)家或?qū)I(yè)標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)依據(jù)資源豐富，這對(duì)于項(xiàng)目組把握住準(zhǔn)確的研究方法，提升設(shè)計(jì)組成結(jié)構(gòu)的合理性、功能性要求和控制參數(shù)的設(shè)置以及現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用的要求等方面提供了充分的條件，對(duì)于構(gòu)架合理的設(shè)計(jì)方案找到了充分的依據(jù)。

2.變電站水工系統(tǒng)工作原理：

山東藍(lán)升泵業(yè)以“變電站水工系統(tǒng)集中智能控制裝置”為技術(shù)核心，整合變電站深井供水系統(tǒng)、消防蓄、給水系統(tǒng)、雨水排水系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)集成、智能控制、自動(dòng)巡檢、故障分析及預(yù)警，并通過通訊接口將系統(tǒng)接入變電站自動(dòng)化系統(tǒng)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)上傳和遠(yuǎn)方控制。

變電站水工系統(tǒng)集中智能控制柜工作原理

核心控制單元采用PLC可編程控制器，運(yùn)用其邏輯、時(shí)序、計(jì)算等功能，通過模擬量輸入模塊采集各檢測(cè)信號(hào)，實(shí)現(xiàn)對(duì)各控制單元的壓力、液位、流量、溫度的參數(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)控（測(cè)）。通過I/O擴(kuò)展模塊連接各類開關(guān)量、操作按鈕信號(hào)并輸出各類的控制信號(hào)，依據(jù)設(shè)計(jì)要求啟、停對(duì)應(yīng)設(shè)備及工況狀態(tài)的監(jiān)控。利用主機(jī)通訊接口POTER0實(shí)現(xiàn)與觸摸屏的通訊，實(shí)現(xiàn)豐富的顯示與操控功能。利用通訊模塊RS485-POTER1接口實(shí)現(xiàn)與上位機(jī)的連接實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的收集，與變電站控制系統(tǒng)資源共享。利用通訊模塊RS485-POTER2接口實(shí)現(xiàn)對(duì)變頻器的控制。從而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)預(yù)定的監(jiān)控方案、控制步驟和豐富的圖形、信息的顯示。

3.深井泵的控制

深井泵控制單元采用了PLC控制器主機(jī)、擴(kuò)展I/0模塊、通訊模塊組成的控制單元。利用RS485通訊接口與變頻器通訊方式，實(shí)現(xiàn)控制命令、數(shù)據(jù)傳輸、參數(shù)修正等控制指令。這樣的控制方案，具有技術(shù)含量高、成本低，控制方式簡(jiǎn)單、可靠性高的特點(diǎn)。深井泵依供水管道壓力低于或高于設(shè)定值，啟動(dòng)深井泵或停止深井泵運(yùn)行。通常變頻器的輸出頻率在PID控制方式下運(yùn)行,也可以通過手動(dòng)操作按鈕按所設(shè)置頻率下運(yùn)行，操作轉(zhuǎn)換過程有對(duì)話提示。“設(shè)置參數(shù)”窗口，是只對(duì)設(shè)計(jì)人員開放及可修改的一組控制過程的工藝參數(shù)，也是系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)試后取得自動(dòng)運(yùn)行的最佳參數(shù)，一般情況無(wú)需再行修改。“設(shè)置參數(shù)”讓使用者可修改供水系統(tǒng)的設(shè)定壓力值和手動(dòng)運(yùn)行頻率值，并通過手動(dòng)操作“啟動(dòng)”鍵，將運(yùn)行方式變?yōu)槭謩?dòng)控制運(yùn)行，用“停止”鍵后恢復(fù)到自動(dòng)PID方式下運(yùn)行。深井泵工作參數(shù)，變頻器工作參數(shù)全面的反應(yīng)了設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。如：深井泵電機(jī)運(yùn)行轉(zhuǎn)數(shù)，變頻器輸出功率、頻率、電流，以及其輸出模塊的溫度值等，讓使用者清晰的了解到設(shè)備的運(yùn)行工況。

4.水泵房排污泵的控制方案

泵房排污泵的運(yùn)行，依據(jù)集水池水位浮球開關(guān)的接點(diǎn)閉合后，啟動(dòng)排污泵1，如泵1故障，泵2啟動(dòng)。當(dāng)集水坑水位降低，液位開關(guān)接點(diǎn)斷開，啟動(dòng)泵停止。另外，考慮到排污泵具有長(zhǎng)期不啟動(dòng)的可能性，巡檢程序中設(shè)計(jì)了按一定時(shí)間周期，短時(shí)啟動(dòng)后即關(guān)閉的方法，避免電機(jī)受潮銹蝕導(dǎo)致的損壞，并及時(shí)反映出排污泵的故障。

5.工程應(yīng)用

山東藍(lán)升泵業(yè)研發(fā)的“變電站水工集中智能控制裝置”已通過試驗(yàn)測(cè)試，且該裝置已用于濟(jì)南 青島淄博 煙臺(tái) 濰坊 濟(jì)寧 菏澤 聊城 棗莊 德州 濱州等山東十七地市，500kV智能變電站、220kV智能變電站、110kV智能變電站等數(shù)百個(gè)智能變電站的項(xiàng)目施工及圖紙?jiān)O(shè)計(jì)。該裝置的應(yīng)用顯著提高了變電站消防系統(tǒng)的設(shè)計(jì)水平，并且減少了設(shè)計(jì)時(shí)間，有效提升了設(shè)計(jì)效率。山東藍(lán)升生產(chǎn)的變電站水工系統(tǒng)集中智能控制裝置、控制柜，于2019年開始進(jìn)行了掛網(wǎng)運(yùn)行。

6.      結(jié)論

山東藍(lán)升泵業(yè)以“變電站水工系統(tǒng)集中智能控制裝置”為技術(shù)核心，整合變電站深井供水系統(tǒng)、消防蓄、給水系統(tǒng)、雨水排水系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)集成、智能控制、自動(dòng)巡檢、故障分析及預(yù)警，并通過通訊接口將系統(tǒng)接入變電站自動(dòng)化系統(tǒng)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)上傳和遠(yuǎn)方控制。該技術(shù)的實(shí)施同時(shí)提升了設(shè)計(jì)質(zhì)量、提高了設(shè)計(jì)效率、縮短了建設(shè)工期、降低了建設(shè)成本、保證了建設(shè)質(zhì)量，降低了設(shè)計(jì)人員勞動(dòng)強(qiáng)度，促進(jìn)安全文明施工，為提升智能變電站運(yùn)行維護(hù)水平創(chuàng)造了條件，為智能變電站的大規(guī)模建設(shè)提供了有力保障。