變電站水工集中智能控制柜

山東藍升泵業(yè)有限公司根據變電站水工控制系統設計，對已研發(fā)的變電站消防蓄水給水集中智能控制裝置進(jìn)行功能擴展，使其覆蓋變電站深井供水系統、雨水排水系統、消防蓄給水系統，解決全站水工系統在集中聯(lián)鎖控制、信息存儲和上傳、巡檢維護、故障分析及預警等方面的技術(shù)缺陷，實(shí)現變電站水工系統的集中協(xié)調控制。經(jīng)工程實(shí)踐表明，藍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、可擴展性強、運行穩定等優(yōu)點(diǎn)，具有廣泛的應用前景。

目前變電站水工系統包括：深井供水系統、消防蓄水給水系統、雨水排水系統。目前各系統在電氣控制上是各自獨立的，存在集中聯(lián)鎖控制、信息存儲和上傳、巡檢維護、故障分析及預警等方面的技術(shù)缺陷。變電站消防蓄水給水系統智能控制裝置，實(shí)現了消防蓄水給水系統的實(shí)時(shí)監測、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、雨水排水系統，因此變電站水工系統在集中聯(lián)鎖控制、信息存儲和上傳、巡檢維護、故障分析及預警等方面的還存在技術(shù)缺陷。針對上述技術(shù)缺陷，山東藍升泵業(yè)致力于將變電站的水工系統（含深井供水系統、消防蓄水給水系統、防澇排水系統、泵房集水排水系統）實(shí)施全面的設計整合與集成，實(shí)現一個(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(mǎn)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的缺陷，達到工程實(shí)際應用效果。

1.變電站水工系統研發(fā)依據：

變電站水工系統研發(fā)涉及的技術(shù)領(lǐng)域一部分屬于消防控制范疇，一部分屬于系統監控范疇。這些控制與監控的關(guān)鍵技術(shù)要素，體現在其控制過(guò)程的穩定性和可靠性能。由于目前國內尚無(wú)類(lèi)似裝置的成型產(chǎn)品，所以設計依據支持內容與要點(diǎn)比較寬泛。但項目研究的方向與目標很明確，就是基于變電站水工系統的現狀而提高系統的集合度和可靠性，運用新技術(shù)、新工藝實(shí)現系統控制智能化，滿(mǎn)足現場(chǎng)應用的要求，實(shí)現與變電站自動(dòng)化系統或智能輔助控制系統的連接與信息共享的要求。項目技術(shù)方案論證過(guò)程，收集到了充分的可以借鑒到的國家或專(zhuān)業(yè)標準，設計依據資源豐富，這對于項目組把握住準確的研究方法，提升設計組成結構的合理性、功能性要求和控制參數的設置以及現場(chǎng)應用的要求等方面提供了充分的條件，對于構架合理的設計方案找到了充分的依據。

2.變電站水工系統工作原理：

山東藍升泵業(yè)以“變電站水工系統集中智能控制裝置”為技術(shù)核心，整合變電站深井供水系統、消防蓄、給水系統、雨水排水系統，實(shí)現系統集成、智能控制、自動(dòng)巡檢、故障分析及預警，并通過(guò)通訊接口將系統接入變電站自動(dòng)化系統平臺，實(shí)現數據上傳和遠方控制。

變電站水工系統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，運用其邏輯、時(shí)序、計算等功能，通過(guò)模擬量輸入模塊采集各檢測信號，實(shí)現對各控制單元的壓力、液位、流量、溫度的參數實(shí)時(shí)監控（測）。通過(guò)I/O擴展模塊連接各類(lèi)開(kāi)關(guān)量、操作按鈕信號并輸出各類(lèi)的控制信號，依據設計要求啟、停對應設備及工況狀態(tài)的監控。利用主機通訊接口POTER0實(shí)現與觸摸屏的通訊，實(shí)現豐富的顯示與操控功能。利用通訊模塊RS485-POTER1接口實(shí)現與上位機的連接實(shí)現數據的收集，與變電站控制系統資源共享。利用通訊模塊RS485-POTER2接口實(shí)現對變頻器的控制。從而實(shí)現系統預定的監控方案、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、擴展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)現控制命令、數據傳輸、參數修正等控制指令。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定值，啟動(dòng)深井泵或停止深井泵運行。通常變頻器的輸出頻率在PID控制方式下運行,也可以通過(guò)手動(dòng)操作按鈕按所設置頻率下運行，操作轉換過(guò)程有對話(huà)提示。“設置參數”窗口，是只對設計人員開(kāi)放及可修改的一組控制過(guò)程的工藝參數，也是系統運行調試后取得自動(dòng)運行的最佳參數，一般情況無(wú)需再行修改。“設置參數”讓使用者可修改供水系統的設定壓力值和手動(dòng)運行頻率值，并通過(guò)手動(dòng)操作“啟動(dòng)”鍵，將運行方式變?yōu)槭謩?dòng)控制運行，用“停止”鍵后恢復到自動(dòng)PID方式下運行。深井泵工作參數，變頻器工作參數全面的反應了設備的運行狀態(tài)。如：深井泵電機運行轉數，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備的運行工況。

4.水泵房排污泵的控制方案

泵房排污泵的運行，依據集水池水位浮球開(kāi)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)。當集水坑水位降低，液位開(kāi)關(guān)接點(diǎn)斷開(kāi)，啟動(dòng)泵停止。另外，考慮到排污泵具有長(cháng)期不啟動(dòng)的可能性，巡檢程序中設計了按一定時(shí)間周期，短時(shí)啟動(dòng)后即關(guān)閉的方法，避免電機受潮銹蝕導致的損壞，并及時(shí)反映出排污泵的故障。

5.工程應用

山東藍升泵業(yè)研發(fā)的“變電站水工集中智能控制裝置”已通過(guò)試驗測試，且該裝置已用于濟南 青島淄博 煙臺 濰坊 濟寧 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智能變電站等數百個(gè)智能變電站的項目施工及圖紙設計。該裝置的應用顯著(zhù)提高了變電站消防系統的設計水平，并且減少了設計時(shí)間，有效提升了設計效率。山東藍升生產(chǎn)的變電站水工系統集中智能控制裝置、控制柜，于2019年開(kāi)始進(jìn)行了掛網(wǎng)運行。

6.      結論

山東藍升泵業(yè)以“變電站水工系統集中智能控制裝置”為技術(shù)核心，整合變電站深井供水系統、消防蓄、給水系統、雨水排水系統，實(shí)現系統集成、智能控制、自動(dòng)巡檢、故障分析及預警，并通過(guò)通訊接口將系統接入變電站自動(dòng)化系統平臺，實(shí)現數據上傳和遠方控制。該技術(shù)的實(shí)施同時(shí)提升了設計質(zhì)量、提高了設計效率、縮短了建設工期、降低了建設成本、保證了建設質(zhì)量，降低了設計人員勞動(dòng)強度，促進(jìn)安全文明施工，為提升智能變電站運行維護水平創(chuàng )造了條件，為智能變電站的大規模建設提供了有力保障。