無人值守循環水泵房的設計與實現

王秀娟，張 永，張 峰，羅 寧，王傳山

(山東華聚能源股份有限公司，山東 鄒城 273500)

一、概述

南屯礦電廠循環水泵房分兩期建成。其中一期工程有3臺循環水泵，二期有2臺。兩期工程公用一間配電室，共6面PGL1型配電柜，其中包括兩面進線電源柜，一面1#、2#循環泵電源柜，一面3#循環泵電源柜，一面4#、5#循環泵電源柜，還有一面其它配電柜（防洪泵、檢修電源、照明等）。

控制方式分為配電柜上按鈕和就地控制按鈕操作保護，為機械式繼電器。由于原循環水泵房控制人員與配電柜共處一室，不符合安全要求，且配電柜運行了20余年，已老化。為提高泵房的工作效率，對其進行無人值守改造，較為合理。

二、無人值守循環水泵房設計與實現

1.設計原則

(1)通過自動化改造達到循環水泵房無人值守。

(2)優化循環水泵電源配電模式，增加循環水系統可靠性。

2.配電方式的確定

原配電方式采取，1#、2#、3#水泵、防洪泵、檢修共用來自電廠400V室的兩路進線電源；4#水泵為單獨一路電源；5#水泵為單獨電源，一次接線圖如圖1所示。在實際運行中，此種運行方式易發生誤操作事故。

圖1 原循環水配電柜一次接線示意圖

改造方案：采取1#、2#、3#、4#、5#泵單獨一路供電，防洪泵電源、檢修電源配1備1用兩路電源方式。一次接線圖見圖2。此種方式能避免誤操作發生，同時利于檢修。

圖2 現循環水配電柜一次接線示意圖

3.可靠性分析

(1)原循環水配電室內6面開關柜全部更換，新開關為4面GGD2型低壓固定式開關柜，滿足循環水安全運行的要求。

(2)循環水泵用斷路器選用ABB公司生產的E1N800系列抽出式斷路器。滿足停電檢修需有明顯標志的要求。電源柜隔離開關選用HD13BX系列。

(3)電機直接啟動，接觸器選用CKJ5-400真空接觸器。

(4)選用新型的LDB系列的智能型電動機綜合保護器，保護功能齊全，測量參數直觀，反應靈敏，動作及時可靠，并具有4～20mA信號輸出。

(5)所有開關控制全部采用兩種操作方式，即配電柜上采用按鈕操作，上位機上用電腦操作；接觸器采用兩種操作方式，除上述兩種外，在每臺泵附近設就地急停操作箱一只，方便操作。

4.DCS控制系統的設計

自動控制系統選浙大中控JX-300X系統，此系統具有以下特點。

(1)功能豐富、界面友好、組態簡單。

(2)我廠現有機爐控制系統也為JX-300X，可以與汽機控制系統實現系統結合，避免出現接口、組態等問題。

(3)有利于維護。

5.電動閥門的設置

(1)每臺循環泵出口須增加1臺電動蝶閥，選型為PN16 DN400 1.0MPa。

(2)2個補水池補水閥門改為電動控制閥門，選型為PN16 DN150，并安裝液體式水位計2臺。

(3)現場每臺泵出口均增加1臺壓力變送器，將信號接入DCS，通過上位機進行監視，方便運行人員及時了解泵的運行情況。

6.視頻監控系統的布置

(1)配電室視頻監控點：在配電室設置高分辨率一體化攝像機 BN-330QLIWD 1臺，監視各配電柜、控制柜運行情況。

(2)各循環泵視頻監控點：在泵房內設置2臺高分辨率一體化攝像機 BN-330QLIWD ，監視各循環泵運行情況。

(3)冷卻塔視頻監控點：分別在室外設置2臺高分辨率室外攝像機BN-1320Q/SN-A，監視2個涼水塔及2個補水池水位情況。

(4)視頻傳輸：為防干擾設計，采用光纜傳輸。

三、系統實施及運行情況

實現無人值守后自試運行至今，運行正常，循環水泵實現了就地控制和DCS集控，提高了循環水泵運行的安全可靠性，解決了運行人員與配電柜共處一室的安全隱患，降低了職工勞動強度。

通過采用浙大中控JX-300X系統進行監控，能對循環水泵進行實時監控和操作，使運行人員能及時掌握配電室設備運行情況及監控泵房設備運行情況。

四、效益

1.社會效益

(1)采用先進的集控技術，保護及連鎖功能強大，運行可靠性高，可大大降低工人勞動強度和檢修維護工作量，提高設備運行可靠性。

(2)采用集控技術，運行崗位人員可及時了解主輔機系統運行狀況，及時進行運行調整，有利于汽機的優化運行，可提高主機運行效能，提高電廠環保節能水平。

(3)事故情況下，通過集控技術，可及時將有關數據及設備運行狀況反饋給監盤人員，有利于事故判斷及處理。

2.經濟效益

采用無人值守控制后，崗位人員可減少8人，每年可節省人工費46.24萬元。