泵站機組開停機模式聯動操作改進應用

陳婭婭

（甘肅省景泰川電力提灌管理局，甘肅景泰730400）

1 景電二期工程泵站基本情況

景電二期工程泵站數量多，裝機臺數多，且裝機容量大，是國內大型電力提灌工程。總干渠有13 座泵站，裝機132 臺，裝機容量168 175 kW。南干渠有5 座泵站，裝機36 臺，裝機容量10 140 kW。最初上水時，泵站機組開停機模式為“二步式”就地操作，經過一段時間的上水，普遍認為該模式很不方便，尤其是遇到頻繁開停機的情況，值班人員勞動強度非常大，工作非常辛苦。同時，設備故障率也會大幅上升，檢修人員和車輛都處于高度緊張和高強度工作的狀態。修改、設計開停機電氣控制原理，改變操作模式，成為必須盡快解決的主要生產問題。通過對原開停機電氣控制原理圖進行分析研究，以及對已有電氣控制設備進行可行性檢測，提出了泵站機組開停機“一步式”聯動操作的改進方案。

2 原泵站機組開停機就地操作“二步式”模式

開機程序：先啟動主電機，再開啟出水閥門。停機程序：先關閉出水閥門，再停主電機。這種操作模式不論是開機還是停機操作，均需4 名值班人員執行，具體分工為中控室1 人，負責中控臺按鈕的操作；高壓室2 人，負責高壓斷路器合閘、分閘，其中1人執行，1 人監護；運行層機旁柜1 人，負責出水閥門開啟與關閉。這種“二步式”操作模式存在很大弊端，一是所需操作人員多；二是人員在操作時間配合上很難把握，若操作不一致容易造成事故。

3 泵站機組開停機“一步式”聯動操作的改進方案

機組開停機“一步式”聯動操作改進方案的設計思想是只用1 名值班人員在中控室就能完成開機或停機操作。具體改進內容如下。

3.1 泵站的操作電源、保護電源

總干泵站機組多、容量大、運行比較重要，設置額定電壓為直110 KV 系統。該直流系統采用GGF-300 型鉛酸蓄電池，容量為300 AH，正常以浮充電方式運行。它供保護操作、信號等經常負荷，斷路器操作等瞬時負荷，并在短期內供事故照明負荷（在事故時，蓄電池放電半小時后還可供給斷路器的合閘）。

3.2 二次設備布置

泵站均采用中央控制集中控制方式，集中控制臺上采用強電小型化一對一的控制、測量、信號接線，選用強電小開關、操行儀表、小型信號燈及光字牌，按模擬接線對位布置，運行時對位直觀，一目了然。為節約投資，泵站的繼電保護裝置均裝在高壓開關柜內的繼電器小間內。

3.3 斷路器的控制接線

斷路器均在集中控制臺上進行控制，采用自復式強電小型化控制開關，控制開關標有“跳閘”“合閘”“0”3 個位置，另外設有相應的跳閘、合閘位置指示信號及監視跳閘回路完整性的中間繼電器HWJ。由于采用的斷路器操動機構均無機械防跳躍閉鎖裝置，為防止斷路器多次合閘的跳躍，斷路器合閘回路采用雙繞組中間繼電器TBJ 構成的電器防跳閉鎖接線。總干泵站的斷路器操動機構控制開關KK 的合閘及跳閘接點兩端，除廠變高壓側斷路器外，均并聯來自本站微處理機的動合接點，以實現斷路器的遙控操作。

3.4 廠用電備用電源自動投入裝置

起動回路中，將試點母線電壓繼電器常閉接點串聯后，與有電母線電壓繼電器常開接點在再串聯的目的是為了保證當一段母線三相失電，而另一段母線三相都有電時，裝置才會起動。

3.5 電動機操作方式

啟動電動機時，首先要求啟動準備信號燈亮。如若該信號燈不亮，則電動機不能啟動，應查找原因，待故障排出后，該信號燈點亮，才能啟動電機。由于同一根上水管道并聯幾臺水泵，為了縮短啟動時間，要求開機時出水蝶閥處于關閉位置，待鋼管水壓升到額定壓力時再開啟出水蝶閥。正常停機時，為了防止水泵倒轉，先關閉出水蝶閥，待出水電動蝶閥關閉后再停機。

1 400 kW、2 000 kW、2 240 kW 電動機采用密閉管道式通風，靠通風機抽風冷卻電動機。機組啟動時要求先投入通風機后投入電動機，機組停機時要求先切斷電動機后切除風機。為簡化接線，風機操作采用有電動機斷路器合閘位置重復繼電器1ZJ2 動合接點聯動。電動機斷路器一投入立即啟動風機，電動機斷路器跳閘后，1ZJ2 動合接點返回切斷風機。運行實踐證明這種聯動操作方式是可行的。除此，信號回路中加入了風機停運發出故障警告信號，運行人員看到此種信號后應立即處理，若不能迅速排除風機故障應緊急停機。

3.6 機組開停操作程序

3.6.1 聯動開機 值班人員旋轉開機按鈕發出指令，高壓斷路器自行合閘，同時高壓斷路器工作位置觸點和輔助常開觸點閉合，通過控制回路開啟出水閥門，完成開機操作。

3.6.2 聯動停機 值班人員只要旋轉停機按鈕，分閘電源控制關閥繼電器吸合，出水閥門按照調定好的快關時間自動關閉，當出水閥門關閉至75°時，凸輪盤碰塊壓合75°分閘行程開關常開觸點，高壓斷路器分閘，電機停轉。此時，出水閥門按照調定好的慢關時間繼續關閉，當出水閥門關閉至全關位置時，凸輪盤碰塊壓合全關行程開關，分開關閥繼電器，由延時繼電器控制出水閥門完全關閉到位，完成停機操作。

3.6.3 事故停機 高壓斷路器突然跳閘，電機停轉，出水閥門自動關閉。當電力系統或電機內部故障時，電機保護回路直接分閘高壓斷路器，高壓斷路器輔助常閉觸點閉合，使關閥繼電器吸合，出水閥門自動關閉。

4 改進后的效果

“一步式”聯動操作模式使泵站值班運行人員由每泵站每班次4 人下調為2 人，經過一段時間的運行證明，運行安全可靠，大大減輕了泵站人員工作強度，降低了設備故障率，減少了人力、物力費用開支和消耗，提高了泵站自動化水平，為景電管理局泵站現代化遠程控制打下了良好的基礎。