【關(guān)鍵詞】城市防洪排澇泵站；自動化控制系統(tǒng)；原理分析；保護功能 

　　水利作為傳統(tǒng)行業(yè)，是國民經(jīng)濟的基礎(chǔ)設施，而日益突出的水資源問題，已嚴重制約了社會發(fā)展。水利自動化控制是實現(xiàn)防汛抗洪科學指揮，實現(xiàn)水資源統(tǒng)一管理和優(yōu)化配置，提高水資源利用效率，實現(xiàn)水利現(xiàn)代化的基礎(chǔ)和前提。城市防洪排澇泵站作為保護城市免遭洪水災害破壞，促進城市安穩(wěn)發(fā)展的水利工程，更應該要實現(xiàn)自動化控制。本文結(jié)合某具體實例，對城市防洪排澇泵站自動化控制系統(tǒng)作了詳細探討。 

　　1.概況 

　　某排澇泵站共安裝了5臺電動機水泵機組，每臺機組的抽排量為4.3m 3/s，電動機容量為500kW，機組采用3工作2備用的工作方式。城市防洪排澇泵站有與其它灌溉泵站不同的特點，它擔負著防汛抗?jié)车闹厝危�在汛期要求機組運行可靠。運行中的機組一旦出現(xiàn)故障退出運行，備用機組立即可投入運行。 

　　2.泵站設備的組成 

　　2.1 配電系統(tǒng) 

　　泵站采用雙電源供電回路，有1#、2#工作電源進線柜，兩進線不分主、備，地位平等，互為備用。各進線柜的面板上安裝有MLPR-10H 2微機型線路保護裝置，可對10kV電壓等級的電纜、母線實現(xiàn)速斷保護、限時速斷保護、過流保護、零序（方向）過流（接地）保護、過負荷保護，裝置可實時測量多種電氣量，包括電流、電壓、功率、功率因數(shù)等。由于采用10kV直接供電，泵站不用設置主變壓器。除了常規(guī)的計量柜、PT柜、站用變壓器出線柜外，主要有5臺電機出線柜，型號為KYN28-12金屬鎧裝移動式高壓開關(guān)柜。每臺開關(guān)柜安裝有MMPR-10H 2微機型電動機綜合保護裝置。為了提高系統(tǒng)的功率因數(shù)，每臺機組配備一臺電容柜，對機組電動機進行無功功率補償。 

　　2.2 水力監(jiān)測及機組水位控制系統(tǒng) 

　�。�1）水力監(jiān)測。根據(jù)機組的特點，把機組冷卻水、潤滑水、出水管壓力、流量等作為監(jiān)測項目。有無冷卻水、潤滑水是決定機組能否開機的先決條件。每臺機組的冷卻水、潤滑水管路安裝了示流信號器，達到了規(guī)定的壓力、流量，示流信號器的常開觸點閉合，參與開機控制。機組啟動運行后，智能儀表采集壓力、流量、溫度等傳感器的信號，顯示出水管壓力、流量值，其中壓力值若超過預置值時，除發(fā)出“出水管壓力過高”的燈光警告信號外，還發(fā)出“機組出水管壓力越限”跳閘信號，使機組停機。 

　　（2）水位控制。進水前池安裝兩個同型號、同規(guī)格（測量范圍0～6m）的投入式水位傳感器（含變送器），與兩個智能數(shù)字顯示控制儀組成機組水位控制系統(tǒng)，每個控制儀具有3路設置輸出功能。泵站土建施工時，在電機層預埋了兩條不銹鋼管與進水前池相通。當進水前池的水位上升（或下降）時，鋼管內(nèi)的水位也跟著上升（或下降）。將投入式水位傳感器放入鋼管檢測水位，輸出的模擬信號送到中控臺的智能數(shù)字顯示控制儀，除顯示前池水位值外，通過與預置的水位值進行比較、判斷，由比較結(jié)果輸出開關(guān)量信號，用來控制機組的啟動、運行和停止。 

　　3.系統(tǒng)工作原理分析 

　　該自動化控制系統(tǒng)可以方便的實現(xiàn)手動、自動兩種工作方式。因為每臺機組配置了MMPR-10H2微機型電動機綜合保護裝置，裝置安裝在開關(guān)柜上，獨立完成測量、控制、保護、信號功能，可對10kV電動機進行控制、保護和監(jiān)測，其控制原理見圖1。 

　　3.1 手動方式 

　　開機臺數(shù)視前池水位而定。機組的啟動或停止由操作人員在電機出線柜前或中控臺按鈕進行操作。選擇要啟動的機組號，首先檢查開機條件是否具備，主要是機組出水管電動蝶閥是否處于全開位置，冷卻水有無指示，如果正常，有燈光指示，對應的繼電器得電，7-11KM其中一個常開觸點閉合。1-29號接通；將工作方式選擇開關(guān)SAC打到/手動0位置，29-27號接通。將電容補償柜的斷路器打到合閘位置。最后一步是按下合閘按鈕HA，合閘線圈Y3得電吸合，斷路器合閘。這一過程仍處于電動機綜合保護裝置的監(jiān)測之下，因為合斷路器前，必須將斷路器手車推到工作位置，保護裝置檢測手車開關(guān)位置、斷路器狀態(tài)，接地刀狀態(tài)、儲能電機開關(guān)位置等開關(guān)量，工作正常才能合閘。 

　　機組的停止控制比較簡單，選擇要停機的機組號并按下分閘按鈕TA，分閘線圈Y2得電，斷路器分閘。將斷路器手車搖回原位，把選擇開關(guān)SAC打到/斷開0位置，并將高壓電容補償柜的斷路器打到分閘位置，延時幾分鐘后關(guān)閉機組冷卻水電磁閥。 

　　3.2 自動方式 

　　當工作方式選擇開關(guān)SAC打到“自動”位置時，系統(tǒng)處于自動運行方式。機組的啟動與停止由前池水位決定，要使機組自動啟動或停止，部分工作還必須借助于人工，即： ①必須具備開機條件；②斷路器經(jīng)常性處于熱備用狀態(tài)。 

　　從圖1的自動合閘、分閘回路可以看出，機組自動啟動或停止，是由中間繼電器1-6KM來控制的。設于中控臺的數(shù)字顯示控制儀1WX、2WX，根據(jù)采集到的進水前池的水位信號，來控制中間繼電器1-6KM的狀態(tài)。其控制原理見圖2。 

　　數(shù)字顯示控制儀1WX、2WX組成了6水位控制器。水位設置應按照施工圖紙的要求，設置停機水位、最低運行水位、起抽水位、最高運行水位。除停機水位外，其余統(tǒng)一稱作開機水位�？刂苾x1WX設置了停機水位、1#機開機水位、2#機開機水位，控制儀2WX設置了3#機開機水位、4#機開機水位、5#機開機水位，這6個值之間要有水位差。這樣才能自動按順序投入各臺機組，工作原理簡要分析如下： 

　　當汛期外江水位達到關(guān)閘水位時，雨水、生活污水進入前池，前池水位不斷上升。當檢測達到1#機開機水位時，控制儀1WX的觸點1WX2閉合，繼電器2KM吸合，其常開觸點接通1#機組自動合閘回路，使1#機組啟動運行；其常閉觸點斷開2#機組自動分閘回路，為2#機組啟動做準備。若前池水位仍不斷上升，當檢測達到2#機開機水位時，控制儀1WX的觸點1WX3閉合，繼電器3KM吸合，其常開觸點接通2#機組自動合閘回路，使2#機組啟動運行；其常閉觸點斷開3#機組自動分閘回路，為3#機組啟動作準備，以此類推。隨著抽排量的增大，前池水位逐漸下降，機組就會按順序停機。 

　　自動方式的工作過程已通過了模擬調(diào)試。為確保安全，調(diào)試時各機組的斷路器手車應推至試驗位置，斷路器手車在試驗位置時，斷路器可進行合、分閘操作，但由于與母線是隔離的，電動機不會得電。 

　　4.系統(tǒng)保護功能 

　　由于各機組裝有微機型電動機綜合保護裝置，除了有上述的控制、監(jiān)測功能外，還為電動機的綜合保護提供許多常規(guī)繼電保護無法完成的技術(shù)和功能�；�本保護功能有：正序保護、負序保護、零序電流保護、堵轉(zhuǎn)保護、過負荷（過熱）保護及欠電壓保護，對電機運行中出現(xiàn)的缺相、過載、三相電流不平衡、欠壓、定子繞組溫度過高等故障有靈敏的保護作用。 

　　5.結(jié)語 

　　綜上所述，城市防洪排澇泵站隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展而變得越來越重要。泵站的自動化控制系統(tǒng)也隨著城市防洪排澇泵站的建設而得到了重視，對于泵站自動化控制系統(tǒng)的設計要著重于對機組電動機的綜合保護和監(jiān)控，并在此基礎(chǔ)上對其余泵站設備進行適當?shù)恼{(diào)整，最后還要對自動化控制系統(tǒng)進行保護措施，以確保自動化控制系統(tǒng)真正發(fā)揮出它的作用。 

　　參考文獻： 

　　[1]余佳嵩.城市防洪排澇規(guī)劃設計的探討[J].中國建設信息.2009（12）. 

　　[2]吳科.防洪工程排澇泵站設計的初探[J].城市建設理論研究2012（02）.