大功率水泵的調(diào)速應(yīng)用總結(jié) |資料

[ 摘 要 ]
深圳市東湖泵站采用4臺(tái)調(diào)速機(jī)組和2臺(tái)定速機(jī)組，設(shè)計(jì)供水能力為108萬(wàn)m3/d。簡(jiǎn)要介紹了該泵站的調(diào)速系統(tǒng)、節(jié)能效果、存在問(wèn)題及其維護(hù)管理方法。

[ 正 文 ]
0　概況

深圳市自來(lái)水(集團(tuán))有限公司東湖泵站位于深圳水庫(kù)大壩下面，是一個(gè)原水泵站。由于深圳地區(qū)嚴(yán)重缺水，其自來(lái)水水源來(lái)自鄰近的東莞，途經(jīng)83km，經(jīng)八級(jí)提升至深圳水庫(kù)，再供給深港兩地。深圳特區(qū)內(nèi)每天供水量為100多萬(wàn)m3，主要由東湖泵站提供原水。由于近年來(lái)，深圳地區(qū)降雨量過(guò)于集中，造成大部分時(shí)間干旱缺水，因此東湖泵站除了供應(yīng)特區(qū)內(nèi)各水廠的原水，還要向?qū)毎驳貐^(qū)供水，東深供水工程檢修前還要向梅林水庫(kù)蓄水以備檢修期間使用。因此，東湖泵站供水的特點(diǎn)是：供水量大，每天供水量為100多萬(wàn)m3；年度內(nèi)供水揚(yáng)程變化大，泵站機(jī)組中心標(biāo)高為6m，水廠配水井標(biāo)高為20～40m，而梅林水庫(kù)標(biāo)高則為58m ，取水點(diǎn)深圳水庫(kù)水位標(biāo)高在16～27m之間變化。因此泵站的機(jī)組是很有必要采用調(diào)速裝置以適應(yīng)不同揚(yáng)程變化和水量變化的。

東湖泵站由北京市政工程設(shè)計(jì)研究院設(shè)計(jì)，于1992年初開(kāi)工，1993年底完工試運(yùn)行，1994 年5月正式運(yùn)行。泵房安裝有6臺(tái)臥式離心泵，單機(jī)功率為1 600kW，4用2備，其中4臺(tái)調(diào)速機(jī)組選用瑞典ABB產(chǎn)品，配套水泵選用日本KUBOTA產(chǎn)品。2臺(tái)作為備用的定速機(jī)組為湘潭電機(jī)和長(zhǎng)沙水泵。泵站設(shè)計(jì)供水能力為108萬(wàn)m3/d，現(xiàn)已基本達(dá)到滿負(fù)荷。

1　調(diào)速系統(tǒng)特性

東湖泵站所采用的調(diào)速裝置為串級(jí)調(diào)速系統(tǒng)，是ABB公司90年代新產(chǎn)品，在技術(shù)上有一定 性。其主要控制部分采用微電腦控制，串級(jí)調(diào)速系統(tǒng)的功能設(shè)置、參數(shù)設(shè)定、運(yùn)行數(shù)據(jù)顯示等都集中在一塊操作屏上，具有靈活、直觀的特性。在對(duì)電機(jī)的監(jiān)測(cè)和保護(hù)方面，它也是采用以微電腦為核心的綜合保護(hù)儀，從而取代了大量的中間繼電器，提高了系統(tǒng)的集成度和可靠性。

機(jī)組在運(yùn)行時(shí)，微電腦動(dòng)態(tài)檢測(cè)串調(diào)系統(tǒng)的各種參數(shù)，在顯示屏上可以以條狀圖或數(shù)值的方式顯示，操作人員可以隨時(shí)通過(guò)按鍵查看所要的參數(shù)。當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)記錄故障信息，故障內(nèi)容以文字的形式顯示在操作屏上，隨時(shí)可以調(diào)用，以協(xié)助診斷故障原因?？刂葡到y(tǒng)中還集成有一個(gè)六通道記錄儀，可以任意選擇六個(gè)參數(shù)與之相連，在液晶顯示屏上以曲線的形式實(shí)時(shí)顯示參數(shù)的變化情況。當(dāng)設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，通道記錄儀可以鎖定故障發(fā)生前和后一段時(shí)間內(nèi)的信息，通過(guò)研究參數(shù)變化情況，了解故障發(fā)生的原因。

在整流橋和逆變橋設(shè)計(jì)方面，ABB采用了可控的整流橋，通過(guò)對(duì)整流橋和逆變橋可控硅導(dǎo)通時(shí)序的控制，確保逆變橋不會(huì)通過(guò)整流橋短路。消除了整流橋和逆變橋之間可能存在的環(huán)流，在兩橋之間通常所采用的直流平波電抗器也可以省去，這樣可以節(jié)省費(fèi)用、減少安裝空間及平波電抗器的功率消耗、逆變橋和逆變變壓器的損耗減少，總體效率提高，因?yàn)闆](méi)有電抗器，整個(gè)串級(jí)調(diào)速系統(tǒng)對(duì)供電電源的波動(dòng)不致于太敏感。

此系統(tǒng)具有三種工作模式，即CASCADE(串調(diào))、BYPASS(旁路)、SCRO(轉(zhuǎn)子短路)。三種工作模式既互相聯(lián)系，又有區(qū)別，三者之間可以平滑切換。串調(diào)運(yùn)行時(shí)，當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)到最低串調(diào)速度時(shí)，串調(diào)系統(tǒng)投入，電機(jī)速度可以在最高與最低調(diào)速范圍內(nèi)調(diào)節(jié)；旁路運(yùn)行時(shí)，電機(jī)帶起動(dòng)電阻起動(dòng)，然后起動(dòng)電阻短接，電機(jī)全速運(yùn)行；轉(zhuǎn)子短路運(yùn)行時(shí)，介于串調(diào)和旁路方式之間，在調(diào)速范圍內(nèi)時(shí)，和串調(diào)運(yùn)行方式相同，當(dāng)給定值大于最大調(diào)速范圍時(shí)，自動(dòng)轉(zhuǎn)入旁路運(yùn)行，串調(diào)系統(tǒng)脫開(kāi)，當(dāng)給定值在調(diào)速范圍內(nèi)時(shí)，串調(diào)系統(tǒng)又自動(dòng)投入，機(jī)組運(yùn)行在串調(diào)方式。