關(guān)于動(dòng)力分廠二期給水泵房恒壓供水系統(tǒng)改進(jìn)的設(shè)想_secret

1、關(guān)于動(dòng)力分廠二期給水泵房恒壓供水系統(tǒng)改進(jìn)的設(shè)想摘 要：針對(duì)動(dòng)力分廠二期給水泵房生產(chǎn)泵變頻控制系統(tǒng)在調(diào)試過程中發(fā)現(xiàn)的問題，在分析二期給水泵房?jī)?nèi)設(shè)備的現(xiàn)狀和恒壓供水控制方式的基礎(chǔ)上，并結(jié)合一期給水泵房生產(chǎn)泵變頻控制系統(tǒng)，通過分析設(shè)備運(yùn)行方式和恒壓供水控制系統(tǒng)中存在的問題，最終確定改進(jìn)方案以解決調(diào)試過程中發(fā)現(xiàn)的問題。關(guān)鍵詞：恒壓供水 自動(dòng)調(diào)節(jié) 變頻器 改進(jìn)方案 問題1、一期給水泵房供水方式動(dòng)力分廠一期給水泵房由兩臺(tái)生產(chǎn)水泵和三臺(tái)消防水泵組成，現(xiàn)有兩臺(tái)生產(chǎn)水泵通過一臺(tái)ABB510系列變頻器進(jìn)行一拖二控制運(yùn)行，通過變頻器根據(jù)生產(chǎn)供水要求來控制兩臺(tái)生產(chǎn)水泵的自動(dòng)啟停，實(shí)現(xiàn)給水管網(wǎng)壓力的自動(dòng)調(diào)節(jié)功能。具體控

2、制電路圖如下：實(shí)現(xiàn)管網(wǎng)壓力自動(dòng)調(diào)節(jié)確保恒壓供水的方式為：此種控制方式在正常情況下，變頻器根據(jù)接收到的4-20mA壓力變送器的反饋信號(hào)來調(diào)節(jié)自身輸出頻率，控制一臺(tái)生產(chǎn)水泵電機(jī)轉(zhuǎn)速實(shí)現(xiàn)管網(wǎng)壓力的恒定。若一臺(tái)生產(chǎn)水泵不能滿足供水要求管網(wǎng)壓力持續(xù)低于設(shè)定值時(shí)，變頻器會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)另外一臺(tái)生產(chǎn)泵直接工頻運(yùn)行來提高管網(wǎng)壓力，確保壓力的恒定。2、二期給水泵房供水方式動(dòng)力分廠二期給水泵房原設(shè)計(jì)有兩臺(tái)消防水泵和三臺(tái)生產(chǎn)水泵組成，按照焦耐院設(shè)計(jì)三臺(tái)生產(chǎn)水泵為一對(duì)一變頻器控制，兩臺(tái)消防水泵為工頻直接啟動(dòng)，且按照二期生產(chǎn)用水量設(shè)計(jì)三臺(tái)生產(chǎn)水泵為兩用一備運(yùn)行。在二期給水泵房進(jìn)行電氣儀表設(shè)備安裝調(diào)試過程中發(fā)現(xiàn)，測(cè)量管網(wǎng)壓力的

3、壓力變送器將4-20mA電流信號(hào)送到了化產(chǎn)中控室DCS控制系統(tǒng)，通過DCS控制系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)水泵的變頻控制，而在二期給水泵房只建立了它的一個(gè)DCS操作站進(jìn)行畫面和相關(guān)數(shù)據(jù)的顯示。化產(chǎn)中控室DCS控制系統(tǒng)向三臺(tái)生產(chǎn)水泵變頻器輸出了三組電流信號(hào)，分別接到了三臺(tái)生產(chǎn)水泵變頻器的反饋輸入端子，但在儀表專業(yè)內(nèi)此三組4-20mA電流信號(hào)對(duì)應(yīng)的是0-100%的閥門開度位置。根據(jù)此種控制方式變頻器內(nèi)部設(shè)置為PFC控制應(yīng)用宏（PFC控制應(yīng)用宏不經(jīng)過變頻器內(nèi)部PID運(yùn)算，變頻器只相當(dāng)于一臺(tái)執(zhí)行機(jī)構(gòu)），接收到的4-20mA電流信號(hào)對(duì)應(yīng)為變頻器0-50HZ的輸出頻率，根據(jù)接收到的電流信號(hào)的變化情況變頻器會(huì)自動(dòng)調(diào)節(jié)自

4、身的輸出頻率與之相對(duì)應(yīng)，從而實(shí)現(xiàn)了變頻器的自動(dòng)調(diào)節(jié)功能，具體控制電路圖：2.1、調(diào)試過程中存在的問題給水泵房?jī)?nèi)的DCS操作系統(tǒng)只為化產(chǎn)中控室DCS系統(tǒng)的操作站，不是一個(gè)獨(dú)立的控制系統(tǒng)，這樣就限制大大限制了給水泵房?jī)?nèi)DCS系統(tǒng)的操作功能，如不能在本站更改DCS系統(tǒng)顯示畫面和進(jìn)行一些必要的系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置和更改，如果要更改一些相關(guān)參數(shù)的設(shè)定只能到化產(chǎn)中控室DCS系統(tǒng)內(nèi)進(jìn)行，這樣跨分廠管理區(qū)域進(jìn)行調(diào)整會(huì)相應(yīng)增加今后的工作量。由于三臺(tái)生產(chǎn)水泵采用的是一對(duì)一的通過自身變頻器調(diào)節(jié)，三臺(tái)生產(chǎn)水泵各自是一個(gè)獨(dú)立的調(diào)節(jié)系統(tǒng)，它們之間的控制系統(tǒng)沒有任何關(guān)聯(lián)。在啟泵調(diào)試的過程中就出現(xiàn)了一些問題。2.1.1、三臺(tái)生產(chǎn)水泵

5、變頻器之間不能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)啟動(dòng)。按照原設(shè)計(jì)二期給水泵房三臺(tái)生產(chǎn)泵的運(yùn)行方式為兩用一備，這樣在一臺(tái)生產(chǎn)水泵不能滿足外供用水量時(shí)，就需要啟動(dòng)第二臺(tái)生產(chǎn)水泵向外供水，但根據(jù)上面所述三臺(tái)生產(chǎn)水泵的變頻控制系統(tǒng)之間沒有任何聯(lián)系，因此不能實(shí)現(xiàn)第二臺(tái)生產(chǎn)水泵的自啟動(dòng)運(yùn)行，只能通過崗位工人人為啟動(dòng)。2.1.2、第二臺(tái)生產(chǎn)水泵變頻啟動(dòng)的時(shí)機(jī)不好掌握。在給水泵房DCS系統(tǒng)的電腦顯示畫面上可以顯示當(dāng)前給水管網(wǎng)的流量、管網(wǎng)壓力和DCS輸出的閥門開度的百分比（對(duì)應(yīng)變頻器輸出頻率），根據(jù)以上參數(shù)很難確認(rèn)開啟第二臺(tái)生產(chǎn)水泵的時(shí)機(jī)。如果按照管網(wǎng)供水流量來確認(rèn)，二期生產(chǎn)水泵的額定流量為130噸/小時(shí)，在管網(wǎng)供水流量達(dá)到130噸/小

6、時(shí)應(yīng)開啟第二臺(tái)生產(chǎn)水泵，但是根據(jù)一期實(shí)際變頻運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)來看，在管網(wǎng)供水流量達(dá)到單臺(tái)水泵額定流量時(shí)變頻器的輸出頻率尚未達(dá)到工頻50HZ，此時(shí)開啟第二臺(tái)生產(chǎn)水泵勢(shì)必會(huì)造成電能的浪費(fèi)，且管網(wǎng)的供水流量有可能在短時(shí)間能頻繁變化，這樣就增加了崗位人員的判斷難度。如果按照管網(wǎng)壓力來確認(rèn)，假設(shè)二期生產(chǎn)水管網(wǎng)壓力設(shè)定值為0.36MPa，在單臺(tái)生產(chǎn)水泵運(yùn)行不能達(dá)到管網(wǎng)壓力設(shè)定值時(shí)，需要開啟第二臺(tái)生產(chǎn)水泵以保證管網(wǎng)壓力的恒定，這樣就要要求崗位人員隨時(shí)觀察和注意管網(wǎng)壓力的變化情況，做好開啟第二臺(tái)生產(chǎn)水泵的準(zhǔn)備，不僅加大了對(duì)崗位人員的要求也容易造成崗位人員過度疲勞，增加了設(shè)備操作的故障幾率。如果按照閥門開度的百分比來確

7、認(rèn)，在閥門開度達(dá)到100%時(shí)對(duì)應(yīng)的變頻器輸出頻率為50HZ，此時(shí)應(yīng)該開啟第二臺(tái)生產(chǎn)水泵，此種判斷方式同樣要求崗位人員隨時(shí)查看相關(guān)數(shù)據(jù)，以便能夠及時(shí)開啟第二臺(tái)生產(chǎn)水泵保證外供用水量?？梢姡鶕?jù)現(xiàn)有生產(chǎn)水泵變頻控制系統(tǒng)來看，三臺(tái)變頻器之間不能根據(jù)生產(chǎn)給水管網(wǎng)的參數(shù)變化實(shí)現(xiàn)自動(dòng)啟停功能，且在需要開啟第二臺(tái)生產(chǎn)水泵時(shí)不能找到很好的判斷依據(jù)，增加了崗位人員的操作難度。3、改進(jìn)設(shè)想鑒于二期給水泵房生產(chǎn)水泵變頻器的使用方式，經(jīng)過咨詢VACON變頻器廠家后得知，變頻器內(nèi)部采用PFC控制應(yīng)用宏后，此變頻器只相當(dāng)于一個(gè)改變輸出頻率的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，在變頻器內(nèi)部不經(jīng)過任何比較和計(jì)算，它指根據(jù)輸入信號(hào)的變化相應(yīng)的改變自身的

8、輸出頻率。根據(jù)一期給水泵房生產(chǎn)泵變頻器的使用方式，可以對(duì)二期生產(chǎn)泵變頻器進(jìn)行改進(jìn)。4、改進(jìn)后目標(biāo)通過對(duì)二期給水泵房生產(chǎn)泵變頻控制系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)，可以實(shí)現(xiàn)通過變頻器根據(jù)管網(wǎng)壓力的變化自動(dòng)啟停生產(chǎn)泵的功能，不需要人為進(jìn)行干涉就能夠?qū)崿F(xiàn)給水管網(wǎng)的恒壓供水，崗位人員只需要對(duì)設(shè)備進(jìn)行正常巡視和維護(hù)即可，大大減輕崗位人員的工作強(qiáng)度。5、改進(jìn)方案按照原設(shè)計(jì)二期三臺(tái)生產(chǎn)泵運(yùn)行方式為兩用一備，故可將原有的三臺(tái)生產(chǎn)水泵一對(duì)一的變頻控制改進(jìn)為利用一臺(tái)變頻器實(shí)現(xiàn)對(duì)兩臺(tái)生產(chǎn)泵的一拖二控制，而另外一臺(tái)生產(chǎn)泵直接由工頻供電不經(jīng)過變頻控制。5.1、變頻器改進(jìn)采用此種改進(jìn)方案后只需要使用一臺(tái)變頻器，而其余的兩臺(tái)變頻器可作為備件使

9、用。變頻器內(nèi)部設(shè)定應(yīng)用宏由原來的PFC控制應(yīng)用宏改為PID控制應(yīng)用宏，此種應(yīng)用宏是通過變頻器內(nèi)部的PID運(yùn)算，根據(jù)輸入的電流信號(hào)與變頻器內(nèi)部設(shè)定值進(jìn)行比較來調(diào)節(jié)輸出頻率，具體對(duì)變頻器控制回路接線的改進(jìn)還需要廠家專業(yè)調(diào)試人員進(jìn)行。由于變頻器采用一拖二控制方式，在單臺(tái)生產(chǎn)泵運(yùn)行不能滿足生產(chǎn)要求時(shí)，第二臺(tái)生產(chǎn)水泵由變頻器控制直接由工頻啟動(dòng)，所以對(duì)變頻器的容量要求沒有任何變化，原有變頻器容量完全可以滿足使用要求。5.2、電氣儀表接線改進(jìn)采用此種改進(jìn)方案后儀表專業(yè)需要將主給水管網(wǎng)上壓力變送器的4-20mA電流信號(hào)直接接到變頻器的信號(hào)輸入端，不需要進(jìn)過DCS控制系統(tǒng)。在不影響DCS系統(tǒng)功能的前提下，可在壓力變送器的信號(hào)輸出端加裝一臺(tái)一進(jìn)兩出信號(hào)分離器，將其中一路信號(hào)送到化產(chǎn)中控制另外一路信號(hào)接到變頻器的輸入端，這樣就解決了變頻器的信號(hào)來源問題。電氣專業(yè)需要重新對(duì)三臺(tái)生產(chǎn)水泵的動(dòng)力電源線進(jìn)行改進(jìn)，對(duì)變頻器一拖二控制系統(tǒng)的接線