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摘要： 本(ben)文(wen)介(jie)紹(shao)了(le)軟(ruan)啟(qi)動(dong)器(qi)在(zai)低(di)壓(ya)大(da)功(gong)率(lv)水(shui)庫(ku)泵(beng)站(zhan)中(zhong)的(de)應(ying)用(yong)，給(gei)出(chu)了(le)係(xi)統(tong)電(dian)氣(qi)原(yuan)理(li)圖(tu)，軟(ruan)啟(qi)動(dong)器(qi)主(zhu)要(yao)參(can)數(shu)設(she)定(ding)值(zhi)，一(yi)台(tai)軟(ruan)啟(qi)動(dong)器(qi)驅(qu)動(dong)多(duo)台(tai)電(dian)機(ji)軟(ruan)起(qi)軟(ruan)停(ting)的(de)解(jie)決(jue)辦(ban)法(fa)及(ji)調(tiao)試(shi)中(zhong)要(yao)注(zhu)意(yi)的(de)主(zhu)要(yao)問(wen)題(ti)。
關鍵詞： 城市供水 水泵 軟啟動器 軟啟動 軟停止
一、 引言：
城cheng市shi供gong水shui係xi統tong的de水shui庫ku泵beng站zhan一yi般ban都dou配pei備bei大da功gong率lv水shui庫ku泵beng及ji增zeng壓ya泵beng若ruo幹gan台tai，其qi良liang好hao穩wen定ding運yun行xing為wei城cheng市shi居ju民min的de生sheng活huo用yong水shui和he社she會hui主zhu義yi工gong農nong業ye生sheng產chan帶dai來lai可ke靠kao的de保bao證zheng。目mu前qian，很hen多duo現xian有you設she備bei已yi經jing趨qu於yu老lao化hua，日ri常chang維wei修xiu工gong作zuo量liang大da，控kong製zhi原yuan理li也ye較jiao為wei落luo後hou。如ru何he在zai不bu增zeng加jia大da量liang投tou資zi的de前qian提ti下xia對dui現xian有you設she備bei進jin行xing合he理li改gai造zao，以yi發fa揮hui最zui高gao的de工gong作zuo效xiao能neng，是shi當dang前qian需xu要yao重zhong點dian解jie決jue的de問wen題ti。
上海自來水公司市北泵站管理所下屬真北泵站共有三台280kW增壓泵和三台280kW水(shui)庫(ku)泵(beng)。均(jun)采(cai)用(yong)自(zi)耦(ou)啟(qi)動(dong)櫃(gui)進(jin)行(xing)啟(qi)動(dong)，啟(qi)動(dong)電(dian)流(liu)大(da)，並(bing)且(qie)隨(sui)著(zhe)設(she)備(bei)的(de)長(chang)期(qi)使(shi)用(yong)，開(kai)關(guan)元(yuan)件(jian)及(ji)出(chu)水(shui)閥(fa)門(men)的(de)損(sun)耗(hao)比(bi)較(jiao)嚴(yan)重(zhong)。為(wei)了(le)降(jiang)低(di)運(yun)行(xing)成(cheng)本(ben)，減(jian)少(shao)設(she)備(bei)損(sun)耗(hao)，提(ti)高(gao)管(guan)理(li)水(shui)平(ping)，決(jue)定(ding)采(cai)用(yong)PLC自動控製係統和電機軟啟動器對原設備進行改造。
二、 工作原理及改造方案：
1. 控製原理
電機啟動器決定使用軟啟動器。軟啟動器的基本原理如圖1suoshi，tongguokongzhikekongguidedaotongjiaolaikongzhishuchudianya。yinci，ruanqidongqicongbenzhishangshiyizhongnenggouzidongkongzhidejiangyaqidongqi，youyunenggourenyitiaojieshuchudianya，zuodianliubihuankongzhi，yinerbichuantongdejiangyaqidongfangshi（如串電阻啟動，自耦變壓器啟動等）有更多優點。例如滿載啟動風機水泵等變轉矩負載、實現電機軟停止、應用於水泵能完全消除水錘效應等。
目前，國內外的電機軟啟動器控製係統一般都采用1台軟啟動器配1台電機的控製方案，為了節省投資，經過多方論證，並且與上海津信變頻器有限公司的技術專家一起進行了模擬試驗，最終決定采用1台(tai)軟(ruan)啟(qi)動(dong)器(qi)帶(dai)多(duo)台(tai)電(dian)機(ji)的(de)方(fang)案(an)。同(tong)時(shi)，也(ye)為(wei)了(le)最(zui)大(da)限(xian)度(du)地(di)保(bao)障(zhang)設(she)備(bei)無(wu)故(gu)障(zhang)連(lian)續(xu)運(yun)行(xing)，對(dui)原(yuan)自(zi)耦(ou)啟(qi)動(dong)櫃(gui)進(jin)行(xing)了(le)改(gai)造(zao)，保(bao)留(liu)原(yuan)來(lai)自(zi)耦(ou)啟(qi)動(dong)的(de)全(quan)部(bu)功(gong)能(neng)，並(bing)且(qie)利(li)用(yong)原(yuan)自(zi)耦(ou)櫃(gui)中(zhong)的(de)運(yun)行(xing)接(jie)觸(chu)器(qi)，作(zuo)為(wei)軟(ruan)啟(qi)動(dong)器(qi)的(de)旁(pang)路(lu)接(jie)觸(chu)器(qi)，在(zai)軟(ruan)啟(qi)動(dong)器(qi)啟(qi)動(dong)完(wan)畢(bi)後(hou)將(jiang)其(qi)旁(pang)路(lu)，以(yi)便(bian)軟(ruan)啟(qi)動(dong)器(qi)可(ke)以(yi)繼(ji)續(xu)控(kong)製(zhi)其(qi)他(ta)的(de)電(dian)機(ji)。軟(ruan)停(ting)止(zhi)控(kong)製(zhi)策(ce)略(lve)則(ze)正(zheng)好(hao)相(xiang)反(fan)，首(shou)先(xian)要(yao)將(jiang)原(yuan)自(zi)耦(ou)櫃(gui)中(zhong)的(de)運(yun)行(xing)接(jie)觸(chu)器(qi)斷(duan)開(kai)，電(dian)機(ji)切(qie)換(huan)到(dao)由(you)軟(ruan)啟(qi)動(dong)器(qi)控(kong)製(zhi)，然(ran)後(hou)啟(qi)動(dong)軟(ruan)啟(qi)動(dong)器(qi)的(de)軟(ruan)停(ting)止(zhi)功(gong)能(neng)，逐(zhu)漸(jian)減(jian)小(xiao)輸(shu)出(chu)電(dian)壓(ya)，將(jiang)電(dian)機(ji)慢(man)慢(man)停(ting)下(xia)來(lai)，最(zui)後(hou)軟(ruan)啟(qi)動(dong)器(qi)退(tui)出(chu)，等(deng)待(dai)接(jie)受(shou)下(xia)一(yi)個(ge)啟(qi)動(dong)或(huo)停(ting)止(zhi)操(cao)作(zuo)。
2. 係統組成框圖：
圖2為單路進線的主回路接線圖
圖2
3. 主要設備選型：
gongshuixitongguanxidaoqianjiawanhu，xitongdeshejiheshebeidexuanxingyaokaolvqikekaoxingyijichanpinzhizaoshangdezixin，shixitongzaizhengchanggongzuotiaojianxia，jinkenengzuodaowanwuyishi。dantongshiyouyaojianguxitongdejingjixing，yincizaishebeidepeibeishangduizhuyaoguanjianxingshebeijinkenengxuanyongguoneiwaiyouzhichanpin，duiyixiebuyingxiangxitongxingnengjikekaoxingdefuzhushebei，kexuanyongjialianwumeidechanpin，yitigaozhenggexitongdexingjiabi。
3.1 可編程序控製器（PLC）選型
PLC是(shi)控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong)的(de)關(guan)鍵(jian)部(bu)件(jian)之(zhi)一(yi)，選(xuan)型(xing)的(de)時(shi)候(hou)除(chu)了(le)要(yao)滿(man)足(zu)以(yi)上(shang)要(yao)求(qiu)之(zhi)外(wai)，還(hai)要(yao)考(kao)慮(lv)到(dao)今(jin)後(hou)的(de)維(wei)護(hu)和(he)擴(kuo)展(zhan)以(yi)及(ji)與(yu)其(qi)他(ta)泵(beng)站(zhan)保(bao)持(chi)統(tong)一(yi)的(de)通(tong)訊(xun)接(jie)口(kou)，為(wei)今(jin)後(hou)連(lian)接(jie)上(shang)位(wei)機(ji)監(jian)控(kong)做(zuo)好(hao)準(zhun)備(bei)等(deng)。綜(zong)合(he)考(kao)慮(lv)之(zhi)後(hou)，決(jue)定(ding)采(cai)用(yong)ROCKWELL的SLC500係列PLC。
3.2 軟啟動器選型：
選用丹麥丹佛斯工業有限公司生產的MCD3000型工業軟啟動器，該產品具有以下幾個優點：
1. 有專用的旁路接線端子，在旁路時還有電流監控，能作過載保護；
2. 丹佛斯軟啟動器有1帶多的專有功能，特別適用於此次改造；
3. 丹佛斯軟啟動器有內置的軟停止功能；
4. 丹佛斯軟啟動器是真正的恒電流閉環控製，能以設定的啟動電流值作最快速的啟動，啟動完成的邏輯判別也更合理。
水泵電機型號為JS137-6，280kW，493A，983rpm。泵站由兩路高壓進線供電，每路帶3台電機。因此決定采用2台300 kW軟啟動器（型號為MCD3300），每路電源接1台軟啟動器，每台軟啟動器負責3台電機的軟啟動和軟停止。其啟動控製原理請見圖3，啟動時完全為電流閉環控製，等到電機加速至額定轉速時，電流也降至額定電流，可控矽完全開足，最後軟啟動器發出運行信號。
圖3
三、參數設置
四、程序設計
采用ROCKWELL公司的RSLOGIX500編程軟件，程序框圖如下：
圖4
五、 安裝調試注意事項：
現場安裝和調試是在不影響整個泵站正常供水的情況下進行的，所以事前一定要製訂詳細的施工計劃，要求工程公司具備：
－ 有強大的技術實力
－ 有能力協調大量的材料，設備定貨，運輸和進貨等問題
－ 有相應工程的設計，施工經驗
－ 有良好的管理製度
這次施工就是在與調度充分協調之後，逐泵進行的。調試時也是如此，先選在某一路電源上的3台泵都不用的時候，對這一路的軟啟動器進行調試；再選擇被控製的水泵，將被選中的水泵的出水閥完全關閉，以勉調試工作影響管網；然後開始正式調試動作，注意這時水泵是在打悶水，運行時間最好不要超過1分鍾；dengzhexietiaoshigongzuodoushunlitongguozhihou，jiukeyidakaichushuifa，zuomanzairuanqidongruantingzhishiyanle，zheshiyinweishimanzaisuoyiruanqidongdeshijianhuibikongzaishidechang，yinciruanqidongqidecanshushezhiyaoyouyidingdeyuliang；最後通過試驗，總結數據，得出最佳的控製方式和控製參數，就可以投入試運營了。
另外低壓大功率電機的配電較為緊湊，因此多數調試要盡量在模擬條件下完成，以減少正式調試時的故障機會。
六、運行效果及意義：
citaokongzhixitongmuqianyijingzaizhenbeibengzhanzhengshitouruyunxing。liutaishuibengdechushuifamenwanquandakai，tongchangqingkuangxiaduitamenbuzaijinxingcaozuo。ruanqidongqiqidongdianliushewei330%，啟動時間約為5-6秒，供電係統承受的啟動衝擊電流與用自耦變壓器啟動時的相仿；軟停止時電流最大不超過170%，軟停止時間約7秒，對止回閥沒有任何衝擊。係統從投入使用至今運行正常。
此係統的成功應用，將對今後城市供水係統的增壓泵站和水庫泵站設計和改造帶來非常深遠的意義：
1. 由於使用軟啟動器已能實現水泵電機的滿載啟動和軟停止，水泵的出水閥門可以完全取消；
2. 大功率軟啟動器"一帶多"取得成功應用，使得今後多泵泵站電機啟動控製係統的成本大幅度下降；
3. 軟啟動器本身具有電壓及電流保護功能，並有內在的零電流開關特性，使得電動機的保護得到了加強，同時大大減少了接觸器的損耗；
4. 此類係統因為有PLC作為主控製器，以後可以進一步擴展功能。
七、結束語：
由於采用了先進的PLChedianjiruanqidongqi，shideyuanxiandedianqikongzhidedaolechenggonggaizao，zhenggebengzhandedianqikongzhiheguanlishuipingshangleyigexindetaijie。suizheguoneiwaidianlidianzijishudebuduangengxinhezidonghuakongzhililundebuduanfazhan，xiangxinjinhoujianghuiyougengduo、更好的解決方案出現。
此文謹供同行參考，指正，如有不詳之處歡迎與我們接洽聯係。
八、 參考文獻：
[1]. 《電氣自動化原理》，陳伯時；
[2]. 《MCD3000用戶手冊》，丹麥丹佛斯有限公司；
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