一種封閉式四級串并聯(lián)泵站系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種封閉式四級串并聯(lián)泵站系統(tǒng)，該封閉式四級串并聯(lián)泵站系統(tǒng)，包括一級泵站、二級泵站、三級泵站、四級泵站，所述一級泵站、二級泵站、三級泵站、四級泵站串聯(lián)在一起，每級泵站設有多臺水泵機組并聯(lián)運行；該系統(tǒng)的控制方法至少包括：啟泵調(diào)度方法；停泵調(diào)度方法；故障調(diào)度方法；恒壓控制方法。本實用新型相對于現(xiàn)有的泵站前有進水池，泵站末端有出水池供水方案，本實用新型無需建設調(diào)節(jié)池，占地小、投資小，大大節(jié)約工程成本。
【專利說明】
一種封閉式四級串并聯(lián)泵站系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本案實用新型涉及水利工程領(lǐng)域，尤其涉及一種封閉式四級串并聯(lián)栗站系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前國內(nèi)大中型栗站的長距離供水工程采用多級栗站揚水時，全部采用栗站前有進水池，栗站末端有出水池，既前一級栗站的出水池就是下一級栗站的前池，通過進水池或出水池進行流量調(diào)節(jié)。這樣勢必造成調(diào)節(jié)池的容量很大，規(guī)模很大，占地多，投資大。鑒于上述存在的問題，考慮到當前自動化控制水平的先進性，提出了一種封閉式四級串并聯(lián)栗站聯(lián)控聯(lián)調(diào)管道恒壓自動調(diào)度運行方案，該調(diào)度運用方案已在山東省滕州市安全運行半年時間。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型的目的在于提供一種封閉式四級串并聯(lián)栗站系統(tǒng)及其控制方法，以解決上述技術(shù)問題。
[0004]為實現(xiàn)上述目的本實用新型采用以下技術(shù)方案:
[0005]—種封閉式四級串并聯(lián)栗站系統(tǒng)，包括一級栗站、二級栗站、三級栗站、四級栗站，所述一級栗站、二級栗站、三級栗站、四級栗站串聯(lián)在一起，每級栗站設有多臺水栗機組并聯(lián)運行。
[0006]優(yōu)選的，每級栗站的前后均設置水位計和流量計。
[0007]優(yōu)選的，每臺水栗機組的組前后分別設置壓力傳感器。
[0008]優(yōu)選的，一級栗站與水源地連接，水源地設有水位自動控制閘門，水位自動控制閘門用于根據(jù)水位自動調(diào)節(jié)進水量大小，并發(fā)送水位、水情信息。
[0009]—種封閉式四級串并聯(lián)栗站系統(tǒng)控制方法，控制方法至少包括:啟栗調(diào)度方法;停栗調(diào)度方法;故障調(diào)度方法;恒壓控制方法。
[0010]所述啟栗調(diào)度方法包括如下步驟:
[0011]1)、調(diào)度中心下達準備開機指令；
[0012]2)、各級栗站將收到開機提示音，等待各級栗站信號反饋;需各級栗站人工檢查栗前栗后檢修閥是否打開、是否有工作人員在檢修設備，若以上條件都具備，栗站工作人員給調(diào)度中心一個反饋信號，四級栗站都有反饋信號，調(diào)度中心具備開機條件；
[0013]3)、調(diào)度中心設定4個栗站栗后壓力下達開機指令，首先啟動I級栗站變頻機組;一級栗站變頻機組啟動，PLC程序自動檢測啟栗條件:
[0014]前池水位〉最小開機水位;真空栗遠程狀態(tài);液控止回閥遠程狀態(tài);進線開關(guān)柜合閘位置;變頻電機柜遠程狀態(tài);變頻器處于ready狀態(tài)、沒有故障信；電機溫度無超限，高壓電機:軸承溫度報警值:85°C，停機值:95°C，高壓電機:定子溫度報警值:125°C，停機值:130°C；
[0015]4)、啟動抽真空裝置，抽真空完成，返回抽真空完成信號抽真空裝置自動關(guān)閉；
[0016]5)、啟動變頻器，變頻器以50HZ運行，檢測變頻運行信號，規(guī)定時間未檢測到運行信號，報故障，停止變頻器；
[0017]6)、栗前后壓力差值達到設定值0.24MPa，打開液控止回閥，檢測液控止回閥開到位信號，若在設定開閥時間內(nèi)沒有檢測到開到位信號，報故障，停止開閥，閥門應在60s內(nèi)均勻開啟；
[0018]7 )、I級栗站開始向2級栗站充水，二級栗站變頻機組啟動，PLC程序自動檢測啟栗條件:1.栗前壓力〉開機壓力0.15MPa; 2.液控止回閥遠程狀態(tài);3.0.4kV進線開關(guān)柜合閘位置;4.0.4kV變頻電機柜遠程狀態(tài);5.變頻器處于ready狀態(tài)、沒有故障信號;6.電機溫度無超限，電機:軸承溫度報警值:85 °C，停機值:95 °C，電機:定子溫度報警值:135°C，停機值:145。。；
[0019]8)、根據(jù)實際運行時間檢測，30S后啟動變頻器，變頻器以50HZ運行，檢測變頻運行信號，規(guī)定時間未檢測到運行信號，報故障，停止變頻器；
[0020]9)、栗前后壓力差值達到0.20MPa，打開液控止回閥，檢測液控止回閥開到位信號，若在設定開閥時間內(nèi)沒有檢測到開到位信號，報故障，停止開閥，閥門應在60s內(nèi)均勻開啟；[0021 ] 10)、2級栗站開始向3級栗站充水，三級栗站變頻機組啟動，PLC程序自動檢測啟栗條件:栗前壓力〉開機壓力0.15MPa;液控止回閥遠程狀態(tài);進線開關(guān)柜合閘位置;變頻電機柜遠程狀態(tài);變頻器處于ready狀態(tài)、沒有故障信號；電機溫度無超限，電機:軸承溫度報警值:85 °C，停機值:95 °C，電機:定子溫度報警值:125 °C，停機值:130 °C ;
[0022]11)、栗前后壓力值達到設定值0.40MPa，打開液控止回閥，檢測液控止回閥開到位信號，若在設定開閥時間內(nèi)沒有檢測到開到位信號，報故障，停止開閥，閥門應在80s內(nèi)均勻開啟；
[0023]12)、3級栗站開始向4級栗站充水，四級栗站變頻機組啟動，PLC程序自動檢測啟栗條件:栗前壓力〉開機壓力0.15MPa;液控止回閥遠程狀態(tài);進線開關(guān)柜合閘位置;變頻電機柜遠程狀態(tài);變頻器處于ready狀態(tài)、沒有故障信號；電機溫度無超限，電機:軸承溫度報警值:85 °C，停機值:95 °C，電機:定子溫度報警值:125 °C，停機值:130 °C ;
[0024]13)、根據(jù)實際運行時間檢測，60S后啟動變頻器，變頻器以50HZ運行，檢測變頻運行信號，規(guī)定時間未檢測到運行信號，報故障，停止變頻器；
[0025]14)、栗前后壓力值達到設定值0.40MPa，打開液控止回閥，檢測液控止回閥開到位信號，若在設定開閥時間內(nèi)沒有檢測到開到位信號，報故障，停止開閥，閥門應在10s內(nèi)均勻開啟，4級栗站開始向受水管道充水，充水流程完成。
[0026]所述停栗調(diào)度方法包括如下步驟:四級栗站停機，自末級栗站開始停機，即四級栗站先完全停機，三級栗站停機，二級栗站停機，一級栗站最后停機，每級栗站內(nèi)的水栗機組停機，先停一臺水栗機組，第一臺水栗機組完成停機后再關(guān)閉第二臺水栗機組，且先停工頻電機，后停變頻電機。
[0027]單臺水栗機組停機方法:調(diào)度中心下達停機指令;關(guān)閉栗后液控止回閥，一級栗站閥門在60s內(nèi)均勻關(guān)閉，二級栗站閥門在60s內(nèi)均勻關(guān)閉，三級栗站閥門在80s內(nèi)均勻關(guān)閉，四級栗站閥門在150s內(nèi)均勻關(guān)閉，在閥門關(guān)閉的過程中，水栗機組若為變頻同步降頻至允許最低頻率;液控止回閥關(guān)到位在規(guī)定時間未檢測到關(guān)到位信號，報故障；停止水栗機組，電機柜分閘位置、無電機運行信號，單臺水栗機組完全關(guān)閉。
[0028]故障調(diào)度方法包括如下步驟:單臺水栗機組事故停機，栗后液控閥進入進入事故關(guān)閥流程，先快關(guān)后慢關(guān)，其中:
[0029]A.—級栗站關(guān)閥時間60s，
[0030]1s—0% ?80%，
[0031]50s—80% ?100%;
[0032]B.二級栗站關(guān)閥時間60s，
[0033]1s—0% ?80%，
[0034]50s—80% ?100%;
[0035]C.三級栗站關(guān)閥時間80s，
[0036]1s—0% ?80%，
[0037]70s—80% ?100%;
[0038]D.四級栗站關(guān)閥時間150s，
[0039]1s—0% ?80%，
[0040]140s—80% ?100%;
[0041]單臺水栗機組失電，該機組進入事故停機流程，同時啟動該站另外I臺機組，本站其余機組、其余栗站機組正常運行;二級、三級、四級栗站的站前壓力低于0.02MPa時，并持續(xù)15s以上該座栗站機組全部進入事故停機流程；四級栗站全站失電，栗站所有機組進入事故停機流程;一、二、三級栗站正常運行;三級栗站全站失電，三級、四級栗站所有機組進入事故停機流程，一、二級栗站正常運行；二級栗站全站失電，二、三、四級栗站所有機組進入事故停機流程，一級栗站正常運行;一級栗站全站失電，全線聯(lián)控栗站所有機組進入事故停機流程。
[0042]恒壓控制方法，一級、二級、三級、四級栗站通過監(jiān)測栗后的壓力實現(xiàn)恒壓控制，一級、二級、三級、四級栗站栗后主管道恒壓數(shù)值范圍分別為:0.22MPa(0.21?0.25MPa)、
0.27]\0^(0.26?0.31]\0^)、0.3210^(0.31?0.3610^)、0.4010^(0.39?0.44]\0^);為保持恒壓，優(yōu)先通過變頻機組的升降頻來實現(xiàn)，變頻機組升降頻仍然達不到設定值范圍時，采取多開、關(guān)機組實現(xiàn);采取多開、關(guān)機組實現(xiàn)的具體控制方法為:監(jiān)測栗后壓力數(shù)值，當栗后數(shù)值大于設定值范圍，變頻水栗機組降頻運行，機組降至一定頻率后，若達到設定的數(shù)值范圍，則保持該頻率不變，否則繼續(xù)降頻，直至降至允許的頻率下限值，若變頻機組按允許的頻率下限值運行，栗后壓力仍小于設定值范圍，則關(guān)閉一臺機組，依次類推，通過關(guān)閉機組實現(xiàn)恒壓；當栗后數(shù)值小于設定值范圍，變頻水栗機組升頻運行，機組升至一定頻率后，若達到設定的數(shù)值范圍，則保持該頻率不變，否則繼續(xù)升，直至升至50HZ工頻運行，若變頻機組工頻運行，栗后壓力仍小于設定值范圍，則開啟一臺機組，依次類推，通過多開機組實現(xiàn)恒壓。
[0043]本實用新型的有益效果是:本實用新型每級栗站所有的調(diào)度、管道壓力控制、操作均可以在工控機端點擊完成，依照運行方案即可實現(xiàn)全線供水調(diào)度，通過修改恒壓控制的4個關(guān)鍵壓力值可實現(xiàn)不同工況下的最優(yōu)運行方案；相對于現(xiàn)有的栗站前有進水池，栗站末端有出水池供水方案，本實用新型無需建設調(diào)節(jié)池，占地小、投資小，大大節(jié)約工程成本。
【附圖說明】
[0044]圖1為本實用新型封閉式四級串并聯(lián)栗站系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；
[0045]圖中:1、一級栗站，2、二級栗站，3、三級栗站，4、四級栗站，5、水栗機組。
【具體實施方式】
[0046]為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。
[0047]如圖1所示，一種封閉式四級串并聯(lián)栗站系統(tǒng)，包括一級栗站1、二級栗站2、三級栗站3、四級栗站4，所述一級栗站1、二級栗站2、三級栗站3、四級栗站4串聯(lián)在一起，每級栗站設有多臺水栗機組5并聯(lián)運行，每級栗站的前后均設置水位計和流量計，每臺水栗機組的組前后分別設置壓力傳感器，一級栗站與水源地連接，水源地設有水位自動控制閘門，水位自動控制閘門用于根據(jù)水位自動調(diào)節(jié)進水量大小，并發(fā)送水位、水情信息。
[0048]本實用新型還提供了該封閉式四級串并聯(lián)栗站系統(tǒng)控制方法，控制方法至少包括:啟栗調(diào)度方法;停栗調(diào)度方法;故障調(diào)度方法;恒壓控制方法。
[0049]所述啟栗調(diào)度方法包括如下步驟:
[0050]I )、調(diào)度中心下達準備開機指令；
[0051 ] 2)、各級栗站將收到開機提示音，等待各級栗站信號反饋;需各級栗站人工檢查栗前栗后檢修閥是否打開、是否有工作人員在檢修設備，若以上條件都具備，栗站工作人員給調(diào)度中心一個反饋信號，四級栗站都有反饋信號，調(diào)度中心具備開機條件；
[0052]3)、調(diào)度中心設定4個栗站栗后壓力下達開機指令，首先啟動I級栗站變頻機組;一級栗站變頻機組啟動，PLC程序自動檢測啟栗條件:
[0053]前池水位〉最小開機水位;真空栗遠程狀態(tài);液控止回閥遠程狀態(tài);進線開關(guān)柜合閘位置;變頻電機柜遠程狀態(tài);變頻器處于ready狀態(tài)、沒有故障信；電機溫度無超限，高壓電機:軸承溫度報警值:85°C，停機值:95°C，高壓電機:定子溫度報警值:125°C，停機值:130°C；
[0054]4)、啟動抽真空裝置，抽真空完成，返回抽真空完成信號抽真空裝置自動關(guān)閉；
[0055]5)、啟動變頻器，變頻器以50HZ運行，檢測變頻運行信號，規(guī)定時間未檢測到運行信號，報故障，停止變頻器；
[0056]6)、栗前后壓力差值達到設定值0.24MPa，打開液控止回閥，檢測液控止回閥開到位信號，若在設定開閥時間內(nèi)沒有檢測到開到位信號，報故障，停止開閥，閥門應在60s內(nèi)均勻開啟；
[0057]7 )、I級栗站開始向2級栗站充水，二級栗站變頻機組啟動，PLC程序自動檢測啟栗條件:1.栗前壓力〉開機壓力0.15MPa; 2.液控止回閥遠程狀態(tài);3.0.4kV進線開關(guān)柜合閘位置;4.0.4kV變頻電機柜遠程狀態(tài);5.變頻器處于ready狀態(tài)、沒有故障信號;6.電機溫度無超限，電機:軸承溫度報警值:85 °C，停機值:95 °C，電機:定子溫度報警值:135°C，停機值:145。。；
[0058]8)、根據(jù)實際運行時間檢測，30S后啟動變頻器，變頻器以50HZ運行，檢測變頻運行信號，規(guī)定時間未檢測到運行信號，報故障，停止變頻器；
[0059]9)、栗前后壓力差值達到0.20MPa，打開液控止回閥，檢測液控止回閥開到位信號，若在設定開閥時間內(nèi)沒有檢測到開到位信號，報故障，停止開閥，閥門應在60s內(nèi)均勻開啟；
[0060]10)、2級栗站開始向3級栗站充水，三級栗站變頻機組啟動，PLC程序自動檢測啟栗條件:栗前壓力〉開機壓力0.15MPa;液控止回閥遠程狀態(tài);進線開關(guān)柜合閘位置;變頻電機柜遠程狀態(tài);變頻器處于ready狀態(tài)、沒有故障信號；電機溫度無超限，電機:軸承溫度報警值:85 °C，停機值:95 °C，電機:定子溫度報警值:125 °C，停機值:130 °C ;
[0061 ] 11 )、栗前后壓力值達到設定值0.40MPa，打開液控止回閥，檢測液控止回閥開到位信號，若在設定開閥時間內(nèi)沒有檢測到開到位信號，報故障，停止開閥，閥門應在80s內(nèi)均勻開啟；
[0062]12)、3級栗站開始向4級栗站充水，四級栗站變頻機組啟動，PLC程序自動檢測啟栗條件:栗前壓力〉開機壓力0.15MPa;液控止回閥遠程狀態(tài);進線開關(guān)柜合閘位置;變頻電機柜遠程狀態(tài);變頻器處于ready狀態(tài)、沒有故障信號；電機溫度無超限，電機:軸承溫度報警值:85 °C，停機值:95 °C，電機:定子溫度報警值:125 °C，停機值:130 °C ;
[0063]13)、根據(jù)實際運行時間檢測，60S后啟動變頻器，變頻器以50HZ運行，檢測變頻運行信號，規(guī)定時間未檢測到運行信號，報故障，停止變頻器；
[0064]14)、栗前后壓力值達到設定值0.40MPa，打開液控止回閥，檢測液控止回閥開到位信號，若在設定開閥時間內(nèi)沒有檢測到開到位信號，報故障，停止開閥，閥門應在10s內(nèi)均勻開啟，4級栗站開始向受水管道充水，充水流程完成。
[0065]所述停栗調(diào)度方法包括如下步驟:四級栗站停機，自末級栗站開始停機，即四級栗站先完全停機，三級栗站停機，二級栗站停機，一級栗站最后停機，每級栗站內(nèi)的水栗機組停機，先停一臺水栗機組，第一臺水栗機組完成停機后再關(guān)閉第二臺水栗機組，且先停工頻電機，后停變頻電機。
[0066]單臺水栗機組停機方法:調(diào)度中心下達停機指令;關(guān)閉栗后液控止回閥，一級栗站閥門在60s內(nèi)均勻關(guān)閉，二級栗站閥門在60s內(nèi)均勻關(guān)閉，三級栗站閥門在80s內(nèi)均勻關(guān)閉，四級栗站閥門在150s內(nèi)均勻關(guān)閉，在閥門關(guān)閉的過程中，水栗機組若為變頻同步降頻至允許最低頻率;液控止回閥關(guān)到位在規(guī)定時間未檢測到關(guān)到位信號，報故障；停止水栗機組，電機柜分閘位置、無電機運行信號，單臺水栗機組完全關(guān)閉。
[0067]故障調(diào)度方法包括如下步驟:單臺水栗機組事故停機，栗后液控閥進入進入事故關(guān)閥流程，先快關(guān)后慢關(guān)，其中:
[0068]A.—級栗站關(guān)閥時間60s，
[0069]10s—0% ?80%，
[0070]50s—80% ?100%;
[0071]B.二級栗站關(guān)閥時間60s，
[0072]1s—0% ?80%，
[0073]50s—80% ?100%;
[0074]C.三級栗站關(guān)閥時間80s，
[0075]1s—0% ?80%，
[0076]70s—80% ?100%;
[0077]D.四級栗站關(guān)閥時間150s，
[0078]1s—0% ?80%，
[0079]140s—80% ?100%;
[0080]單臺水栗機組失電，該機組進入事故停機流程，同時啟動該站另外I臺機組，本站其余機組、其余栗站機組正常運行;二級、三級、四級栗站的站前壓力低于0.02MPa時，并持續(xù)15s以上該座栗站機組全部進入事故停機流程；四級栗站全站失電，栗站所有機組進入事故停機流程;一、二、三級栗站正常運行;三級栗站全站失電，三級、四級栗站所有機組進入事故停機流程，一、二級栗站正常運行；二級栗站全站失電，二、三、四級栗站所有機組進入事故停機流程，一級栗站正常運行;一級栗站全站失電，全線聯(lián)控栗站所有機組進入事故停機流程。
[0081 ] 恒壓控制方法，一級、二級、三級、四級栗站通過監(jiān)測栗后的壓力實現(xiàn)恒壓控制，一級、二級、三級、四級栗站栗后主管道恒壓數(shù)值范圍分別為:0.22MPa(0.21?0.25MPa)、
0.27]\0^(0.26?0.31]\0^)、0.3210^(0.31?0.3610^)、0.4010^(0.39?0.44]\0^);為保持恒壓，優(yōu)先通過變頻機組的升降頻來實現(xiàn)，變頻機組升降頻仍然達不到設定值范圍時，采取多開、關(guān)機組實現(xiàn);采取多開、關(guān)機組實現(xiàn)的具體控制方法為:監(jiān)測栗后壓力數(shù)值，當栗后數(shù)值大于設定值范圍，變頻水栗機組降頻運行，機組降至一定頻率后，若達到設定的數(shù)值范圍，則保持該頻率不變，否則繼續(xù)降頻，直至降至允許的頻率下限值，若變頻機組按允許的頻率下限值運行，栗后壓力仍小于設定值范圍，則關(guān)閉一臺機組，依次類推，通過關(guān)閉機組實現(xiàn)恒壓；當栗后數(shù)值小于設定值范圍，變頻水栗機組升頻運行，機組升至一定頻率后，若達到設定的數(shù)值范圍，則保持該頻率不變，否則繼續(xù)升，直至升至50HZ工頻運行，若變頻機組工頻運行，栗后壓力仍小于設定值范圍，則開啟一臺機組，依次類推，通過多開機組實現(xiàn)恒壓。
[0082]以上所述，僅為本實用新型較佳的【具體實施方式】，但本實用新型的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種封閉式四級串并聯(lián)栗站系統(tǒng)，其特征在于，包括一級栗站、二級栗站、三級栗站、四級栗站，所述一級栗站、二級栗站、三級栗站、四級栗站串聯(lián)在一起，每級栗站設有多臺水栗機組并聯(lián)運行。2.如權(quán)利要求1所述的封閉式四級串并聯(lián)栗站系統(tǒng)，其特征在于，每級栗站的前后均設置水位計和流量計。3.如權(quán)利要求2所述的封閉式四級串并聯(lián)栗站系統(tǒng)，其特征在于，每臺水栗機組的組前后分別設置壓力傳感器。4.如權(quán)利要求3所述的封閉式四級串并聯(lián)栗站系統(tǒng)，其特征在于，一級栗站與水源地連接，水源地設有水位自動控制閘門，水位自動控制閘門用于根據(jù)水位自動調(diào)節(jié)進水量大小，并發(fā)送水位、水情信息。
【文檔編號】F04B49/06GK205638880SQ201620476390
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年5月24日
【發(fā)明人】史仁朋, 孫啟倫, 宋慶國, 張新
【申請人】史仁朋