大功率水泵的調速應用總結
離心泵基本介紹
離心泵介紹：離心其實是物體慣性的表現(xiàn)，比如雨傘上的水滴，當雨傘緩慢轉動時，水滴會跟隨雨傘轉動，這是因為雨傘與水滴的摩擦力做為給水滴的向心力使然。但是如果雨傘轉動加快，這個摩擦力不足以使水滴在做圓周運動，那么水滴將脫離雨傘向外緣運動，就象用一根繩子拉著石塊做圓周運動，如果速度太快，繩子將會斷開，石塊將會飛出。這個就是所謂的離心。離心泵之所以能把水送出去是由于離心力的作用。水泵在工作前，泵體和進水管必須罐滿水形成真空狀態(tài)，當葉輪快速轉動時，葉片促使水快速旋轉，旋轉著的水在離心力的作用下從葉輪中飛去，泵內的水被拋出后，葉輪的中心部分形成真空區(qū)域。水源的水在大氣壓力（或水壓）的作用下通過管網(wǎng)壓到了進水管內。這樣循環(huán)不已，就可以實現(xiàn)連續(xù)抽水。
東湖泵站采用4臺調速機組和2臺定速機組，設計供水能力為108萬m3/d。簡要介紹了該泵站的調速系統(tǒng)、節(jié)能效果、存在問題及其維護管理方法。
概況 東湖泵站位于深圳水庫大壩下面，是一個原水泵站。由于深圳地區(qū)嚴重缺水，其自來水水源來自鄰近的東莞，途經(jīng)83km，經(jīng)八級提升至深圳水庫，再供給深港兩地。深圳特區(qū)內每天供水量為100多萬m3，主要由東湖泵站提供原水。由于近年來，深圳地區(qū)降雨量過于集中，造成大部分時間干旱缺水，因此東湖泵站除了供應特區(qū)內各水廠的原水，還要向寶安地區(qū)供水，東深供水工程檢修前還要向梅林水庫蓄水以備檢修期間使用。因此，東湖泵站供水的特點是：供水量大，每天供水量為100多萬m3；年度內供水揚程變化大，泵站機組中心標高為6m，水廠配水井標高為20～40m，而梅林水庫標高則為58m ，取水點深圳水庫水位標高在16～27m之間變化。因此泵站的機組是很有必要采用調速裝置以適應不同揚程變化和水量變化的。
東湖泵站由北京市政工程設計研究院設計，于1992年初開工，1993年底完工試運行，1994 年5月正式運行。泵房安裝有6臺臥式離心泵，單機功率為1 600kW，4用2備，其中4臺調速機組選用瑞典ABB產(chǎn)品，配套水泵選用日本KUBOTA產(chǎn)品。2臺作為備用的定速機組為湘潭電機和長沙水泵。泵站設計供水能力為108萬m3/d，現(xiàn)已基本達到滿負荷。
1 調速系統(tǒng)特性 東湖泵站所采用的調速裝置為串級調速系統(tǒng)，是ABB公司90年代新產(chǎn)品，在技術上有一定先進性。其主要控制部分采用微電腦控制，串級調速系統(tǒng)的功能設置、參數(shù)設定、運行數(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。在對電機的監(jiān)測和保護方面，它也是采用以微電腦為核心的綜合保護儀，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。 機組在運行時，微電腦動態(tài)檢測串調系統(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，操作人員可以隨時通過按鍵查看所要的參數(shù)。當設備出現(xiàn)故障時，系統(tǒng)自動記錄故障信息，故障內容以文字的形式顯示在操作屏上，隨時可以調用，以協(xié)助診斷故障原因�？刂葡到y(tǒng)中還集成有一個六通道記錄儀，可以任意選擇六個參數(shù)與之相連，在液晶顯示屏上以曲線的形式實時顯示參數(shù)的變化情況。當設備發(fā)生故障時，通道記錄儀可以鎖定故障發(fā)生前和后一段時間內的信息，通過研究參數(shù)變化情況，了解故障發(fā)生的原因。 在整流橋和逆變橋設計方面，ABB采用了可控的整流橋，通過對整流橋和逆變橋可控硅導通時序的控制，確保逆變橋不會通過整流橋短路。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，因為沒有電抗器，整個串級調速系統(tǒng)對供電電源的波動不致于太敏感。此系統(tǒng)具有三種工作模式，即CASCADE(串調)、BYPASS(旁路)、SCRO(轉子短路)。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。串調運行時，當轉速達到最低串調速度時，串調系統(tǒng)投入，電機速度可以在最高與最低調速范圍內調節(jié)；旁路運行時，電機帶起動電阻起動，然后起動電阻短接，電機全速運行；轉子短路運行時，介于串調和旁路方式之間，在調速范圍內時，和串調運行方式相同，當給定值大于最大調速范圍時，自動轉入旁路運行，串調系統(tǒng)脫開，當給定值在調速范圍內時，串調系統(tǒng)又自動投入，機組運行在串調方式。
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