[发明专利]一种封闭式四级串并联泵站系统及其控制方法

摘要

本发明公开了一种封闭式四级串并联泵站系统及其控制方法，该封闭式四级串并联泵站系统，包括一级泵站、二级泵站、三级泵站、四级泵站，所述一级泵站、二级泵站、三级泵站、四级泵站串联在一起，每级泵站设有多台水泵机组并联运行；该系统的控制方法至少包括启泵调度方法；停泵调度方法；故障调度方法；恒压控制方法。本发明相对于现有的泵站前有进水池，泵站末端有出水池供水方案，本发明无需建设调节池，占地小、投资小，大大节约工程成本。

主权项

一种封闭式四级串并联泵站系统的控制方法，其特征在于，封闭式四级串并联泵站系统包括一级泵站、二级泵站、三级泵站、四级泵站，所述一级泵站、二级泵站、三级泵站、四级泵站串联在一起， 每级泵站设有多台水泵机组并联运行，每级泵站的前后均设置水位计和流量计，每台水泵机组的组前后分别设置压力传感器，一级泵站与水源地连接，水源地设有水位自动控制闸门，水位自动控制闸门用于根据水位自动调节进水量大小，并发送水位、水情信息；该封闭式四级串并联泵站系统控制方法，至少包括：启泵调度方法；停泵调度方法；故障调度方法；恒压控制方法；所述启泵调度方法包括如下步骤：1）、调度中心下达准备开机指令；2）、各级泵站将收到开机提示音，等待各级泵站信号反馈；需各级泵站人工检查泵前泵后检修阀是否打开、是否有工作人员在检修设备，若以上条件都具备，泵站工作人员给调度中心一个反馈信号，四级泵站都有反馈信号，调度中心具备开机条件；3）、调度中心设定4个泵站泵后压力下达开机指令，首先启动1级泵站变频机组；一级泵站变频机组启动，PLC程序自动检测启泵条件：前池水位>最小开机水位；真空泵远程状态；液控止回阀远程状态；进线开关柜合闸位置；变频电机柜远程状态；变频器处于ready状态、没有故障信；电机温度无超限，高压电机：轴承温度报警值：85℃，停机值：95℃，高压电机：定子温度报警值：125℃，停机值：130℃；4）、启动抽真空装置，抽真空完成，返回抽真空完成信号抽真空装置自动关闭；5）、启动变频器，变频器以50HZ运行，检测变频运行信号，规定时间未检测到运行信号，报故障，停止变频器；6）、泵前后压力差值达到设定值0.24MPa，打开液控止回阀，检测液控止回阀开到位信号，若在设定开阀时间内没有检测到开到位信号，报故障，停止开阀，阀门应在60s内均匀开启；7）、1级泵站开始向2级泵站充水，二级泵站变频机组启动，PLC程序自动检测启泵条件：1.泵前压力>开机压力0.15MPa；2.液控止回阀远程状态；3.0.4kV进线开关柜合闸位置；4.0.4kV变频电机柜远程状态；5.变频器处于ready状态、没有故障信号；6.电机温度无超限，电机：轴承温度报警值：85℃，停机值：95℃，电机：定子温度报警值：135℃，停机值：145℃；8）、根据实际运行时间检测，30S后启动变频器，变频器以50HZ运行，检测变频运行信号，规定时间未检测到运行信号，报故障，停止变频器；9）、泵前后压力差值达到0.20MPa，打开液控止回阀，检测液控止回阀开到位信号，若在设定开阀时间内没有检测到开到位信号，报故障，停止开阀，阀门应在60s内均匀开启；10）、2级泵站开始向3级泵站充水，三级泵站变频机组启动，PLC程序自动检测启泵条件：泵前压力>开机压力0.15MPa；液控止回阀远程状态；进线开关柜合闸位置；变频电机柜远程状态；变频器处于ready状态、没有故障信号；电机温度无超限，电机：轴承温度报警值：85℃，停机值：95℃，电机：定子温度报警值：125℃，停机值：130℃；11）、泵前后压力值达到设定值0.40MPa，打开液控止回阀，检测液控止回阀开到位信号，若在设定开阀时间内没有检测到开到位信号，报故障，停止开阀，阀门应在80s内均匀开启；12）、3级泵站开始向4级泵站充水，四级泵站变频机组启动，PLC程序自动检测启泵条件：泵前压力>开机压力0.15MPa；液控止回阀远程状态；进线开关柜合闸位置；变频电机柜远程状态；变频器处于ready状态、没有故障信号；电机温度无超限，电机：轴承温度报警值：85℃，停机值：95℃，电机：定子温度报警值：125℃，停机值：130℃；13）、根据实际运行时间检测，60S后启动变频器，变频器以50HZ运行，检测变频运行信号，规定时间未检测到运行信号，报故障，停止变频器；14）、泵前后压力值达到设定值0.40MPa，打开液控止回阀，检测液控止回阀开到位信号，若在设定开阀时间内没有检测到开到位信号，报故障，停止开阀，阀门应在100s内均匀开启，4级泵站开始向受水管道充水，充水流程完成；所述停泵调度方法包括如下步骤：四级泵站停机，自末级泵站开始停机，即四级泵站先完全停机，三级泵站停机，二级泵站停机，一级泵站最后停机，每级泵站内的水泵机组停机，先停一台水泵机组，第一台水泵机组完成停机后再关闭第二台水泵机组，且先停工频电机，后停变频电机；单台水泵机组停机方法：调度中心下达停机指令；关闭泵后液控止回阀，一级泵站阀门在60s内均匀关闭，二级泵站阀门在60s内均匀关闭，三级泵站阀门在80s内均匀关闭，四级泵站阀门在150s内均匀关闭，在阀门关闭的过程中，水泵机组若为变频同步降频至允许最低频率；液控止回阀关到位在规定时间未检测到关到位信号，报故障；停止水泵机组，电机柜分闸位置、无电机运行信号，单台水泵机组完全关闭；故障调度方法包括如下步骤：单台水泵机组事故停机，泵后液控阀进入进入事故关阀流程，先快关后慢关，其中：A.一级泵站关阀时间60s，10s—0%～80%，50s—80%～100%；B.二级泵站关阀时间60s，10s—0%～80%，50s—80%～100%；C.三级泵站关阀时间80s，10s—0%～80%，70s—80%～100%；D.四级泵站关阀时间150s，10s—0%～80%，140s—80%～100%；单台水泵机组失电，该机组进入事故停机流程，同时启动该站另外1台机组，本站其余机组、其余泵站机组正常运行；二级、三级、四级泵站的站前压力低于0.02MPa时，并持续15s以上该座泵站机组全部进入事故停机流程；四级泵站全站失电，泵站所有机组进入事故停机流程；一、二、三级泵站正常运行；三级泵站全站失电，三级、四级泵站所有机组进入事故停机流程，一、二级泵站正常运行；二级泵站全站失电，二、三、四级泵站所有机组进入事故停机流程，一级泵站正常运行；一级泵站全站失电，全线联控泵站所有机组进入事故停机流程；恒压控制方法，一级、二级、三级、四级泵站通过监测泵后的压力实现恒压控制，一级、二级、三级、四级泵站泵后主管道恒压数值范围分别为：0.21～0.25MPa、0.26～0.31MPa、0.31～0.36MPa、0.39～0.44MPa；为保持恒压，优先通过变频机组的升降频来实现，变频机组升降频仍然达不到设定值范围时，采取多开、关机组实现；采取多开、关机组实现的具体控制方法为：监测泵后压力数值，当泵后数值大于设定值范围，变频水泵机组降频运行，机组降至一定频率后，若达到设定的数值范围，则保持该频率不变，否则继续降频，直至降至允许的频率下限值，若变频机组按允许的频率下限值运行，泵后压力仍小于设定值范围，则关闭一台机组，依次类推，通过关闭机组实现恒压；当泵后数值小于设定值范围，变频水泵机组升频运行，机组升至一定频率后，若达到设定的数值范围，则保持该频率不变，否则继续升，直至升至50HZ工频运行，若变频机组工频运行，泵后压力仍小于设定值范围，则开启一台机组，依次类推，通过多开机组实现恒压。