泵和泵站的自動化

抽水機的自動化可以提高供水的可靠性和連續性，減少勞動力和運營成本，以及控制水箱的尺寸。

對於抽油機的自動化，通用設備除外（接觸器, 磁啟動器，開關，中間繼電器），使用特殊的控制和監測裝置，例如， 液位控制繼電器、離心泵充液控制繼電器、噴射繼電器、浮子開關、電極液位開關、各種壓力表、電容式傳感器等。

控制站——高達 1 kV 的完整設備，設計用於遠程控制電氣裝置或其部件，具有控制、調節、保護和信號功能的自動化性能。從結構上看，控制站是塊、盤、櫃、板。

控制單元——一個控制站，其所有元件都安裝在單獨的板或框架上。

控制面板 — 一個控制站，其所有元件都安裝在板、導軌或其他組裝在公共框架或金屬板上的結構元件上。

控制面板（ShTSU control station shield）它是一個三維框架上的幾個面板或塊的組合。

控制櫃 - 一種受到全方位保護的控制站，當門和蓋子關閉時，無法接觸帶電部件。

通常，泵和泵站的自動化歸結為通過水箱中的水位或壓力管道中的壓力來控制潛水電泵。

讓我們看一下抽油機自動化的例子。

在圖。圖 1 為最簡單的泵組——排水泵 1 的自動化方案。 1、b顯示了這種安裝的電路圖。抽油機的自動化是使用浮動液位開關進行的。 KU 控制鍵有兩個位置：用於手動和自動控制。

米。 1.排水抽水裝置(a)及其自動化電路(b)的設計

在圖。 2 用於根據水塔水箱中的水位控制潛水泵的傳輸自動化方案，在繼電器觸點元件上實現。

米。 2. 潛水泵根據水箱-水塔水位自動控制示意圖

泵的自動化電路的操作模式由 CA1 開關設置。當您將其設置到“A”位置並打開 QF 開關時，電壓將施加到控制電路。若壓力罐內水位低於遙控傳感器下液位電極，則電路中觸點SL1、SL2斷開，繼電器KV1斷開，其觸點在電路中線圈磁力啟動器 KM 閉合。在這種情況下，磁力啟動器將啟動水泵電機，同時信號燈H將熄滅L1，信號燈H將點亮L2。泵將在壓力下向水箱供水。

當水充滿SL2下液位電極和連接中性線的傳感器主體之間的空間時，SL2電路將關閉，但KV1繼電器不會打開，因為它與SL2串聯的引腳是打開的。

當水到達最高水位的電極時，SL1 電路將閉合，KV1 繼電器將打開，並打開磁力啟動器 KM 線圈電路中的觸點，將關閉後者，並在關閉後閉合觸點，它將通過 SL2 傳感器電路單獨通電。泵電機將關閉，警告燈 H 將熄滅。L2 燈 H 將點亮 L1。當水位下降到SL2斷開時水泵電機重新啟動，繼電器KV1斷開。

只有當 DSX 幹運行傳感器電路閉合 (SL3) 時，才能以任何模式打開泵，該電路控制井中的水位。

液位控制的主要缺點是液位傳感器的電極在冬天容易結冰，因此水泵無法關閉，水會從水箱中溢出。有由於水塔表面大量冰塊凍結而導致水塔被毀的案例。

當用壓力控制泵的運行時，可在泵室內的壓力管路上安裝電接點壓力表或壓力開關。這有助於傳感器維護並避免暴露在低溫下。

在圖。圖3 根據電接點壓力表信號（根據壓力）控制塔式供水（泵）裝置的傳輸電路圖。

米。 3. 電接點壓力表控制塔上水裝置示意圖

如果水箱中沒有水，則壓力表 СП1（下層）的觸點閉合，觸點 СП2（上層）打開。繼電器KV1工作，閉合觸點KV1.1和KV1.2，結果磁力啟動器KM接通，將電泵連接到三相網絡（電源電路未在圖中顯示）。

泵向水箱供水，壓力上升直到壓力計觸點閉合，СП2 設置為上水位。閉合觸點 СP2 後，繼電器 K 被激活 V2，從而打開繼電器 KV1 線圈電路中的觸點 KV2.2 和磁力啟動器 KM 線圈電路中的 KV2.1；泵電機關閉。

當水流出水箱時，壓力降低，СP2打開，KV2斷開，但水泵不開，由於壓力表有觸點，СP1打開，繼電器線圈KV1斷開。當水箱中的水位在壓力表觸點關閉之前下降時，泵就會打開。 СП1。

控制電路由 12 V 降壓變壓器供電，這提高了維修控制電路和電接點壓力表時的安全性。

為在電接點壓力表或控制電路出現故障時保證泵的運行，設計了開關CA1。當它打開時，控制觸點 KV1.2、KV2.1 被操縱，磁力啟動器 KM 的線圈直接連接到 380 V 網絡。

在相位間隙 L1 中，控制電路包括觸點 ROF（缺相繼電器），該觸點在供電網絡缺相或不對稱模式的情況下打開。此時線圈KM斷路，水泵自動停泵，直至故障排除。

該電路中電源電路的過載和短路保護由自動開關執行。

在圖。圖4用於水泵裝置自動化的傳輸方案，其包含位於井6中的潛水式電動泵單元7。止回閥5和流量計4安裝在壓力管道中。

水泵機組有壓力罐1（水塔或空水鍋爐）和 壓力傳感器 （或液位）2、3，傳感器 2 響應罐中的上壓力（液位），傳感器 3 響應罐中的下壓力（液位）。泵站由控制單元8控制。

米。 4.變頻抽水裝置自動化方案

泵單元的控制如下。假設泵單元關閉，壓力罐中的壓力降低並低於Pmin……在這種情況下，傳感器發出信號以打開電動泵。它從逐漸增加頻率開始。為抽油機的電動機供電。

當水泵機組的轉速達到設定值時，水泵將進入運行模式。通過編程操作模式 頻率轉換器 可以保證水泵工作所需的強度，順利啟停。

使用潛水泵的可調電驅動裝置，可以在供水網絡中實現具有自動壓力維持的直流供水系統。

控制站，確保電動泵的平穩啟動和停止，管道壓力的自動維護，包含一個變頻器 A1，一個壓力傳感器 BP1，一個電子繼電器 A2，一個控制電路和增加可靠性的輔助元件電子設備（圖5）。

水泵控制電路和變頻器提供以下功能：

— 泵的平穩啟動和停止；

——液位或壓力自動控制；

——防止“乾涸”；

— 在供水網絡出現緊急情況時，在不完整相位模式、不可接受的電壓降的情況下自動關閉電動泵；

——變頻器A1輸入過壓保護；

- 用於開關泵以及緊急模式的信號；

— 在泵房內以負溫加熱控制櫃。

泵的軟啟動和軟減速是使用 A1 FR-E-5.5k-540ES 型變頻器完成的。

米。 5、帶軟啟動和自動保壓裝置的潛水泵自動化示意圖

潛水泵電機接在變頻器的U、V、W端子上。當按下按鈕 СB2 時，繼電器“啟動”K1 被激活，其觸點 K1.1 連接輸入 STF 和變頻器的計算機，確保電泵根據設置變頻器時指定的程序平穩啟動。

如果變頻器或泵電機電路出現故障，交流轉換器電路將關閉，確保繼電器 K2 運行。 K2動作後，其觸點K2.1、K2.2閉合，K1迴路中的觸點K2.1斷開。變頻器和繼電器 K2 的輸出被關閉。只有在排除故障並使用 8V3.1 按鈕重置保護後，才能重新激活電路。

具有模擬輸出 4 … 20 mA 的壓力傳感器 BP1 連接到變頻器的模擬輸入（引腳 4、5），在壓力穩定係統中提供負反饋。

穩定係統的功能由變頻器的 PID 控制器確保。所需壓力由電位器K1或變頻器的控制面板設定。水泵幹轉時，短路繼電器線圈中電子電阻繼電器A2的7-8觸點閉合，空轉傳感器與其3-4觸點接通。

短路繼電器動作後，其觸點K3.1和short-circuit.2閉合，保護繼電器K2動作，保證水泵電機關閉。在這種情況下，短路繼電器通過觸點 K3.1 獨立供電。

在所有緊急模式下，HL1燈亮；當水位低到不可接受的程度（水泵“幹運轉”）時，HL2 燈亮起。在寒冷季節，控制櫃的加熱是在電加熱器 EK1 … EK4 的幫助下進行的，這些電加熱器已打開由接觸器KM1時的熱繼電器VK1。變頻器輸入電路的短路和過載保護由斷路器 QF1 執行。

米。 5、抽油機自動化

這篇文章使用了 Daineko V.A. 一書中的材料。農業企業的電氣設備。

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