[ 摘 要 ]
    深圳市東湖泵站采用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。 
[ 正 文 ]
    0　概況 
    
    �オド钲谑凶詠硭�(集團)有限公司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83km，經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。 
    
    �オ�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產品，配套水泵選用日本KUBOTA產品。2臺作為備用的定速機組為湘潭電機和長沙水泵。{TodayHot}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 
    
    �オ�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、參數設定、運行數據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。 
    
    �オ�機組在運行時，微電腦動態(tài)檢測串調系統(tǒng)的各種參數，在顯示屏上可以以條狀圖或數值的方式顯示，操作人員可以隨時通過按鍵查看所要的參數。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。控制系統(tǒng)中還集成有一個六通道記錄儀，可以任意選擇六個參數與之相連，在液晶顯示屏上以曲線的形式實時顯示參數的變化情況。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，通過研究參數變化情況，了解故障發(fā)生的原因。 
    
    �オピ谡�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、{HotTag}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。 
    
    �オゴ讼到y(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。��
    
    2　調速節(jié)能效果 
    
    �オ�東湖泵站從1994年5月正式投產至今已有5年多，期間工作方式也發(fā)生了很大變化，泵站機組設計揚程為37m，1994年剛開始運行時，調速機組正在調試，主要是運行定速機組。調速機組調試完成后，主要運行的是調速機組。初期，由于供水量小，供水點的標高低，所以機組工作在低揚程、大流量狀態(tài)，此時機組工作效率低，遠離高效區(qū)。隨著供水量的逐步增加，供水壓力逐步上升，機組工作揚程由不足20m提高到33m左右，機組效率大大提高。在1995年 12月以前，機組工作壓力基本相同，我們從原始報表中整理了調速和定速工作時的每千m3 水耗電量，列為表1。1996年1月至1998年9月之間，工作方式變化較大。從1998年10月以后，工作狀態(tài)比較穩(wěn)定，我們選取1998年11月到1999年6月的數據，列為表2。 
    �ァ　≡诒�1中，由于調速機組和定速機組同時工作，我們沒有區(qū)分單機的供水單耗，而只是將調速機組和定速機組分類統(tǒng)計。表2中，１＃～４＃機組為調速機組，５＃和６＃機組為定速機組。其中１＃和２＃工作在調速方式；３＃和４＃部分時間工作在調速方式，部分時間工作在定速方式。因此，在處理表2時，我們主要對比調速和定速之間的關系。 
    
    �オ�對表1，數據處理如下： 
    
    �オス�(jié)能率＝(89.02－52.82)/89.02×100%＝40.67% 
    
    �オ�對表2，數據處理如下： 
    
    �オィ保：停玻�機組的加權平均單耗為93.91(kW·h/103m3)； 
    
    �オィ担：停叮�機組的加權平均單耗為117.58(kW·h/103m3)； 
    
    �オス�(jié)能率＝(117.58－93.91)/117.58×100%＝25.21%。 
    
    �オネㄟ^上述數據分析可以看出，當供水揚程偏低，機組沒有工作在高效區(qū)時，通過調節(jié)電機速度，可以改變工作點，使機組效率提高，因而節(jié)能效果十分顯著，節(jié)能率高達40%；當揚程提高以后，機組效率明顯提高，機組基本工作在高效區(qū)，這時節(jié)能率仍然達到25%。可見，調速機組的節(jié)能效果非常好。��
    
    3　系統(tǒng)維護經驗及問題 
    
    �オ�東湖泵站在建設期間，遭受了百年一遇的大洪水，部分設備曾經被水淹沒過。在系統(tǒng)投入運行后，發(fā)生過許多問題，有些是技術問題，有些是設備問題，有些是因為水淹后處理不徹底而遺留下來的問題。五年來，設備運行基本正常，所發(fā)生的問題逐一得到解決。 
    
    �オネㄟ^五年的運行維護，我們覺得要管理好這套系統(tǒng)，首先要有一支技術過硬的維護保養(yǎng)隊伍。1995年9月，２��＃機組發(fā)生故障，設備運行有時正常，有時發(fā)生跳閘，并燒控制保險。單個測試各個元件，均正常；投上直流電后，發(fā)現(xiàn)+5V電源不正常。經過分析圖紙，逐段測試，最后發(fā)現(xiàn)一個比較隱蔽的地方，有一塊金屬屑搭在電源板的兩腳之間，時通時斷，清除金屬屑后設備運行正常。 
    
    �オピ谠O備運行中，我們發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)仍存在一些問題： 
    
    �オ�(1)系統(tǒng)對雷擊比較敏感，尤其是一些電子部件。深圳地處多雷地區(qū)，而泵站所在的地方又正好是深圳的雷擊區(qū)。1995年8月，就發(fā)生過一次雷擊，３＃機組跳閘，調速控制操作屏模糊，恢復直流電并復位后正常。 
    
    �オ�(2)串調系統(tǒng)功率因數比較低，根據我們的原始記錄，最低時只有0.65。所以需要加裝就地補償裝置和諧波吸收裝置，但諧波吸收裝置極易發(fā)生故障， 在諧波作用下，其低壓變壓器經常發(fā)生燒包現(xiàn)象。 
    
    �オ�(3)可控硅元件在工作時會發(fā)熱，使設備內溫度很高。夏天時，深圳地區(qū)持續(xù)高溫，控制柜內溫度高達41℃，這對設備的工作是不利的，因此設備的通風問題十分重要。現(xiàn)在，我們將周圍的玻璃拆下一部分，基本能保證工作，但在溫度太高時，還得通過其他途徑來解決。 
    
    �オ�為使系統(tǒng)正常運行，除了在技術上要培養(yǎng)一支過硬的隊伍，在管理上也要有一套行之有效的方法，加大管理力度。 
    
    �オ�(1)對每臺設備都要建立檔案，并用計算機進行管理，將設備的各種參數定期錄入，作為歷史數據，以備分析對比使用。每次對設備進行檢修、維護、更換元件后，及時在檔案中予以反映，做到胸有成竹。 
    
    �オ�(2)定期清掃碳刷，用吸塵器吸取碳粉，檢查碳刷磨損量及壓力是否均衡，測量碳刷長度，當其長度小于規(guī)定值時，要及時更換。 
    
    �オ�(3)定期清洗可控硅柜的過濾網，過濾網堵塞可能引起可控硅元件散熱不良，從而導致可控硅燒毀。 
    
    �オ�ABB串調系統(tǒng)在我站運行五年多，基本正常。系統(tǒng)在技術上具有一定的先進性，在運行管理上比較方便，其節(jié)能效果也是比較明顯的，達到了預期的目標。