无人值守循环水泵房的设计与实现

王秀娟，张 永，张 峰，罗 宁，王传山

(山东华聚能源股份有限公司，山东 邹城 273500)

一、概述

南屯矿电厂循环水泵房分两期建成。其中一期工程有3台循环水泵，二期有2台。两期工程公用一间配电室，共6面PGL1型配电柜，其中包括两面进线电源柜，一面1#、2#循环泵电源柜，一面3#循环泵电源柜，一面4#、5#循环泵电源柜，还有一面其它配电柜（防洪泵、检修电源、照明等）。

控制方式分为配电柜上按钮和就地控制按钮操作保护，为机械式继电器。由于原循环水泵房控制人员与配电柜共处一室，不符合安全要求，且配电柜运行了20余年，已老化。为提高泵房的工作效率，对其进行无人值守改造，较为合理。

二、无人值守循环水泵房设计与实现

1.设计原则

(1)通过自动化改造达到循环水泵房无人值守。

(2)优化循环水泵电源配电模式，增加循环水系统可靠性。

2.配电方式的确定

原配电方式采取，1#、2#、3#水泵、防洪泵、检修共用来自电厂400V室的两路进线电源；4#水泵为单独一路电源；5#水泵为单独电源，一次接线图如图1所示。在实际运行中，此种运行方式易发生误操作事故。

图1 原循环水配电柜一次接线示意图

改造方案：采取1#、2#、3#、4#、5#泵单独一路供电，防洪泵电源、检修电源配1备1用两路电源方式。一次接线图见图2。此种方式能避免误操作发生，同时利于检修。

图2 现循环水配电柜一次接线示意图

3.可靠性分析

(1)原循环水配电室内6面开关柜全部更换，新开关为4面GGD2型低压固定式开关柜，满足循环水安全运行的要求。

(2)循环水泵用断路器选用ABB公司生产的E1N800系列抽出式断路器。满足停电检修需有明显标志的要求。电源柜隔离开关选用HD13BX系列。

(3)电机直接启动，接触器选用CKJ5-400真空接触器。

(4)选用新型的LDB系列的智能型电动机综合保护器，保护功能齐全，测量参数直观，反应灵敏，动作及时可靠，并具有4～20mA信号输出。

(5)所有开关控制全部采用两种操作方式，即配电柜上采用按钮操作，上位机上用电脑操作；接触器采用两种操作方式，除上述两种外，在每台泵附近设就地急停操作箱一只，方便操作。

4.DCS控制系统的设计

自动控制系统选浙大中控JX-300X系统，此系统具有以下特点。

(1)功能丰富、界面友好、组态简单。

(2)我厂现有机炉控制系统也为JX-300X，可以与汽机控制系统实现系统结合，避免出现接口、组态等问题。

(3)有利于维护。

5.电动阀门的设置

(1)每台循环泵出口须增加1台电动蝶阀，选型为PN16 DN400 1.0MPa。

(2)2个补水池补水阀门改为电动控制阀门，选型为PN16 DN150，并安装液体式水位计2台。

(3)现场每台泵出口均增加1台压力变送器，将信号接入DCS，通过上位机进行监视，方便运行人员及时了解泵的运行情况。

6.视频监控系统的布置

(1)配电室视频监控点：在配电室设置高分辨率一体化摄像机 BN-330QLIWD 1台，监视各配电柜、控制柜运行情况。

(2)各循环泵视频监控点：在泵房内设置2台高分辨率一体化摄像机 BN-330QLIWD ，监视各循环泵运行情况。

(3)冷却塔视频监控点：分别在室外设置2台高分辨率室外摄像机BN-1320Q/SN-A，监视2个凉水塔及2个补水池水位情况。

(4)视频传输：为防干扰设计，采用光缆传输。

三、系统实施及运行情况

实现无人值守后自试运行至今，运行正常，循环水泵实现了就地控制和DCS集控，提高了循环水泵运行的安全可靠性，解决了运行人员与配电柜共处一室的安全隐患，降低了职工劳动强度。

通过采用浙大中控JX-300X系统进行监控，能对循环水泵进行实时监控和操作，使运行人员能及时掌握配电室设备运行情况及监控泵房设备运行情况。

四、效益

1.社会效益

(1)采用先进的集控技术，保护及连锁功能强大，运行可靠性高，可大大降低工人劳动强度和检修维护工作量，提高设备运行可靠性。

(2)采用集控技术，运行岗位人员可及时了解主辅机系统运行状况，及时进行运行调整，有利于汽机的优化运行，可提高主机运行效能，提高电厂环保节能水平。

(3)事故情况下，通过集控技术，可及时将有关数据及设备运行状况反馈给监盘人员，有利于事故判断及处理。

2.经济效益

采用无人值守控制后，岗位人员可减少8人，每年可节省人工费46.24万元。