陆浑水库自给供水系统改造
2015-04-04郭帅鹏陈功磊艾亚菲河南省陆浑水库管理局
□李 滔 □郭帅鹏 □陈功磊 □艾亚菲(河南省陆浑水库管理局)
1 工程概况
陆浑水库位于黄河流域伊河中游嵩县境内的陆浑村，距洛阳市67km，控制流域面积3992km2，总库容13.20亿m3，是一座以防洪为主，结合灌溉、发电、水产养殖、城市供水和旅游等综合利用的大（Ⅰ）型水利枢纽工程，同时也是一座以展现水文化、水生态为主的国家级水利风景区。
陆浑水库管理处、水电站、黄河水利委员会通讯站等单位分布于大坝周围，各相关业务单位职工和家属共约800余人。近年来由于工程及办公设施改善导致用水需求量也相对增大，原有用水设计及供水模式已经无法满足现状，造成了工程区经常性的停水，严重地影响到水库正常的工程管理和办公秩序。
2 原系统简介
陆浑水库坝区（景区）用水来源主要是坝下游1-2号量水堰的渗水，由管道引至坝趾东角的蓄水池内，再利用多级125D25离心泵抽到坝上东头制高点蓄水塔内，然后利用管路输送至各用水单位。从坝趾的蓄水池到坝上制高点蓄水塔高程差在120m左右，坝上到坝下管路距离约1.50km。抽水控制为人工控制，因蓄水塔容积较小，加之夏天用水量较大，一天要抽水七八次之多，大多还需晚上加班抽水。不但人员的劳动量大，同时也使管理成本剧增。
3 自动化改造过程
为彻底解决此问题，2014年水库管理处决定进行坝区（景区）用水改造工程，其主要内容为：一是开辟新的水源地，增加抽水池（蓄水池）进水量；二是对原有的人工抽水设施进行自动化改造。下面主要对此工程的机电设施自动化改造进行介绍。
现在市场上常用的自动抽水装置都是三角降压启动，电接点压力表，但都不太适合我们的水泵启动方式，以往我们选用的是电动机自耦降压起动柜，安装成功后手动使用相对方便，解决了以前油浸补偿器启动时间不好掌握的问题，但要在此基础上改造成自动抽水，有一定的难度。经查阅大量资料，结合坝区（景区）的实际情况，终于用少量的资金将此项改造工程顺利完成。
下图为自动化改造后的交流电动机自耦降压启动控制电路图。它具有投入小，成本低，安全可靠，节约人力及水资源等优点。在此也希望专业人员给予更进一步的指导。
图1 利用KG316T时控制自动化供水电气原理图
4 操作使用规程
交流电动机自耦降压启动自动切换控制电路，自动切换靠时间继电器完成，用时间继电器切换可靠的完成由启动到运行的转换过程，不会造成启动时间长短不一的情况，也不会因启动时间长造成烧毁自耦变压器事故。在坝下蓄水池内设置了低水位继电器，以防止池内水抽完水泵空转问题，同时，在水塔上设置了水位继电器，防止水抽的过量，又从溢流口流走的问题。
4.1 手动操作
4.1.1 将转换开关拨至“手动”位置，按启动按钮SB1。交流接触器KM1线圈得电吸合，将自耦变压器线圈接成星形，由于KM1常开辅助触头闭合，使接触器KM2线圈得电吸合，KM2的主触头闭合，其常开辅助触头闭合，形成自锁，由自耦变压器的低压抽头将三相电压接入电动机，使电动机在低电压下启动。
4.1.2 当KM2常开辅助触头闭合，使时间继电器KT线圈得电，并按以前整定好的时间计时，当时间到达后，KT的延时常开触头闭合，使接触器KM3线圈得电使主触头闭合，三相电压全压供给三相电动机。当接触器KM3线圈得电吸合的同时，常闭辅助触头断开，常开辅助触头闭合，形成自锁。当时间继电器KF延时常开触头闭合的同时，常闭辅助触头断开，使KM1接触器线圈失电，使原闭合的常开辅助触头断开，使KM2接触器线圈失电，主触头断开切断，经自耦变压器供给三相电动机的低压电源，当接触器KM2线圈失电，其常开辅助头断开时间继电器KT线圈失电，使时间继电器KT的延时闭合，瞬时断开触头，打头，使延时打开，瞬时闭合的辅助触头闭合，为下次启动做好准备。电动机的保护由电动机综合保护器KB完成。至此完成了电动机的启动到运行的全部过程。
当需要停机时，只要按按钮SB2使控制回路全部失电，接触器KM3主触头断开，切断供给电动机的三相电源使电动机停止运转。
4.2 自动操作
将转换开关拨至“自动”位置
自动抽水的时间是用KG316T时控开关控制，每天可设置16次开关动作，开关时间可按天循环或按周循环。最长时间可控制168h，最短时间可控制1min，机械寿命大于等于100万次；电寿命大于等于10万次，经久耐用，能很好地满足我们每天至每周的启用时间段。
当时间到达我们在时控开关SK上设定的启动时间时，时控开关SK的辅助触头自动闭合，控制线路进入自动时运行状态。当时间到达我们在时控开关上设定的“关闭”时间时，时控开关的常开辅助触头SK释放断开，使中间继电器JZ线圈失电，其辅助触头释放断开控制回路电源，接触器KM3线圈失电其主触头断开切断给电动机提供的电源，从而使电动机停止运转。
注意事项：①当电动机启动时，声音异常，不能接近启动转速，可能是电压低所致，应将自耦变压器的抽头调到80%的接头上;②当电动机由启动转至运行时，冲击电流较大，应考虑可能是电动机的启动时间较短，应当将电动机的启动时间适当调长;③自动启动一定要在手动的情况下调试好再使用。
5 结束语
通过对原抽水配电盘的改造，降低了抽水人员的劳动强度，节省了人力。由于安装了低水位继电器从而防止了因坝下蓄水池内水位较低时水泵空转，而导致水泵损坏造成的经济损失。而安装了高水位继电器，解决了坝上蓄水池水满后从溢流口溢出造成浪费。
改造后经过运行满足工程及各用水单位用水需求。
