泵和泵站的自动化

抽水机的自动化可以提高供水的可靠性和连续性，减少劳动力和运营成本，以及控制水箱的尺寸。

对于抽油机的自动化，通用设备除外（接触器, 磁启动器，开关，中间继电器），使用特殊的控制和监测装置，例如， 液位控制继电器、离心泵充液控制继电器、喷射继电器、浮球开关、电极液位开关、各种压力表、电容式传感器等。

控制站——高达 1 kV 的完整设备，设计用于远程控制电气装置或其部件，具有控制、调节、保护和信号功能的自动化性能。从结构上看，控制站是块、盘、柜、板。

控制单元——一个控制站，其所有元件都安装在单独的板或框架上。

控制面板 — 一个控制站，其所有元件都安装在板、导轨或其他组装在公共框架或金属板上的结构元件上。

控制面板（ShTSU control station shield）它是一个三维框架上的几个面板或块的组合。

控制柜 - 一种受到全方位保护的控制站，当门和盖子关闭时，无法接触带电部件。

通常，泵和泵站的自动化归结为通过水箱中的水位或压力管道中的压力来控制潜水电泵。

让我们看一下抽油机自动化的例子。

在图。图 1 为最简单的泵组——排水泵 1 的自动化方案。 1、b显示了这种安装的电路图。抽油机的自动化是使用浮动液位开关进行的。 KU 控制键有两个位置：用于手动和自动控制。

米。 1.排水抽水装置(a)及其自动化电路(b)的设计

在图。 2 用于根据水塔水箱中的水位控制潜水泵的传输自动化方案，在继电器触点元件上实现。

米。 2. 潜水泵根据水箱-水塔水位自动控制示意图

泵的自动化电路的操作模式由 CA1 开关设置。当您将其设置到“A”位置并打开 QF 开关时，电压将施加到控制电路。若压力罐内水位低于遥控传感器下液位电极，则电路中触点SL1、SL2断开，继电器KV1断开，其触点在电路中线圈磁力启动器 KM 闭合。在这种情况下，磁力启动器将启动水泵电机，同时信号灯H将熄灭L1，信号灯H将点亮L2。泵将在压力下向水箱供水。

当水充满SL2下液位电极和连接中性线的传感器主体之间的空间时，SL2电路将关闭，但KV1继电器不会打开，因为它与SL2串联的引脚是打开的。

当水到达最高水位的电极时，SL1 电路将闭合，KV1 继电器将打开，并打开磁力启动器 KM 线圈电路中的触点，将关闭后者，并在关闭后闭合触点，它将通过 SL2 传感器电路单独通电。泵电机将关闭，警告灯 H 将熄灭。L2 灯 H 将点亮 L1。当水位下降到SL2断开时水泵电机重新启动，继电器KV1断开。

只有当 DSX 干运行传感器电路闭合 (SL3) 时，才能以任何模式打开泵，该电路控制井中的水位。

液位控制的主要缺点是液位传感器的电极在冬天容易结冰，因此水泵无法关闭，水会从水箱中溢出。有由于水塔表面大量冰块冻结而导致水塔被毁的案例。

当用压力控制泵的运行时，可在泵室内的压力管路上安装电接点压力表或压力开关。这有助于传感器维护并避免暴露在低温下。

在图。图3 根据电接点压力表信号（根据压力）控制塔式供水（泵）装置的传输电路图。

米。 3. 电接点压力表控制塔上水装置示意图

如果水箱中没有水，则压力表 СП1（下层）的触点闭合，触点 СП2（上层）打开。继电器KV1工作，闭合触点KV1.1和KV1.2，结果磁力启动器KM接通，将电泵连接到三相网络（电源电路未在图中显示）。

泵向水箱供水，压力上升直到压力计触点闭合，СП2 设置为上水位。闭合触点 СP2 后，继电器 K 被激活 V2，从而打开继电器 KV1 线圈电路中的触点 KV2.2 和磁力启动器 KM 线圈电路中的 KV2.1；泵电机关闭。

当水流出水箱时，压力降低，СP2打开，KV2断开，但水泵不开，由于压力表有触点，СP1打开，继电器线圈KV1断开。当水箱中的水位在压力表触点关闭之前下降时，泵就会打开。 СП1。

控制电路由 12 V 降压变压器供电，这提高了维修控制电路和电接点压力表时的安全性。

为在电接点压力表或控制电路出现故障时保证泵的运行，设计了开关CA1。接通时，控制触点KV1.2、KV2.1被操纵，磁力启动器KM的线圈直接接入380V电网。

在相位间隙 L1 中，控制电路包括触点 ROF（缺相继电器），该触点在供电网络的缺相或不对称模式的情况下打开。此时线圈KM断路，水泵自动停机，直至故障排除。

该电路中电源电路的过载和短路保护由自动开关执行。

在图。图4用于水泵装置自动化的传输方案，其包含位于井6中的潜水式电动泵单元7。止回阀5和流量计4安装在压力管道中。

水泵机组有压力罐1（水塔或空水锅炉）和 压力传感器 （或液位）2、3，传感器 2 响应罐中的上压力（液位），传感器 3 响应罐中的下压力（液位）。泵站由控制单元8控制。

米。 4.变频抽水装置自动化方案

泵单元的控制如下。假设泵单元关闭，压力罐中的压力降低并低于Pmin……在这种情况下，传感器发出信号以打开电动泵。它从逐渐增加频率开始。为抽油机的电动机供电。

当水泵机组的转速达到设定值时，水泵将进入运行模式。通过编程操作模式 频率转换器 可以保证水泵工作所需的强度，顺利启停。

使用潜水泵的可调电驱动装置，可以在供水网络中实现具有自动压力维持的直流供水系统。

控制站，确保电动泵的平稳启动和停止，管道压力的自动维持，包含一个变频器A1，一个压力传感器BP1，一个电子继电器A2，一个控制电路和增加可靠性的辅助元件电子设备（图5）。

水泵控制电路和变频器提供以下功能：

— 泵的平稳启动和停止；

——液位或压力自动控制；

——防止“干涸”；

— 在供水网络出现紧急情况时，在不完整相位模式、不可接受的电压降的情况下自动关闭电动泵；

——变频器A1输入过压保护；

- 用于开关泵以及紧急模式的信号；

— 在泵房内以负温加热控制柜。

泵的软启动和软减速是使用 A1 FR-E-5.5k-540ES 型变频器完成的。

米。 5、带软启动和自动保压装置的潜水泵自动化示意图

潜水泵电机接在变频器的U、V、W端子上。当按下按钮 СB2 时，继电器“启动”K1 被激活，其触点 K1.1 连接输入 STF 和变频器的计算机，确保电泵根据设置变频器时指定的程序平稳启动。

如果变频器或泵电机电路出现故障，交流转换器电路将关闭，确保继电器 K2 运行。 K2动作后，其触点K2.1、K2.2闭合，K1回路中的触点K2.1断开。变频器和继电器 K2 的输出被关闭。只有在排除故障并使用 8V3.1 按钮重置保护后，才能重新激活电路。

具有模拟输出 4 … 20 mA 的压力传感器 BP1 连接到变频器的模拟输入（引脚 4、5），在压力稳定系统中提供负反馈。

稳定系统的功能由变频器的 PID 控制器确保。所需压力由电位器K1或变频器的控制面板设定。水泵干转时，短路继电器线圈中电子电阻继电器A2的7-8触点闭合，空转传感器与其3-4触点接通。

短路继电器动作后，其触点K3.1和short-circuit.2闭合，保护继电器K2动作，保证水泵电机关闭。在这种情况下，短路继电器通过触点 K3​​.1 独立供电。

在所有紧急模式下，HL1灯亮；当水位低到不可接受的程度（水泵“干运转”）时，HL2 灯亮起。在寒冷季节，控制柜的加热是在电加热器 EK1 … EK4 的帮助下进行的，电加热器已打开由接触器KM1时的热继电器VK1。变频器输入电路的短路和过载保护由断路器 QF1 执行。

米。 5、抽油机自动化

这篇文章使用了 Daineko V.A. 一书中的材料。农业企业的电气设备。

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