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。

關鍵詞：大功率水泵,調速應用

深圳市自來水（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。

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1600kW，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。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

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*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(shù)設定、運行數(shù)據(jù)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。

機組在運行時，微電腦動態(tài)檢測串調系統(tǒng)的各種參數(shù)，在顯示屏上可以以條狀圖或數(shù)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(shù)。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?？刂葡到y(tǒng)中還集成有一個六通道記錄儀，可以任意選擇六個參數(shù)與之相連，在液晶顯示屏上以曲線的形式實時顯示參數(shù)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(shù)變化情況，了解故障發(fā)生的原因。

在整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、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。

此系統(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，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zui低串調速度時，串調系統(tǒng)投入，電機速度可以在zui高與zui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zui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

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(shù)據(jù)，列為表2。