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消防泵自动控制系统改造

摘要:本文论述了采用可编程PLC控制器和变频器调节电机转速,实现对消防供水系统压力进行自动控制调节。当火情发生时消防泵自动启动,使水压在短时间内达到要求,从而保持相对稳定的压力,满足实际消防用水的要求,大大提高了消防系统正常运行的可靠性,可避免重大事故的发生。

关键词:消防泵 PLC自动控制 变频调节 改造

引言
随着我国电力系统的迅速发展,电厂消防水系统的安全、可靠、稳定运行越来越重要,对消防水系统的自动调节控制水平也越来越高。原来的手动控制和简单的电气连锁等控制方式,由于自动化程度较低,可靠性较差,已不能适应电厂的安全、可靠运行。随着可编程PLC自动控制器和变频器调节原理的广泛应用,建议消防水系统采用可编程PLC自动控制器和变频器来调节控制的恒定供水压力,有效的保证火情发生时的及时供水,而且可以自动来回切换,确保供水系统的安全使用,实现无人值班,避免由于人为因素而造成的失误。

1 系统简介
由于原消防供水系统完全由手动控制,当火情发生时消防泵不能自动投入供水,水压不能在短时间内达到要求,稳压泵也不能有效的保证管网压力。而且人为因素的失误也会造成供水延误,容易引起管道爆裂,造成设备损坏。 因此,原消防泵控制系统自动化程度低,可靠性很差,存在着很大缺点,并且在火灾发生时存在极大隐患。

2 设计方案
本系统的设备为一台250KW电机的消防泵和一台15KW电机的稳压泵,采用PLC控制,变频器调节电机转速的控制方式,具备在无人看守的情况下,自动满足消防用水的要求,见系统方框图:

系统方框图



该系统采用一个带模拟量输出的压力传感器、一个量程为0~1.6Mpa的压力显示表P和一个开关量压力表P1。 将模拟量输出作为给定送入PLC,经PLC的PI调节后输出给变频器,使变频器根据压力的大小自动调节输出频率以控制电动机转速,从而达到恒压供水的目的。同时,在压力显示表上取出所需的压力上限1.0Mpa,下限为0.8Mpa,可使变频器在管网压力下限时自动启动消防泵电机,在管网压力上限时自动停止消防泵电机转动。

另外,为保证稳压泵安全可靠地运行,在开关量压力表P1出现上限信号(即:压力达到1.1Mpa)时,停止稳压泵运行,以避免频繁启动稳压泵影响使用寿命。

具体方案如下:

1)手/自动转换:

本系统设置一个手/自动转换开关。在正常状态下,手/自动转换开关设置为自动方式,消防泵电机是由PLC自动控制。当变频器出现故障或泵体出现故障,则将手/自动转换开关转为手动方式,此时变频器不参与控制,由手动按钮来启、停消防泵和稳压泵。

2)消防供水系统在无火情发生的状况:

这一状态下,管网内水压的损失是由于逆止阀不严、或管路内渗漏造成的,正常状态下,管路内的水压为1.0Mpa,以保证当消防用水时,消防水管接入管路能迅速出水。为避免供水系统浪费能源,根据具体工况设置管内压力最高点(压力上限)为10公斤,在管内压力达到上限值时,则视没有火情发生,PLC将消防泵停止,而在管道压力为11公斤设计,PLC将稳压泵停止。


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