关键词：循环水泵；应急启动；逆变电源
1.背景
循环水在生产中通常能够起到降温冷却的重要作用，但是对于危险化学品生产型企业，若遇非计划性断电，循环水泵发生意外不能运行，或不能及时对反应釜及其它设备进行降温降压，会导致生产系统超压，极有可能造成重大危险事故，也就是说对于化学化工生产企业，尤其是危险化学品生产型企业而言，循环水泵能否正常运转，直接关乎到生产的安全进行，进而影响整个企业生命财产安全。
2.问题分析
通常循环水泵会采用市政电网和发电机双模式切换供电，其在停电时的工作过程：市电Ⅰ段停电，双电源自动切换到发电机Ⅱ段之后，发送启动信号给发电机控制回路，发电机启动，供电给循环水泵变频启动柜，控制室进行操作后循环水泵启动。
但是，通常循环水泵是通过变频启动控制电路实现应急变频启动，通常是PLC控制器与循环水泵共用电源，当电网停电时，双电源自动切换开关和发电机组均能正常启动，但是发电机组发电质量不稳定以及所产生高次谐波，会对PLC控制器产生很大的干扰，直接影响到循环水泵的正常启动。
为了克服上述循环水泵不能正常启动的问题，需要设计一种能使循环水泵能正常启动、安全性高、运行稳定的循环水泵应急启动系统。
3.工艺解决方案
通过问题探讨和原理分析，设定如下循环水应急启动系统：
该循环水泵应急启动系统，包括电源电路和循环水泵变频启动回路，其电源电路通过循环水泵变频启动回路控制循环水泵工作，循环水泵变频启动回路包括断路器、UF变频器、交流接触器、控制回路、PLC控制器以及LPF低通滤波器和直流屏逆变电源；其中断路器的电源输入端与电源电路连接，断路器通过依次连接的UF变频器和交流接触器与循环水泵连接，UF变频器的信号输入端通过控制回路与PLC控制器连接，PLC控制器通过LPF低通滤波器与直流屏逆变电源连接。
进一步限定，循环水泵变频启动回路还包括直流接触器，所述直流接触器的电源输入端与断路器连接、输出端与循环水泵连接。
进一步限定，所述电源电路包括与市政电网、发电机连接的双电源自动切换开关，双电源自动切换开关的输出端与断路器的电源输入端连接。
具体方案见图1，循环水泵应急启动系统。
图1 循环水泵应急启动系统的元器件连接示意图
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图中：1-UF变频器 2-LPF低通滤波器、
3-PLC控制器 4-控制回路、
5-直流屏逆变电源 6-双电源自动切换开关。
从图中可以看到，所涉及的循环水泵应急启动系统通过增加直流屏逆变电源和LPF低通滤波器，使直流屏逆变电源可以给回路的PLC控制器提供稳定、纯净的交流220v控制电源，从直流屏引出的直流屏逆变电源电源较其它地方的稳定、持续、方便、可靠，此外LPF低通滤波器可以充分滤除UF变频器和发电机产生的干扰谐波，保证PLC控制器正常工作，确保循环水泵能够正常启动且稳定运行。
循环水泵应急启动系统具体实施的步骤，包括双电源自动切换开关6以及循环水泵变频启动回路，双电源自动切换开关6与市政电网和发电机连接，主要是用于市政电网、发电机之间切换的电路，形成循环水泵控制的电源电路，双电源自动切换开关6采用XLS9E型开关，双电源自动切换开关6的输出端与循环水泵变频启动回路连接，循环水泵变频启动回路包括断路器、UF变频器1、交流接触器、控制回路4、PLC控制器3以及LPF低通滤波器2和直流屏逆变电源5；断路器的电源输入端与电源电路连接，断路器的一个输出端与直流接触器连接，通过直流接触器与循环水泵连接，利用系统电源直流控制。断路器的另一个输出端与UF变频器1连接，UF变频器1采用FRN55F1-4C型号，其通过交流接触器与循环水泵连接，通过变频交流电源控制循环水泵工作。该UF变频器1的信号输入端通过控制回路4与PLC控制器3连接，PLC控制器3通过LPF低通滤波器2与直流屏逆变电源5连接，给PLC控制器3提供稳定纯净的交流220伏控制电源，从直流屏引出的直流屏逆变电源5较其它地方的稳定、持续、方便、可靠，LPF滤波器2可以充分滤除UF变频器1和发电机产生的干扰谐波，保证PLC控制器3正常工作，解决泵启动频繁失败的问题。
4.结论及应用推广
经过本次改进的循环水泵应急启动系统能够解决水泵不能正常启动的问题，高效稳定，增加了直流屏逆变电源和LPF低通滤波器，使直流屏逆变电源可以给回路的PLC控制器提供稳定、纯净的交流220v控制电源，从直流屏引出的直流屏逆变电源较其它地方的稳定、持续、方便、可靠。此外LPF低通滤波器也能够充分滤除UF变频器和发电机产生的干扰谐波，保证了PLC控制器可以正常工作，同时确保了循环水泵能够正常启动且稳定运行，适于工业化推广运用。
该方案已应用于实际工况中。该循环水泵应急启动系统也能够应用于类似的生产企业，技术可行，经济合理，实施简单可靠，有一定的推广应用前景。
参考文献
[1]邵晓钢等，柴油发电机组冷却循环水泵供电问题的探讨，[J]有色冶炼，2001，2，21-31；
[2]李焦明，赵占成，循环水泵供水控制系统的节能改造，[J]电力需求侧管理，2008, 10(3)，51-52；
[3]刘玉芒，中间继电器故障引起循环水泵停机故障，[J]电世界，2018, 59(9)，50-53；
[4]段国武，循环水系统节能优化运行，[J]科技视界，2013, (24)，271-272。
作者简介：刘竞（1971-12），女，锡伯族，籍贯：辽宁开原市，当前职称：工程师，学历：本科，研究方向：化学工艺研究及安全管理
论文作者:刘竞,,任洋
论文发表刊物:《科学与技术》2019年第22期
论文发表时间:2020/4/28
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