摘要：泵站机组配电设备系统智能的实现是泵站自动化系统的重要部分之一，本文主要介绍了沧江泵站机组配电设备更新改造进行探讨分析，能实现泵站电气自动化并消除机组配电设备的安全隐患问题，并提出改造后对设备管理的要求，促进泵站现代化管理有着重要意义。
关键词：泵站；机组；配电设备；更新改造；管理
一、泵站工程概况
沧江泵站于1995年兴建，安装无锡2800ZLQ30- 3.5型立式轴流泵4台，配TL-1250-40/3250型10KV上海高压同步电动机，总装机容量5000kW，泵站设计排涝流量128㎥/s，设计排涝扬程3m，是广东省运行第二大排涝泵站。由于受当时当地经济条件的限制，泵站配电设备老式自动化水平很低，经过多年的运行经常出现故障，有的部件老化严重更换部件也很难找，为了更好的发挥泵站的排涝作用，提高泵站的管理水平，2010年对泵站进行了机组配电设备更新改造。泵站配电设备更新改造是整个泵站自动化改造工程其中的一部分，对整个泵站的运行起着至关重要作用。
二、存在的问题分析
由于经历了长时间的运行，普遍存在机组配电设备老化陈旧等问题，运行经常出现故障，有的部件已经超过服役期或者属淘汰产品，普遍存在安全隐患，整改泵站系统的运行安全性得不到保障，主要表现在：
2.1 高压合闸操作机构陈旧是淘汰产品，维护无法更换原件。旧式产品近年来已经被淘汰，很多元件厂家已经不再生产造成维修保养无配件可以换。
2.2 高压合闸操作机构为旧式CD-10型号，配以F6-12辅助开关，稳定性低、故障率高，甚至轻微的震动就会破坏设置好的工作状态，严重影响电动机启动的成功率，而且CD-10型操作机构产品的生产厂家已经停止生产很难找到备用配件。
2.3高压进线柜部分，由于近年来供电部门对用电安全要求的提高，泵站两条进站线路进线柜设计已经不符合供电部门现时要求，如两个进线柜之间没有设置互锁机构，供电部门多次发生整改通知，但由于这将需要中根本上改造进站线的设计，所以只能一直跟供电部门协商作出调整，但没有从跟不上解决安全隐患问题满足供电部门的要求，供电部门一直要求进线从跟不上改造以符合要求。
2.4 泵站保护系统依然采用旧式继电器组成。保护系统比较落后，分立元件多、线路复杂、稳定性差、故障率较高、查找故障比较麻烦，没有明确的故障显示，不利于解决故障问题。
三、解决问题的途径及技术措施
3.1 根据泵站存在的问题进行分析，需要解决的问题消除泵站机组配电系统的安全隐患，提高泵站安全性和综合效率增强泵站排涝能力。
3.2 增强泵站自动化管理水平及时监控机组运行数据，保障机组安全运行。
鉴于上述情况的要求，对泵站机组配电设备进线改造并增加计算机监控和图像监视系统。提高改进工作监控环境条件，彻底消除隐患，确保机组安全正常运行，发挥应有的效益。
四、更新配电控制系统的结构及特点
沧江泵站机组的配电控制系统融合到泵站自动化系统里面一起改造，其采用分层分布式机构设计，整改系统分为两层：集中控制层和现地控制层。集中控制层位于厂房中央控制室（控制台），采用100Mbps快速以太网络技术，TCP/IP网络协议，组成开发的计算机网络系统系统。主要设备包括两台操作站（计算机主机），两台台图像操作站，一台快速以太网交换机，一台网络激光打印机，UPS电源，一台综合显示屏和一套声光警示系统。这些设备能对机组配电电气设备状态、电气参数、运行环境参数数据进行监督与测量，完成机组高低压开关设备的自动化控制、保护、信号、远动等自动化功能，实现配电设备可靠、优化运行、提高泵站系统的安全性能与经济效益。
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五、泵站配电设备进行电气改造
提高泵站运行自动化水平，全面实现计算机远程监控高低压电柜按智能开机柜配置相关电器元件和智能电力仪表；为提高主要电气设备保护系统的准确性，快速性和可靠性，沧江泵站高压柜配置的电力自动化保护系统微机都是采用来科瑞得产品CRD-2000。
5.110KV进线和设备保护均采用微机保护系统，进线柜设备安装选用CRD-215数字式微机线路保护监控装置，其保护的功能有三段式（速断、限时速断、定时限过流）电流保护、三相一次重合合闸、后加速、反时限过流保护、过负荷保护、低周减载、过电压保护、低电压保护、零序过流（压）保护、单相接地、PT断线、控制回路断线警告。
5.2电压保护和电压测量柜设备安装选用CRD-272微机PT监测装置，CRD-272是CRD-2000电力自动化系统中微机PT切换监控装置，主要用于电压互感器自动切换、保护并可兼作测控。其功能有低电压保护、过电压保护、零序电压保护、遥调、摇信、遥测。
5.3 2台站用变压器出线柜设备安装选用CRD-248微机厂用变保护测控装置，保护功能有高压侧速断保护、限时速断保护、定时限过流保护、反时限过流保护、过负荷保护、高压侧零序电流保护、低电压保护、过电压保护、低压侧零序定时限过流保护、低压侧零序反时限过流保护；PT断线告警、控制回路断线告警。
5.4 四台主机组真空开关柜设备安装选用设备CRD-231微机电动机保护测控装置和CRD-232电动机差动保护装置，设备CRD-231微机电动机保护测控装置保护功能有：电动机启动时间过长保护、两段式定时限流保护、反时限过流保护、两段式负序过流保护、负序反时限过流保护、零序过流保护、过负荷保护、电机过热保护、低周减载（可带电流闭锁、低电压闭锁、滑差闭锁）低电压保护、过电压保护、PT断线警告、控制回路断线警告；设备CRD-232电动机差动保护装置的保护功能有差动速断保护、比率差动保护、差流越限告警、CT断线告警、CT断线闭锁比率差动保护。
5.5 高压开关柜，采用KVN-12（Z）型金属铠装中置移开式开关柜，这种开关柜具有开端能力较大，体积小、重量轻、绝缘强度高、操作检修安全方便、质量稳定，不会发生火灾爆炸危险的优点，主开关采用了ABB的VS1型真空断路器，可靠性高。
5.6 低压开关柜采用了ABB的MD190型低压抽屉式开关柜，该柜结构简单，安全分隔性好，方便维护检修，电气性能好，可靠性高，操作方便。低压回路采用断路器实现短路和过载保护电机和设置相应的温度监控和保护。
5.7 机组辅机设备电气改造，根据计算机监控的需要，对油、气、水系统设备的电气回路分别进行改造，由原来的控制箱改变为智能型控制箱，其配置小型PLC控制器实现逻辑控制，简化了回路减少了故障点，并通过通信交换实现计算机远程控制。
六、管理要求
针对机组配电设备技术改造后的管理模式进行探索，研究更加科学合理的管理模式增强机组设备运行的可靠性，提高机组配电系统的稳定性，要做到以下几点：
6.1 完善配电设备运行的管理制度。对配电设备进行有效管理和维护，首先我们要从思想接受新的技术，不能停留在旧设备是管理模式上，必须要完善好新设备运行的规章制度，只有操作人员对设备进行按章按规的操作，才是对设备最好的维护和管理。
6.2定期组织人员培训。自动化设备技术提高要求管理人员与维护人员的技术水平也相对提高。在改造前，技术人员总体上的能力素质偏低，如一方面是专业知识水平偏低，另一方面存在责任意识和安全意识比较淡薄，所有很有必要进行培训。定期组织人员培训有利于对管理人员和维护人员整体素质得到上升，对操作现代化技术设备会驾轻就熟，处理故障问题起来就会得心应手。
6.3熟悉机组配电设备采用现代化的维护方法。随着科技的发展设备状态监测与故障诊断技术在设备管理现代化中的地位和作用，现改造后的新设备的管理与维修是采用设备状态监测为基础的设备维护方法，不断提高设备管理和维修技术现代化水平。
结束语
综上所述，本泵站经过对机组配电设备的改造，能对机组配电电气设备状态、电气参数、运行环境参数数据进行监督与测量，完成机组高低压开关设备的自动化控制、保护、信号、远动等自动化控制功能，改后彻底消除隐患，经过十年的运行，检验了机组配电设备可靠、优化运行、管理人员和操作人员专业技术和水平不断提高，形成了一套完善的管理制度和管理办法，确保泵站电气设备良好状态并能使机组随时投入运行，提高了经济效益。
论文作者:彭卫东
论文发表刊物:《电力设备》2018年第31期
论文发表时间:2019/5/6
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