热力站二级侧循环泵和补水泵电控方式

热力站二级侧循环泵和补水泵电控方式
张新春
【摘要】对间接连接热力站二级侧循环泵、补水泵电控方式进行了分析.
【期刊名称】《煤气与热力》
【年(卷),期】2014(034)003
【总页数】2页(P21-22)
【关键词】热力站;二级侧;循环泵;补水泵;电控方式;变频器
【作者】张新春
【作者单位】唐山市热力总公司,河北唐山063000
【正文语种】中文
【中图分类】TU995
1 循环泵电控方式
循环泵为二级管网提供循环动力，对循环泵的控制实际就是对循环泵电动机的控制。

目前，循环泵采用的3 种主要控制线路为:接触器控制线路、软启动器控制线路、
变频器控制线路。

①接触器控制线路
接触器控制线路是以接触器作为主控元件，对循环泵进行控制的电气线路。

一般由空气开关、接触器、热保护器等元件组成。

启动方式根据循环泵电动机功率分为直接启动、Y－△启动(在电动机的启动阶段将电动机的绕组接成星形，电动机降压启
动，待电动机转速上升到接近额定转速时再将绕组接成三角形，电动机全压运行，目的是为了降低启动电流，减小对电网的冲击)、自耦变压器启动。

一般情况下，电动机功率小于11 kW 的循环泵适合采取直接启动，功率范围为11～35 kW 的循环泵适合采取Y－△启动，功率在35 kW 以上的循环泵适合采取自耦变压器启动。

② 软启动器控制线路
软启动器控制线路是以软启动器作为主控元件，对循环泵进行控制的电气线路。

软启动器控制线路一般由空气开关、软启动器等元件组成。

软启动器的优点在于不仅能够软启动循环泵，还可以软停循环泵。

在软启动器控制线路中，对多台同功率循环泵，可实现单台软启动后切换到各自接触器上的控制模式。

这主要是从降低成本出发，但这种线路维护复杂，在实际运用中，不宜采取这样的控制线路。

软启动器控制线路与接触器控制线路相比，对电网的冲击小，当前端变压器容量较小，不能承载4～7 倍的电动机额定电流冲击时，可选用软启动器控制线路。

③变频器控制线路
变频器控制线路是以变频器作为主控元件，对循环泵进行控制的电气线路，一般由空气开关、变频器等元件组成。

变频器的优点在于不仅能够软启动循环泵，还可以对循环泵调速。

变频器控制线路在循环泵控制方面是最佳选择，在初末寒期可通过调整循环泵转速，调节供热量。

虽然这种控制方式造价较高，但是从长远考虑，其调速功能方便热网调节，特别是对于设计裕量较大的循环泵，能起到很好的节能效果。

采用变频器的启动对电网没有冲击，对前端变压器容量没有严格要求。

变频器对电动机的保护也非常全面，电流过流、导线短路、接地、电压超压、缺相、电动机堵转等保护都很完备，自诊断功能可以在电气系统发生故障时，将故障内容显示在变频器显示屏上，方便故障查找。

随着变频技术的日益完善和产品价格的降低，变频器在热网中的应用会更加普及。

2 补水泵电控方式
2.1 人工补水泵补水
人工补水泵补水是最简单的补水控制方式，由操作人员根据取压点压力及设定压力来启停补水泵。

补水泵电动机由空气开关、接触器、热继电器等组成的电路控制。

人工补水泵电动机的功率比较小，一般采用直接启动方式，对人的依赖性很大，易造成补水不及时，工作量大，劳动生产率低。

2.2 电接点压力表自动补水
在人工补水泵补水控制方式基础上，增加一块电接点压力表，组成电接点压力表自动补水控制系统。

该控制系统由电接点压力表、空气开关、接触器、热继电器、继电器逻辑电路组成。

在控制面板上一般有手动控制、自动控制转换功能，在自动控制出现问题时，可切换到手动控制。

电接点压力表的作用是监测取压点压力，并给出电动机启停信号。

继电器逻辑电路接收启停信号，控制接触器动作，进而控制补水泵的运行。

电接点压力表自动补水控制方式的缺点在于:电接点压力表的接点是
压力表表盘的表针，在控制运行时，表针有电流流过，接点闭合断开时，容易产生火花，易使压力表产生故障。

2.3 调节表压力补水
调节表压力补水是一种非常传统的位式控制方式，即传感器、调节表、执行器结构。

取压点压力信号由远传压力表或压力变送器传送给调节表，调节表根据设定压力，经内部运算，将控制信号送达补水泵电动机控制线路，控制补水泵的启停。

调节表压力补水控制方式的逻辑控制由调节表完成，控制方式合理，造价低，运行比较稳定，但控制线路比较复杂。

2.4 变频器控制补水
①变频器直接控制
变频器直接控制是最简单的变频器补水控制方式，由空气开关、变频器、补水泵等
组成。

操作人员根据实际情况通过变频器面板设定补水泵运行频率，使得电动机在一定转速下运行对二级管网进行补水，因此变频器直接控制方式适用于失水量基本恒定的二级管网。

② 变频器PID 调节控制
变频器PID 调节控制是目前比较先进的补水控制方式，由压力传感器、PID 调节器、变频器、补水泵等组成。

在PID 调节器上设定需要的压力，压力传感器将取
压点压力传给PID 调节器，PID 调节器根据设定压力、实际压力，进行PID 运算后，输出控制指令，变频器根据指令调整电动机的转速。

近年来，随着变频器技术的发展，有些变频器生产厂家已将PID 调节器集成在变频器内部，变频器自身即
可进行PID 运算。

集成PID 调节器后的控制电路系统更加简单，维护更加简便。

对于大型热网或比较陈旧的热网，失水量往往较大，补水泵基本长期处在运行状态，应采取常规PID 输出控制模式。

对于新建热网，失水量小，补水泵处在间歇补水
状态。

若采取常规PID 输出控制模式，在不缺水时段，电动机转速较低，补水泵
压力低于系统内压。

这时尽管补水泵还在以一定速度旋转，但泵内的水不再流入二级管网，而是在泵内循环，导致水温升高进而产生气蚀。

为了避免气蚀发生，应在不补水时段采取休眠PID 输出模式。

当取压点压力小于设定压力时，变频器处在
常规PID 输出控制模式，补水泵向二级管网补水。

当取压点压力达到设定值，经
过一段时间的延时后，进入休眠PID 输出模式，补水泵停止运行;当取压点压力再
次低于设定压力时，变频器被唤醒，再次进入常规PID输出控制模式运行。

3 结语
经过多年发展，热力站电气设备从无到有，从简单到复杂。

对循环泵、补水泵的控制也由最初的接触器控制线路发展成变频器控制线路，这些发展为热网安全可靠运行提供了技术支撑。