水泵运行与电容补偿联动的应用报告

课题结题报告目录摘要2出口泵站水泵运行与电容补偿联动的应用研究课题结题报告4一、立题依据和目的意义4（一）、立题依据4（二）、目的意义5二、课题对象、目的用途5（一）、课题对象5（二）、目的用途6三、设计依据和参考文献6四、研究方法和技术路线7（一）、研究方法7（二）、技术路线8五、研究的具体方法、内容81、分析计算原装置达到的功率因数值82、分析出口泵站常用时段开泵台数93、计算出口泵站常用时段需补偿的电容量和组合方式9蚁4吉、制定合理的橡补偿控制方阻案蒸告刷而主10傻5揉、播PL飘C丝选究型艺胡惧拜钳摊李骑11旬6狮、组思态话晃仆断师华伶勇12折7晓、编制梯形梁图敌绢乒是迹齐迁14蜂8乎、安装电气控眯制设肺备蚊馒戴柄手配15雨9嗓、联机调目试抚华爽攀碰男披处15剥1名0奸、画结赵论夸姥漆捎茅绍妻谜15摘要壳ABSTRA懂CT跳在国民经济快假速增长的拉动课下，中国电力郑需求增长强劲饼，中国目前已柱经成为世界电虾力生产和消费酒大国。电能质膏量超出标准，善会对发电厂、平电网、电力用留户产生不同类肺型的损害或负笼面影响，如何抄保证或提高电挎能质量，是发程、供、用电各优级部门认真思晚考的问题。恒利用计算机对消电网进行实时捕检测、控制，渣自动切换补偿袜电容，可以准咐确、快速地实烟现无功补偿，天达到降低消耗菊、改善供电质滑量之目的。测出口泵站最大汪的单机容量为曾900kw,米候额定电座压哗6序ｋｖ，共安装碍10蔬台泵。出口泵科站电容室分为纱二段，每段安步装款6棵Kv盛75牧Kva晒电彩容解1弹组径停，光6请Kv雕300耐Kva困电引容不1于组狱，轻6距Kv窑600旺Kva能电争容用2痕组，每段团共受1575欺Kva茧。二段狭共授3150洒Kva而。投切方式设喷有自动（原自故动从未投入正洞常使用过，原寨因是无法准确魄补偿无功功率绢）、手动，功东率因数弟在离0.8逃0咐～移0.8秆5颂之间，不能满朗足供电部门对资用户的功率因闸数寸考核镰要求煮（源0.8耻5年），屡受供电滔部门罚款。庙本课题分三个凑技术阶段展开钓，第一阶段为丰资料分析测试姥阶段，第二阶谊段诱为庙PL叙C漏选型阶段，第定三阶段为组态抚、编程、调试刮阶段。锐本课题以出口俩泵站水泵运行乞与电容补偿联告动为对象，目爹的是：贯1奉、通过编程，思用典PL羡C趋控制电容的投董切量，使月平华均功率因数达乌到也0.9伍0鸦～赢0.9捎5赞；纳2排、可减少供电肥部门每月数万絮元的罚款。两3阻、提高电能质槐量，节约用电家。探本课题技术路甩线：像历史数据数盲理勾→粱确定控制方袄案笨→摇编迫程巩→翁调花试浮→览修改程抢序朽→没再调试蜡出口泵站在未灭进行任何无功淡补偿时，功率适因数我为柄0.6接8疫，按原来每台搂主摧泵胳300骨Kva忌进行无功补偿停计算，功率因柳数闪为束0.8妈0觉，且未考虑对巩主变和其它感菠性负载进行补渴偿，故补偿不腰够。但重新组鉴合无功补偿量葵，廉3150杯Kva屑能满趟足愤7袭台泵同时运行捐的补偿。出口还泵站在旱流时既，一般只诉有六3突～尽4窗台泵同时运行葵，经联机调试倘，运行二个月码。勉出口泵闭站考200涉5径年并1细1沃～膊1浮2定月用电情况见颗下表：笋出夜层户口束殊待泵做盟饭站卫崖也用虎懂咳电举繁润情驼妇另况像昂200贞5就年骗1柄1稀月扇200子5童年摇1桃2萄月擦线缸蓬弄号也东桑农释387仇4狱有功电表疫东液农受387烧4摔无功电表伸东求凌寻385盾4亚有功电表奸东躬凌纽385省4打无功电表宴东造农枣387梨4成有功电表远东何农宅387搞4驻无功电表袄东吼凌头385羞4狮有功电表漠东鉴凌寨385损4每无功电表锐前月电表读数轻1929申999射2023杆991宇1986狐1025倍2071栽1008橡本月电表读数那1986意1025医2071快1008隔2015跌1037辅2136.1已1034.2坏7扫倍栏尺桃率浓14000个14000咬14000放14000凳14000黄14000工14000秒14000洒本月用电量挺798000悉364000狗672000屑238000皱406000您168000彼911400眨367780更本月总有功用币电量驱147000健0债131740之0筋本月总无功用泊电量法602000渗535780岩本月总灯电用勇电量赚7980沙4060窗本月总用电量雨147798轮0秧132146语0情功率因数暂0.91挪0.94豪0.92蚕0.93朗本月总运行小柱时怨2278:4茶0名2027:4源5宪本月总输送量语（渣m激3似）愉533208腊00闻495437堡39步竿从联机调试和浙二个月运行情为况得出：扫(1沉)疼、通过编程，罪用瞧PL限C示控制电容的投裂切量，使月平缩均功率因数达宿到足0.9恐0毙～城0.9稿5离；鼠(2略)裁、未受到供电誓部门的电力罚筋款；贩(3浙)事、月平均功率岛因数提高，提展高了电能质量鞋，节约了用电删。雹出口泵站水泵偶运行与电容补券偿联动的应用按研究课题结题报告贡立题依据和目军的意义妨（一）浇.笑立题依据犯在国民经济快顽速增长的拉动枝下，中国电力奥需求增长强劲蛋，中国目前已元经成为世界电请力生产和消费喷大国柔,态股根据规划预测俩，股二桌○两○拍五年，中国发喜电装机容量将夕达到四点五至知四点八亿千瓦具左右，全社会确用电量将达到置二点一万亿千尖瓦时左右；到检二引○湿一门○皇年，装机容量阶达到六点五亿与千瓦左右，全志社会用电量将迈达到三万亿千崭瓦时。目前，朗中国总装机容娱量和发电总量态均居世界第二品位。恐电能质量超出鸣标准，会对发来电厂、电网、东电力用户产生翼不同类型的损愧害或负面影响炊，如何保证或挪提高电能质量蜂，是发、供、宿用电各级部门址认真思考的问系题。采取何种旧措施与方法，记要科学分析，优合理选择，以浑求最大的安全疤性和经济性。吵因为，电压偏想差、频率偏差炎、三相不平衡翼度与电力系统热密切相关；电啄压闪变、谐波昏、三相不平衡浊度与用户的电症力负荷特性息窝息相关；电力北系统与电力用袖户之间又相互领影响，所以各百方要对电能质壮量有一个客观反的认识。塘由于无功功率稻的存在使得电府网的功率因数呆下降、电压降头低、线路损耗汽增大、供电质李量降低，同时刘对用电设备运淹行也会带来不棒利的影响。极无功功率补偿尸装置在供电系授统中所承担的宴作用是提高电违网的功率露因数，降低供垄电变压器及输岁送线路的损耗栋，提高供电效兼率，改善供电土环境。无功功陪率补偿装置在扮电力供电系统登中，处在一个金不可缺少的、篇非常重要的位博置。合理的选乡择补偿装置，相可以做到最大色限度的减少网冶络的损耗，使励电网质量提高欺。反之，如选喉择或使用不当狗，可能造成供匪电系统，电压揭波动，谐波增掩大等诸多因素让。缘众所周知，电大力网络中大多绪使用感性负载母，电感性负载凑越大，则无功昂功率所占得比喜例就愈大。提枝高功率因数，蝶除合理地选择刻用电设备，提驴高自然功率数饲外，还广泛采盐用并联容性负催载的方法来补项偿无功功率。搏传统的方法是赤采用固定电容默补偿方法，它骑可使用于负载动固定、无功功灯率相对稳定的蝴静态用电装置慨。随着微机控坝制技术和半导内体器件的发展夕，利用计算机锣对电网进行实讯时检测、控制丙，自动切换补礼偿电容，可以详准确、快速地式实现无功补偿犁，达到降低消模耗、改善供电终质量之目的。滨（二）淹.伶目的意义皆目前上海供电接系统为提高供甚电效率，提高锡电能质量，仍价在实行对用电讽户实行功率因倘数驶考核，糊对功率因数宰不合格枪用电户实行盖电量罚纲款，给用电户搬造成一定的经轮济负担。回国内用电户有井提高功率因数锅的要求，减少拍电力罚款，同奇时也提高电能祝质量。与己、量与社会都有利华。或课题对象、目族的用途标（一磁）这.阀课题对象征出口泵站的全前部用电负荷由鹿一座改35kv薄／悔6kv层总变电所供电款，总变电所内瞎设千35kv铸配电室、变压舰器室、勤6kv含电容器室、束6kv称配电室、控制草室等耗。肿6坚Kv箩负荷由该变电粮所直接供电，帮380v躁／丛220v俱负荷由分设于宁泵房内和机修队间的两座翅6Kv律／医0.4kv叼分变电所供电棚。衡35kv仓高压开关柜受斧电，筝6kv刻中压开关柜馈捆电给眯6kv坡负荷甩，居3榨80v陈／扶220v党开关柜馈电给浙低压负荷。父35kv墙／遥6Kv负总变电所由二款路棒35kv锤电源供电，采限用双电源双变碧压器方案，二屋者互为备用，辅备用率客100帖％。主变压器爹额定容量蓄10000K的VA舞，共训2滑台。同出口泵站最大妈的单机负荷为蕉1600HL亿－拣12A叹立式导叶式半爷调节混流泵，总单机容量为骂900kw,劲对额定电辩压祖6瞧ｋｖ，共安装拐10肺台，漆9捧用耀1福备。诵出口泵站电容苏室分为二段，巩每段安雀装棚6消Kv呈75认Kva满电静容辞1爸组敌裙，吗6及Kv捏300介Kva拘电苗容外1却组段，滋6略Kv盲600溉Kva棕电晒容径2活组，每段贤共篇1575画Kva找。二段较共限3150逆Kva顺。投切方式设胖有自动（原自嗓动从未投入正斜常使用过，原听因是无法准确良补偿无功功率打）、手动，功爱率因数距在园0.8井0亭～墙0.8你5掌之间，不能满烦足供电部门对按用户的功率因续数然考核昼要求芦（辛0.8任5动），屡受供电辜部门罚款。猪（二城）控.让目的用途纱本课题以出口泡泵站水泵运行丽与电容补偿联酿动为对象，目烂的是：竖1莫、通过编程，猪用委PL挤C宗控制电容的投踪切量，使月平荒均功率因数达州到诱0.9航0专～跌0.9克5愿；客2突、可减少供电哈部门每月数万航元的罚款。银3小、提高电能质透量，节约用电并。继设计依据和参近考文献设计依据摘《并联电容器瓜装置设计规范化》规GB5022稠7拳－鞭95司《供配电系统涂设计规范砌》际GB5005绍2-95液《工业自动化范仪表工程施工鸦及验收规范检》驶GBJ93-歇86参考文献庄《城市污水处棕理厂运行控制略与维护管理》依《可编程序控分制器技术与应汁用系统设计》薯陈在平写往2003垄《洗SYSMAC度CPM1聚A梢可编程序控制把器》欧姆龙械有限公司粱研究方法和技浆术路线夸（一）、研究张方法拆本课题分三个蔑技术阶段展开限第一阶段为资漂料分析测试阶活段氧本阶段主要是弯分析资料，合集理组合电容的台投切量。做分析计算原装缓置达到的功率司因数值。丈分析出口泵站佣常用时段开泵冶台数。恼计算出口泵站秧常用时段需补泉偿的电容量和咽组合方式。挨4.灰陡复核出口泵站铅高峰流量（运远行七台泵以上均）时段，由于袋无功补偿不足瓣，对出口泵站找全月功率因数聚的影响。向5晴.跌制定合理的控总制方案。坚第二阶段吧为肢PL焰C阳选型阶段。怖本阶段主要是胞选择安全稳定粥、性能可靠、役维护方便、性封价比较高栗的先PL翼C醉。文第三阶段为组怨态、编程、调消试阶段。蚕本阶段主要是储正确组态，编够制青PL圆C弊控制程序，调蝇试控制设备周和罗PL井C粥控制程序。组态。编制梯形图。滴安装电气控制掩设备。总体调试。纽（二）、技术叮路线异历史数据数虚理侦→茶确定控制方勇案舱→绩编退程宴→伯调芦试倡→线修改程叼序除→忆再调试徐研究的具体方滤法、内容葬分析计算原装推置达到的功率姜因数值绣出口泵站在未雾进行任何无功渔补偿时，株功率因数侮为妇0.6器8汽，扩按原来每台主前泵情300穷Kva慨进行无功补偿疫计算，功率因稀数联为舱0.8浑0放，且未考虑对性主变和其它感心性负载进行补谁偿，故补偿不射够。但重新组厅合无功补偿量谱，朱3150帜Kva君能满胳足筋7咏台泵同时运行格的补偿。出口鲁泵站在旱流时新，一般只抖有披3踪～雅4瞒台泵同时运行明，能满足旱流涝时的无功补偿显，暴雨时不能承满足无功补偿而，但暴雨几率急较低，经一月漆平衡后，能满棋足供电部门对截用户的功率因迎数惹考核组要求。外分析出口泵站虚常用时段开泵馅台数谋上忘海易7润～伙9抱月是台风暴雨码季节，也是同萝时运滑行慌6洒台泵以上的几订率最高。今匙年亮8决月后“房麦镇莎否”定台风尤为突出蛋，特列举出口怨泵骨站爆200翁5垦年邀8同月同时运行开借泵台数，见下宜表：疼餐肤上表可得出：消同时运铸行僚1桂～佣7爷台比率能为赠89.1虎8耗％衫，电8盯～章9鉴台垂为义10.8你2诊％。在其它季抚节同时运薄行湾8脂～千9寺台比率更低，迟月平均功率因铜数应能满足供坡电部门的考核翼要求。杨出口泵站在旱强流时，常用时减段同时运堆行险3伍～诉5悄台泵数迷。付3150趋Kva婶能满足月平均纤的无功补偿。哄计算出口泵站抵常用时段需补循偿的电容量和捡组合方式道出口泵站共十助台泵，分为南谈北二段，每段及五台泵。每段伸配惑75桥Kva违、植300晃Kva利电容各一组丑，害600励Kva根电容二组，每闭段然共叮1575恰Kva升电容。按每台突泵涉300已Kva单补偿，功率因偶数赛在损0.蜡8配。刊重新组合投切苗电容量和组合啊方式见绵表探1熄。明表贱1爽育投切电容量厚和组合方式津开泵台数格(轧台京)熊1挣2再3铃4传5逢电容量和组合让方式禾（取KV仅a稠）堆75+600阿75+300较+600骗75+600订+600数75+300自+600+6齿00框75+300杠+600+6榜00挽功率因数飞0.9渔2彼～剃0.93均0.8夫7类～独0.88燥0.8截5约～陶0.86初0.8计3择～寺0.84业0.8强0搞～胸0.81俱表藏1型采用数据说明惯：径（萄1斜）泰.亮出口泵站在未捡进行任何无功钻补偿时，功率吓因数采皇用象0.6占8隐；虾（惹2贤）钱.番出口泵站除主搅泵外，其它功痒率跃按域100K确W述计算；咏（扭3犯）兆.判表闯1太中功率因数是摩按每台主把泵奔900KW骗+源其它功捐率箱0慨～巩100K式W秋计算。从表1得出：租（地1教）资.锣阶过补偿的可能众较小；爸（杨2眠）壁.役同时运行台数往越少，功率因借数越高，最高磨为舰0.9敬3飞；并（呀3党）难.泰屈同时运修行续4侄～竹5顷台时，发生欠歇补偿，功率因袍数最低慧为透0.博8开。城出口泵站在旱届流时，同时运侨行邮3辟～绘5夏台泵较多，比凶率墨为俭63.3光1鸭％，按同时运葡行侧5蔽台泵计算，功笼率因数陪在纯0.8候7土～备0.8屿8剧。按此计算，穿达到月平均功元率因增数金0.士9炎～号0.9有5飞的几率很小。际但是，以上每办台主泵是按额果定的有功功率亲计算，在实际摸中，主泵满负寄荷运行的几率炮很小。若按主灾泵满负荷巾的浊8却5婆％计，同时运药行东5厨台泵时，功率欠因数桥为从0.8盛9隙～够0.睡9岛，那么，达到喷月平均功率因骡数芽0.灌9贯～鼓0.9监5恭是有可能的。捕制定合理的补走偿控制方案桂（竞1倾）犁.唯控制方式卡考虑在特殊的轧情况下，能更摔好地进行补偿文，采用手动和寒自动二种控制谅方式。坑（陷2大）．均衡使用毕电容明每段二扩组桨600跨Kva匙电容采用循环忘轮换投切，尽澡量使电容均衡钻使用，延长电列容的使用寿命归。串（会3惹）仇.舒泼故障处理慢故障信号由电野容柜发出。当苗某组电容发生右故障时，瞬时计切断该组电容较的运行，其它嘉电容组仍可自经动控制。故障庄时，发出故障患灯光信号。样（嫁4键）弦.杆说保护方案兆设有过流、欠掏压、过压、短傻路保护。游（碑5腐）栏.傅否避开投切峰值就每组电容投切淘延时长短各不言相同，避开上景一次投切引起缎的峰值。间隔肌不小弟于科2叶秒。天（爹6琴）盐.僻垂精简控制时75扶Kva阅电容组设为长乔投，采用手动码控制。在零台系泵运行时，补系偿主变和其它示感性负载。PLC选型慧国外不同厂家饼、不同型号的监可编程控制器骨纷纷拥入国内龟自控市场。各师家产品以其运鹊行速度快、编件程简单、更改确运行方式方便绝、运行可靠、饼故障率低等优灭点，很快在全捕国企业自控系旷统中得到广泛吹应用。其中日驻本疑OMRO铃N昂公司的可编程竭控制器由于价装格相对较低，带使用率更高。够OMRO秧N伍公司的签CPM1A-戏20话CDR-D圣是一体化组型言的咸P辽C基，工CP悠U纠单元装变配傲2冤0垮点暮I欧／游O吼（鉴1军2崖点输入翅，并8觉点输出），属各小曲型丑PL圾C弓。筹CPM1A-幕20涨CDR-D正可实现平稳输廉入输出动作的屠输入滤波器功研能，防止因输尿入信号抖动以稍及外部干扰而程造成的误动作盆。瓦CPM1A-馋20肥CDR-D搭由于采用快闪承用满OMRO培N播公司春的亡C劫X废—红PROGRA剧MME恩R匙软件编制梯形骡图。筝无电池内存支霉持得以实现，纷使维护更简便羞。背CPM1A-铺20光CDR-D双有快速响应输丹入输出功能，皇最小脉队冲弄0.2m划s汉。有定时器、济高速计数器、抬中断、模拟设养定电位器、自兵诊断等功能。旺CPM1A-凭20景CDR-D序能与计算机通若讯，与上位链泻接通讯，设钢有冶R侮S畏—迟232势C岁接口。蚁CPM1A-狼20龄CDR-D自高可靠轰性晨租、丰富府的耕I/慨O冷接口模舱块厦朋、摄瓦编程简单易含学改临、安装简单，墓维修方便、价惹格便宜。缎CPM1A-祝20客CDR-D遥完全能适用出忧口泵站水泵运扩行与电容补偿哲联动的控制要洋求。组态症通讯软件王用盛OMRO帜N申公司瞒的司C暑X悼—比SERVE妈R练，设置通讯端逼口猛、着CP公U访、内存等。悟编程软件题用浩OMRO半N跨公司旬的废C球X绩—委PROGRA紧MME屑R沸，颜CPM1A-葛20议CDR-D宫具恐有顾1恼2妖点输入矩，彼8丸点输出，实际奋使灶用旱9跳点输入渠，魄6矛点输出，预留擦量啄达跳3鼠3歉％。组态见下图：编制梯形图豪(1)扶.师流程展图合合300kva电容组选分一组600kva电容组分别合二组600kva电容组分断所有电容组合所有电容组分300kva电容组2组600运行转入自动控制复位、预置0台泵运行5或4台泵运行3台泵运行2台泵运行1组600运行合300kva电容组选合一组600kva电容组分300kva电容组选分一组600kva电容组分300kva电容组选合一组600kva电容组1台泵运行2组600运行1组600运行YYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYY宅(2)截.穗梯形图编制后筐离线仿真调试品梯形图编制后执，制作仿真装插置，模拟泵各突种运行组合、烦电容柜故障等倍，通过仿真调怪试，修改完善旋程序，确保程据序的正确性和歌可靠性。伍安装电气控制炸设备降(1).PL呼C时工作电源采泳用去220虾V击会1深：肢1冈