距離橋梁陡坡隧道 陡坡隧道多級(jí)泵站自動(dòng)排水系統(tǒng)研究

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陡坡隧道多級(jí)泵站自動(dòng)排水系統(tǒng)研究

陡坡隧道多級(jí)泵站自動(dòng)排水系統(tǒng)研究［摘要］小浪底引黃工程VI標(biāo)10號(hào)支洞排水系統(tǒng)，屬于大陡坡小斷面長(zhǎng)直隧道，隧道積水需采用逐級(jí)接力方式將洞底的水排至洞外。為利用簡(jiǎn)樸原件配置實(shí)現(xiàn)抽水自動(dòng)化、減少值守人員配置、提高抽水一體化，最終確定采用多級(jí)水泵泵站自動(dòng)化排水操縱系統(tǒng)的方案。對(duì)系統(tǒng)的布局組成、設(shè)備配置、工作原理、技術(shù)問(wèn)題等舉行了剖析。經(jīng)實(shí)踐說(shuō)明，該系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定穩(wěn)當(dāng)，實(shí)現(xiàn)了多級(jí)水泵泵站抽水系統(tǒng)的自動(dòng)化。

［關(guān)鍵詞］陡坡隧道；

多級(jí)泵站；

自動(dòng)排水引言小浪底引黃工程VI標(biāo)10號(hào)支洞屬于大陡坡小斷面長(zhǎng)直隧道，坡度為48.4%，總長(zhǎng)度927.7m，采用有軌出渣運(yùn)輸。

支洞共設(shè)1―5號(hào)五個(gè)積水站，采用逐級(jí)接力方式將洞底的水排至洞外，每個(gè)積水站需要配置特意的工作人員舉行設(shè)備操控，且相互之間缺乏連貫性，效率較低。為利用簡(jiǎn)樸原件配置實(shí)現(xiàn)抽水自動(dòng)化、裁減值守人員配置、提高抽水一體化，經(jīng)屢屢實(shí)踐調(diào)試，最終確定了多級(jí)水泵自動(dòng)化排水操縱系統(tǒng)。

1系統(tǒng)組成布局1.1水泵配置根據(jù)實(shí)際測(cè)算，洞內(nèi)最大出水量為304m3/h，綜合考慮揚(yáng)程和抽水量，每個(gè)積水站配置抽水量為80m3/h的45kW潛水泵6臺(tái)，其中4臺(tái)投入使用，2臺(tái)做備用。保證同時(shí)最大抽水量達(dá)成320m3/h，得志抽水要求。1.2水泵啟動(dòng)柜配置每臺(tái)水泵配置1臺(tái)自耦降壓?jiǎn)?dòng)柜，即每個(gè)積水站共配置6臺(tái)啟動(dòng)柜。啟動(dòng)柜內(nèi)主要元件為空氣開關(guān)、時(shí)間繼電器、交流接觸器、綜合養(yǎng)護(hù)器和變壓器等，通過(guò)啟動(dòng)柜，水泵在較低電壓下啟動(dòng)，以養(yǎng)護(hù)水泵電機(jī)線圈安好，正常運(yùn)行后恢復(fù)到正常電壓，水泵的正常啟閉均通過(guò)啟動(dòng)柜操縱。

1.3浮標(biāo)開關(guān)配置浮標(biāo)開關(guān)是用于固定在某一設(shè)定的水位，通過(guò)高于或低于這一水位變更自身沉浮來(lái)操縱電路的開關(guān)。在本系統(tǒng)中，浮標(biāo)開關(guān)根據(jù)設(shè)定的水位操縱啟動(dòng)柜來(lái)操縱水泵的運(yùn)行與關(guān)閉，從而實(shí)現(xiàn)操縱水位、自動(dòng)排水的目的。

1.4水位報(bào)警器配置每個(gè)積水站設(shè)置有防備水位、浮標(biāo)開關(guān)高水位和浮標(biāo)開關(guān)低水位，防備水位高于浮標(biāo)開關(guān)高水位，只有在高水位浮標(biāo)開關(guān)失效后才會(huì)觸動(dòng)報(bào)警器，當(dāng)積水站水位到達(dá)防備水位時(shí)就會(huì)觸發(fā)報(bào)警器舉行報(bào)警，以通知值班人員實(shí)時(shí)通知檢修工人檢查修理故障所在。

1.5視頻監(jiān)控配置每個(gè)積水站均配置一個(gè)監(jiān)控?cái)z像頭，用于隨時(shí)監(jiān)控積水站中各設(shè)備的運(yùn)行處境和水位變化處境，保證積水站內(nèi)水位在安好水位以下，便于實(shí)時(shí)察覺(jué)奇怪處境。水位報(bào)警器、視頻監(jiān)控器均搜集于洞外值班室內(nèi)，配有專人舉行值班。

2系統(tǒng)工作原理10號(hào)支洞共5個(gè)積水站，每個(gè)積水站最大抽水量能達(dá)成320m3/h，正常工作時(shí)可同時(shí)運(yùn)行1～4臺(tái)水泵，水泵的啟動(dòng)和啟動(dòng)的數(shù)量受本積水站和上一級(jí)積水站水位共同操縱。每臺(tái)水泵的啟動(dòng)柜由本積水站和上一級(jí)積水站的浮標(biāo)開關(guān)同時(shí)操縱，本積水站的浮標(biāo)開關(guān)接在啟動(dòng)柜中水位操縱器上，根據(jù)是否高于浮標(biāo)開關(guān)低水位操縱水泵啟閉，上一級(jí)積水站的浮標(biāo)開關(guān)接在啟動(dòng)柜轉(zhuǎn)換開關(guān)上，根據(jù)是否高于浮標(biāo)開關(guān)高水位操縱水泵啟閉。只有在本積水站水位高于浮標(biāo)開關(guān)低水位、上一級(jí)積水站水位低于浮標(biāo)開關(guān)高水位時(shí)水泵才會(huì)啟動(dòng)，否那么水泵處于關(guān)閉狀態(tài)。本積水站中有4臺(tái)水泵可工作，可調(diào)整水泵放置高度來(lái)設(shè)置每臺(tái)水泵的浮標(biāo)開關(guān)低水位，避免全體水泵同時(shí)啟動(dòng)或關(guān)閉，制止啟動(dòng)瞬間電力過(guò)載。本系統(tǒng)自動(dòng)抽水示意圖如圖1所示。

3技術(shù)問(wèn)題的解決3.1解決軌道沖刷問(wèn)題因積水站容量有限，假設(shè)不舉行操縱，在向上一級(jí)積水站抽水過(guò)程中，輕易導(dǎo)致積水站水量溢出，對(duì)軌道沖刷而影響施工進(jìn)度，需要配置專人舉行現(xiàn)場(chǎng)看護(hù)，花費(fèi)人力。但在本系統(tǒng)投入使用后，很好地解決了這一問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了排水自動(dòng)化和無(wú)人值守。

3.2在洞口操縱每級(jí)積水站水泵啟閉緊急處境需要中斷水泵運(yùn)行，人員又無(wú)法實(shí)時(shí)到達(dá)每級(jí)積水站時(shí)，系統(tǒng)可對(duì)全體水泵舉行操縱。操作方式為在洞外關(guān)閉1號(hào)積水站電源，其余泵站正常工作，2號(hào)積水站正常往1號(hào)積水站抽水，當(dāng)達(dá)成1號(hào)積水站浮標(biāo)開關(guān)高水位時(shí)，那么自動(dòng)關(guān)閉2號(hào)積水站水泵，依次類推直至全體水泵都中斷工作。

同樣，只需將1號(hào)積水站電源開啟，確定時(shí)間后水位下降，其余積水站水泵那么可逐遞開啟，無(wú)需專人到達(dá)每個(gè)積水站。

4系統(tǒng)特點(diǎn)4.1簡(jiǎn)樸、便利本系統(tǒng)布局簡(jiǎn)樸，操作便利，僅采用常見的浮標(biāo)開關(guān)和操縱線即可實(shí)現(xiàn)對(duì)多級(jí)泵站水泵抽水的自動(dòng)化操縱。簡(jiǎn)樸易學(xué)，可操作性強(qiáng)，普遍電工即可完成對(duì)系統(tǒng)的組裝和檢修，且抗干擾性強(qiáng)，不受環(huán)境干擾。

4.2性能穩(wěn)當(dāng)經(jīng)實(shí)踐說(shuō)明，本系統(tǒng)具有較高的穩(wěn)定性，故障率較低，結(jié)合監(jiān)控系統(tǒng)和報(bào)警系統(tǒng)能很好的實(shí)現(xiàn)對(duì)多級(jí)泵站抽水系統(tǒng)的自動(dòng)化操縱，在值班室內(nèi)即可實(shí)現(xiàn)對(duì)每級(jí)泵站的監(jiān)控和操縱。且便于檢修和維護(hù)，對(duì)故障元件可急速更換，不影響正常抽水運(yùn)行。

5結(jié)語(yǔ)本系統(tǒng)是在屢屢實(shí)踐檢