Автоматизация насосной станции с частотно-регулируемым двигателем. - Назначение и виды насосных станций

Упрощенная структурная схема автоматизированной насосной станции с частотно-регулируемым электроприводом приведена на рисунке 10. Электроснабжение насосной станции осуществляется от трансформаторной постанции ТП. Электроэнергия поступает на распределительное устройство РУ, к которому подключено силовое электрооборудование. Здесь же размещены первичные аппараты для средств учета потребляемой электроэнергии. Силовое электрооборудование размещено в электрощитовой насосной станции. Оно содержит: силовые шкафы управления СШУ, преобразователь частоты ПЧ, и при необходимаости, компенсатор реактивной мощности КРМ. Силовой шкаф управления содержит коммутационный аппарат, с помощью которого осуществляется коммутация питания электродвигателя М центробежного насоса Н либо к выходу ПЧ, либо к секции РУ. В машзале насосной станции размещено основное и вспомогательное оборудование насосной станции.

Основное оборудование включает насосы ЦН1-ЦН3, приводные электродвигатели М1-М3. в состав вспомогательного оборудования входят: дренажные, пожарные, вакуум-насосы, задвижки, вентиляторы, обогреватели и другое оборудование. Управление им производится при помощи исполнительных механизмов ИМ1-ИМn. Для получения информации о значениях регулируемых параметров служат датчики Д1-Дm. Сигналы управления и измерительные сигналы от оборудования насосной станции собираются в шкафу управления ШУ. Здесь происходит их объединение в одну общую информационную линию связи, которая подключается к технологическому контроллеру ТК. Технолонический контроллер реализует общий алгоритм управления насосной станции и обмен информацией с автоматизированной системой управления технологическим комплексом АСУ ТК. Програмное обеспечение технологического контроллера содержит ряд функциональных блоков, реализованных на программном уровне:

    1) управление основной насосной установкой; 2) управление дополнительной насосной установкой, например, пожарными насосами; 3) управление дренажными насосами; 4) измерение и обработка параметров оборудования насосной станции; 5) управление отоплением и вентиляцией помещений насосной станции; 6) обслуживание локального терминала; 7) передача информации о параметрах и режимах работы оборудования насосной станции на АСУ ТК и обработка сигналов управления, получаемых от нее.
упрощенная структурная схема автоматизации насосной станции с частотно-регулируемым приводом

Рисунок 10. Упрощенная структурная схема автоматизации насосной станции с частотно-регулируемым приводом

Пример системы автоматизации станции второго подъема.

Недостатки системы до внедрения АСУ:

    1) повышенное энергопотребление днем; 2) необходимость отключения насосов ночью для энергосбережения; 3) вынужденное отключение насосов лнем на 1...1,5 часа, так как работающий насос опусташает резервуар - глубинные насосы не успевают его напонять; 4) частые порывы трубопровода.

Характеристикисистемы ппосле внедрения локальной АСУ:

    1) регулируемое и автоматически поддерживаемое давление 0...6 атм с возможностью задания дневного и ночного давления и времени перехода; 2) автоматический переход в режим ночного пониженного давления; 3) 4 режима работы : автоматический от преобразователя частоты и пускателей, ручной от преобразователя частоты и пускателя; 4) индикация режимов работы, положения рубильников, аварийных ситуаций, установок задания; 5) рабочая температура окружающей среды: ( - 30...+ 45 ) ? С с автоматической вентиляцией и обогревом; 6) независимый учет и индикация потребляемой электроэнергии и ее параметров.

Предусмотренные защиты:

    1) логическая защита от опустошения кейсона и сухой работы насосов; 2) логическая защита от переполнения насосов; 3) логическая защита от превышения частоты вращения насоса; 4) аппаратная защита от повреждения грозовыми разрядами; 5) микропроцессорная защита двигателя от превышения тока; 6) тепловая защита от превышения напряжения, от пропадания фазы при работе от преобразователя чатоты; 7) тепловая и электромагнитная защита двигателя при работе от пускателей; 8) аппаратная защита от открытия шкафов при работающем оборудовании; 9) от понижения и повышения температуры в шкафууправления; 10) индуктивная защита от бросков тока на входе преобразователя частоты.

Упрощенная структура АСУ.

упрощенная структура асу

Рисунок 11. Упрощенная структура АСУ

    1- Резервуар (кессон). 2- Насосная группа (два насоса). 3- Шкаф с перекидным рубильником. 4- Шкаф управления и силовой аппаратуры. 5- Датчики уровня. 6- Датчик давления

Экономический и эксплуатационный эффект:

    1) до автомаизации насосы поддерживали завышенное давление 6 атм. После модернизации система автоматически поддерживает оптимальное давление атм, что позволило снизить потребление тока на 15 %. 2) за счет плавного пускаисключены броски тока, перегружавшую систему электроснабжения; 3) средняя частота вращения насосного агрегата снизилась - это повышение ресурса насоса и двигателя в 1,5 раза, исключены резонансные эффекты конструкции; 4) уменьшилась гидравлическая нагрузка на трубопровод на 18 % и полностью исключены гидроудары, вызывавшие ранее частые порывы; 5) за счет снижения давления до оптимального обеспечился меньший расход воды на 14%; 6) после модернизации система обеспечивает круглосуточную подачу воды, автоматически переходя в экономичный режим и расходуя минимум электроэнергии; 7) трудоемкость работ по обслуживанию системы сведена к минимуму. 8) глубинные насосы теперь успевают накачивать воду в кейсон - исключены дневные отключения воды. Время работы глубинных насосов уменьшилось, что привело к дополнительному энергосбережению порядка 8 %.

Похожие статьи




Автоматизация насосной станции с частотно-регулируемым двигателем. - Назначение и виды насосных станций

Предыдущая | Следующая