Автоматизация насосов и насосных станций с применением регулируемого электропривода.
Тема использования регулируемого электропривода насосных станций в системах коммунального и промышленного водоснабжения в последнее время является предметом пристального внимания со стороны многих эксплуатирующих организаций. В насосных станциях часто используются насосы типа ЭЦВ, которые напрямую подключены к питающей сети и эксплуатируются с постоянной частотой вращения. При этом функции энергосбережения и ресурсосбережения (экономии электроэнергии, перекачиваемой жидкости или воды) невозможно реализовать в принципе, т.к. регулировка подачи жидкости осуществляется следующими способами:
1)дросселированием трубопровода,
2)перепуском части потока жидкости из выходного патрубка насоса во входной.
3) ступенчатое регулирование.
Дросселирование - весьма распространенный способ управления работой насосной станции. Регулирование напора происходит за счёт изменения поперечного сечения трубопровода при помощи таких устройств как: шибер, дроссель-клапан, задвижка и т. п. При этом рост давления на выходе насоса при закрытии задвижки приводит к сокращению срока службы запорных устройств, уплотнений и т.д., что в свою очередь приводит к увеличению утечек и потерям перекачиваемой жидкости. Другим недостатком этого способа является очень низкий КПД и однонаправленность (только в сторону уменьшения) напора насосной станции.
Перечисленные выше недостатки имеет и второй способ. Перепуск происходит за счёт отведения части потока жидкости с выхода насоса на его вход, так достигается управление напором. При этом энергия, затрачиваемая на циркуляцию жидкости по холостому кругу, не создает полезной работы, что еще больше снижает КПД насосной станции.
Третий способ - позволяет обеспечить непрерывное и качественное поддержание напора при изменении потребления жидкости. Однако ступенчатое регулирование вызывает частые пуски и остановы двигателей, что уменьшает срок эксплуатации оборудования и требует наличия промежуточного резервуара для аккумулирования и сглаживания колебаний подачи насосной станции. Данный способ характеризуется простотой управления, так как не требует дополнительных регулирующих устройств. КПД насосных станций с таким управлением очень низкий, т.к. электроприводы работают не в оптимальном режиме.
Броски сетевых токов при пуске и останове, которые приводят к выходу из строя электродвигателей - являются дополнительными факторами направленными на сокращение насосных станций с рассмотренными выше способами регулирования.
Увеличить срок службы насосов в несколько раз, а также получить существенную экономию электроэнергии (стать высокотехнологичным и энергосберегающим) можно всего лишь управляя скоростью вращения двигателя, которое достигается с помощью частотно-регулируемого электропривода. В зависимости от мощности насосы питаются от трехфазной сети 380В или высоковольтным (средневольтным) питанием 3-10 кВ. Существует достаточно широкий класс трёхфазных преобразователей частоты для электродвигателей на 380В, а вот управлять высоковольтным двигателем с помощью преобразователя частоты (частотного преобразователя) можно лишь двумя способами:
По двух трансформаторной схеме, которая включает следующие компоненты: понижающий трансформатор, трехфазного преобразователя частоты, синусного фильтра, повышающего трансформатора.
Прямоточное управление или первая схема с высоковольтными преобразователями частоты в диапазоне мощностей до 600 кВт не всегда оправдано. Автоматизация насосов и насосных станций с применением регулируемого электропривода по двухтрансформаторной схеме позволяет в 2 - 2,5 раза уменьшить стоимость модернизации по сравнению с прямоточным высоковольтным преобразователем частоты. Снижающаяся стоимость регулируемых электроприводов делает этот способ наиболее перспективным.
Согласно требованиям СНиП насосные станции, как правило, проектируются с управлением без обслуживающего персонала:
Автоматическое.
Дистанционное (телемеханическое). Передача управляемых сигналов на пункт управления (управление через АРМ).
Местное. Периодически приходит обслуживающий персонал.
Наша компания предлагает свои услуги в комплексной модернизации или автоматизации насосных станций "под ключ". По желанию Заказчика автоматизация насосов и насосных станций с применением регулируемого электропривода может быть выполнена по любому из перечисленных выше вариантов. Проект с использованием двух трансформаторной схемы был реализован на Сурском водозаборном узле участка второго подъема Саранскводоканала. Модернизация может быть дополнена любой автоматикой и SCADA:
Средствами передачи событий (данных), например GSM-модемами.
