03.08.2021

Автоматизация насосной станции – Автоматизация насосной станции с применением частотного преобразователя

Содержание

Автоматизация насосных станций водоснабжения

 

 

Автоматизация насосных станций водоснабжения повысит длительность эксплуатации и обеспечит отсутствие аварий, снизит трудоемкость обслуживания и финансовые расходы на эксплуатацию, позволит применять меньшие по объему регулирующие резервуары.

Аппаратура для автоматизации насосных станций водоснабжения

Чтобы автоматизировать насосную установку потребуется определенная аппаратура.

 

Аппараты общего назначения:

  1. Переключатели;
  2. Контакторы;
  3. Реле промежуточные;
  4. Пускатели магнитные.

Аппаратура для контроля и управления:

  1. Датчики емкостного типа.
  2. Реле струйные.
  3. Реле уровня.
  4. Реле поплавковое.
  5. Манометры.
  6. Реле заливки центробежных электронасосов.
  7. Реле уровня электродные.

Упрощенная схема автоматизации насосных станций водоснабжения

Главной задачей в автоматизации насосов и непосредственно насосных станций выступает адекватное управление погружным электронасосом. Процесс управления становится возможен благодаря контролю давления в напорном трубопроводе или уровню жидкости в бачке. Рассмотрим схему автоматизации дренажного насоса – наиболее простой насосной установки.

На рисунке представлена схема автоматизации и ее электросхема.

 

Управление конструкцией производится с использованием реле поплавкового уровня. Ключ обозначен на схеме как КУ, он находится в одном из двух положений, которые соответствуют автоматическому или ручному управлению.

 

Автоматизация насосных станций водоснабжения по уровню воды

Это принципиальная электросхема автоматизации. Используется погружной насос по водному уровню в бачке водонапорной башни. Проект реализуется с применением релейно-контактных элементов.

Режим функционирования схемы управляется переключателем, обозначенным как SА1. Если он установлен в положение «A», автовыключатель QF включен, то на электросхему управления подается напряжение. Когда уровень жидкости в напорном бачке стоит ниже электрода самого нижнего ДУ-уровня датчика, то реле-КV1 обесточено и в цепи магнитного пускателя КМ соединены, контакты-SL1,SL2 разомкнуты. Электрический двигатель насоса включается, в это время гаснет сигнальная лампочка-НL1 и включается НL2. Насос работает, подавая жидкость в напорный бачок.

 

Постепенно жидкость заполняет свободный объем между корпусом датчика и нижнеуровневым электродом SL2. Так как датчик подключен к нуль-проводу, цепь SL2 окажется замкнутой. Реле-KV1 пока не включится – его контакты разомкнуты (одновременно они последовательно включены с SL2).

 

Когда жидкость доходит до верхнеуровнего электрода, цепь SL1 замыкается, включается реле-КV1, контакты разомкнуться в электроцепи катушки пускателя-КМ, отключив его и замкнув контакты – станет на самостоятельное питание через датчик SL2. Погаснет сигнальная лампочка-НL2, двигатель насоса выключится, загорится лампочка-НL1. Повторное включение двигателя насоса случается при снижении уровня жидкости до момента разомкнутости электроцепи SL2 выключения реле-КV1. Чтобы включить насос, электроцепь датчика ЛСХ должна быть замкнута – он контролирует уровень жидкости в скважине.

Недостатки управления по уровню в автоматизации насосных станций

Электроды датчиков уровня подвергаются обледенению зимой. По этой причине насос не выключается, а жидкость переливается из бачка. Иногда водонапорные башни даже разрушаются по причине того, что на них намерзло много льда. Полезно реле давления или контактный манометр монтировать в помещении насосной станции на напорном трубопроводе. Это поможет эксплуатировать датчик при более приемлемой температуре.

Автоматизация насосных станций по сигналам электроконтактного манометра

Башенная водоснабжающая установка может управляться при помощи сигналов электроконтактного манометра регистрирующего давление.

Когда в бачке нет жидкости, нижний контакт манометра SР1замкнут, а верхний SР2 – разомкнут. КV1.1,КV1.2 замыкаются при помощи реле-КV1 – магнитный пускатель включается, запуская насос в трехфазной сети. Насос качает жидкость в бак, давление повышается до замыкания контактов манометра верхнего уровня жидкости (SР2). Когда контакт-SР2 замыкается – срабатывает реле-КV2, размыкающее КV2.2 в электроцепи катушки реле. Электромотор насоса выключается.

 

 

Когда жидкость в бачке расходуется, давление падает, SР2 размыкается, выключая КV2, но насос не включается. Это происходит потому, что контакт-SР1 манометра разомкнут, катушка КV1 обесточена. Насос включается, если уровень жидкости снижается до момента, когда замыкается контакт-SР1 манометра.

 

Питание электроцепей происходит с использованием понижающего трансформатора с напряжением 12В – это делает безопаснее обслуживание контактного манометра и всей схемы управления. Чтобы гарантировать функционирование насоса при поломке схемы управления и контактного манометра, имеется тумблер SА1. Когда он включается, шунтируются контакты-КV2.1,КV1.2 и КМ – катушка пускателя – подключается к электросети напряжением 380В.

 

В L1-разрыв фазы в электроцепь управления включен РОФ-контакт (реле обрыва фазы), размыкающий при несимметричном или неполнофазном режиме электросети. Тогда электроцепь катушки-КМ размыкается, насос отключается до момента, пока не устранят повреждение. Автоматическая защита силовых электроцепей от замыканий и перегрузок выполняется автовыключателем.

Автоматизация насосных станций с погружным агрегатом в скважине

Водонасосную установку с насосным агрегатом-7 погружного типа, расположенного в скважине-6, автоматизируют по приведенной схеме. В напорном трубопроводе стоит 4-расходомер и 5-обратный клапан. Установка содержит напорный бак-1 (воздушно-водяной котел или водонапорная башня), датчики давления-2,3, реагирующие на верхний и нижний уровень в бачке. Управляется насосная станция блоком управления-8. Электропривод в данном примере частотно-регулируемый.

 

 

Управление установкой происходит по следующему принципу. Если агрегат выключили, давление в бачке падает, становясь меньше возможного минимума, то датчик подает сигнал на включение агрегата. Плавно увеличивается частота тока, который питает электромотор агрегата, и он запускается.

 

При достижении агрегатом заданной частоты вращения, насос выходит на свой рабочий режим. Интенсивность разбега, плавность пуска и остановки насоса достигается за счет программирования графика работы частотного преобразователя. Использование электропривода погружного насоса, который можно регулировать, дает возможность реализации прямоточных систем водоснабжения с поддержанием давления в водопроводе в автоматическом режиме.

Автоматизация насосных станций с плавным пуском электронасосов

Плавность режимов включения и выключения насосов обеспечивает станция управления, которая в авторежиме поддерживает давление в трубах. В схеме станции работает преобразователь частоты-А, манометр-ВР1, электрореле-А2 и дополнительные элементы для повышения устойчивости работы электрооборудования.

Функции преобразователя частоты при автоматизации насосных станций

  1. Плавность торможения и пуска электронасоса.
  2. Автоуправление по давлению или уровню
  3. Защищает от «сухого хода».
  4. Автоматизм выключения насоса при снижении напряжения, неполнофазном режиме, аварии в водопроводе.
  5. Защищенность от перенапряжения на входе частотного преобразователя-А1.
  6. Сигнализация о режиме включения/выключения насоса и авариях.
  7. Нагрев шкафа управления в помещении насосной станции при минусовых температурах.

 

Плавность пуска/торможения насоса выполняется с использованием преобразователя частоты серии FR-Е-5,5к-540ЕС.

Двигатель погружного электронасоса подключают к выводам-U,V,W преобразователя. Если нажать клавишу пуска- SВ2, сработает реле-К1, соединяющее при помощи контакта-К1.1 входы преобразователя частоты РС и STF. Это гарантирует плавность пуска насоса согласно программе, заданной в процессе настройки частотного преобразователя.

 

При поломке преобразователя или цепей электромотора замыкается электроцепь А-С, приводя к срабатыванию реле-К2. После этого замыкаются К2.10,К2.2, а К2.1 в электроцепи К1 – размыкается. Реле-К2 и выход частотного преобразователя отключаются. Чтобы опять включить схему в такой ситуации, потребуется в обязательном порядке устранить аварию и нажать кнопку 8В3.1, сбрасывающую защиту. Отрицательная обратная связь в имеющейся системе стабилизации давления гарантируется датчиком давления с аналоговым выходом4-20 мА, подсоединенным к аналоговому входу в контактах-4,5.

 

Надежная работа стабилизационной системы поддерживается ПИД-регулятором частотного преобразователя. Необходимое давление достигается с помощью пульта управления преобразователя или потенциометра-К1. При «сухом ходе» электронасоса замыкается 7-8-контакт реле сопротивления в цепи-А2 катушки реле. Когда реле-КЗ срабатывает, замыкаются К3.1, КЗ.2. Срабатывают реле защиты, отключая двигатель. Через К3.1-контакт реле-КЗ становится на самостоятельную подпитку.

 

При аварии включатся лампа-НL1. При избыточном снижении уровня жидкости, называемом «сухим ходом» электронасоса, включается лампа-НL2. Обеспечение нормального температурного режима шкафа управления зимой выполняется с использованием нагревателей ЕК1-ЕК4, включаемых контактором-КМ1 при сработке ВК1-термо-реле. Защита преобразователя частоты от перегрузок, скачков напряжения, коротких замыканий выполняется автовыключателем-QF1. 

Глава 13 автоматизация насосных станций

ГЛАВА 13

АВТОМАТИЗАЦИЯ НАСОСНЫХ СТАНЦИЙ

§ 80. ОСНОВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ СИСТЕМ АВТОМАТИКИ

В качестве импульса, управляющего работой насосов I подъема, следует принимать уровень воды на первом из очистных сооружений на станциях с поверхностным источником водоснабжения (обычно смеситель) или уровень в водосборном резервуаре чистой воды при подземных источниках водоснабжения. В качестве импульсов для управления насосами II подъема принимают: давление в заданной точке распределительной сети; уровень воды в баке водонапорной башни; давление на напорном коллекторе в насосной станции; программное устройство, настроенное в соответствии с режимом потребления воды.

На канализационных насосных станциях импульсом управления работой насосной станции является допустимый уровень воды в приемном резервуаре.

Контролируют эти неэлектрические параметры с помощью измерительной аппаратуры (датчиков и реле), у которой чувствительный измерительный элемент, воспринимая изменения контролируемого параметра, изменяет свои свойства или’размеры.

Датчиком называется элемент автоматического устройства, контролирующего колебания той или иной физической величины и преобразующий эти колебания в изменения другой величины, удобной для передачи на расстояние и воздействия на последующие элементы автоматических устройств.

Реле называют устройства, которые состоят из трех основных органов: воспринимающего, промежуточного и исполнительного. Воспринимающий орган принимает управляющий импульс и преобразует его в физическую величину, воздействующую на промежуточный орган. Промежуточный орган, принимая сигнал, воздействует на исполнительный орган, который скачкообразно изменяет выходной сигнал и передает его электрическим цепям управления.

В автоматизированных системах управления насосными агрегатами применяют следующие типы датчиков и реле:

. 1) датчики уровня—для подачи импульсов на включение и остановку насосов при изменении уровней воды в баках и резервуарах;

2) датчики давления, или электроконтактные манометры — для управления цепями автоматики при изменении давления в трубопроводе;

¦3) струйные реле — для управления цепями автоматики в зависимости от направления движения воды в контролируемом трубопроводе;

4)    реле времени — для отсчета времени, необходимого для протекания определенных процессов при работе агрегатов;

5)    термические реле — для контроля за температурой подшипников и сальников, а в некоторых случаях за выдержкой времени;

6)    вакуум-реле — для поддержания определенного разрежения в насосе или во всасывающем трубопроводе;

7)    промежуточные реле — для переключения отдельных цепей в установленной последовательности;

8)    реле напряжения — для обеспечения работы агрегатов на определенном напряжении;

9)    аварийные реле — для отключения агрегатов при нарушении установленного режима работы.

Электродный датчик уровня. Основными элементами электродного датчика уровня (рис. 13.1) являются блок сигнализации и электроды, устанавливаемые на высоте контролируемого уровня. При достижении уровнем того или иного электрода вследствие электрической проводимости воды замыкаются соответствующие цепи в электрической схеме сигнализации и управления насосными агрегатами.

Датчики давления. В качестве датчика давления используются электроконтактные манометры (рис. 13.2), для которых, так же как и для обычных манометров, применяют трубчатую пружину. Электроконтактные манометры имеют два подвижных контакта — левый, замыкающийся при давлении ниже величины, на которую он установлен, и правый, замыкающийся при давлении, превышающем установленную для него величину. Кроме подвижных манометр имеет один контакт, жестко укрепленный на стрелке. Контактная система и изоляция манометров позволяют включать их в цепи управления напряжением до 380 В переменного тока или 220 В постоянного тока.

Рис. 13.1. Установка датчиков ЭР СУ-2 а приемном резервуаре / — полиэтиленовая труба; 2 — скоба крепления датчика; 3 — металлическая п.ти-та: 4 — блок сигнализации; • 5 — скоба установки датчика; в — электрод; 7 — резиновая прокладка; 8 — штуцер датчика

Узел А

Узел 5


Рис. 13.2. Электроконтактный манометр

1,3 — левый и правый контакты; 2 — стрелка; 4 — устройство регулирования или сигнализации

Рис. 13.3. Датчик контроля за заливкой насоса 1—мембрана; 2—шток; 3—контакты

1катушка; 2—сердечник; 3—контактные пластинка; 4— контакты; 5—ребро; 6—якорь

Рис. 13.4. Струйное реле I — маягшик; 2 — ось; 3 —.контакты

J

Рис. 13.5. Электромагнитное рел-е

<

Датчик контроля за заливкой насоса. На рис. 13.3 изображен датчик, мембранного типа для контроля за заливкой насоса с помощью вакуум-насоса. При заполнении насоса водой мембрана датчика прогибается,, поднимает шток и замыкает контакты. После снижения давления мембрана возвращается в исходное положение пружиной (на рис. 13.3 не показана). Особенностями датчиков мембранного типа являются их большая чувствительность и способность выдерживать высокие давления.

Струйное реле. Принцип действия струйного реле основан на использовании кинетической энергии жидкости. Движущаяся жидкость отклоняет вращающийся на шарнире маятник, выполненный в виде тонкой пластинки, подвешенной к оси (рис. 13.4). Маятник поворачивается в-направлении движения воды и включает контакты реле.

Реле времени. Для обеспечения выдержки времени между отдельными операциями при автоматическом управлении служат реле времени.

Для получения значительных выдержек времени (от нескольких секунд до нескольких минут) применяют термические реле времени, (термогруппы). Реле состоит из двух неподвижных контактных пружин и двух биметаллических пластинок, на одной из которых намотана нагревательная обмотка. Биметаллические пластинки состоят из двух частей,, выполненных из различных металлов, с разным коэффициентом расширения при нагревании. Обе части пластинки наложены одна на другую и плотно соединены. От тока, проходящего через обмотку, пластинка нагревается и, изгибаясь, замыкает или разрывает контакты в цепи управления. Подоб

8.4 Автоматизация работы насосных станций

Основными процессами, которые могут выполняться на насосных станциях автоматически, являются:

−возникновение и передача импульсов на пуск и остановку насосов;

− включение одного или нескольких насосов в установленной последовательности;

−создание и поддержание необходимого разрежения во всасывающем трубопроводе и насосе, если он находится не под заливом, перед пуском,

−открытие и закрытие задвижек в определенные моменты при пуске и остановке;

−отключение работающего насоса при неисправности и включение резервного агрегата;

−защита насосов от работы в недопустимых режимах;

−передача сигналов о работе на диспетчерский пункт;

−отопление и вентиляция здания;

−включение и выключение дренажных насосов.

Контролю должны подвергаться следующие основные технологические параметры: расход жидкости, уровни в приемном резервуаре и в дренажном приямке, давление в напорных трубопроводах, давление у каждого насосного агрегата.

Комплексная схема автоматизации насосного агрегата обычно состоит из следующих отдельных частей:

−схема автоматизации залива насоса – управляет работой вакуум-насоса для залива,

−схема автоматизации напорной задвижки,

−схема автоматизации электропривода насоса – управляет работой электродвигателя,

−схема взаимосвязи – обеспечивает последовательность действия системы в целом и осуществляет необходимые блокировки и автоматическую защиту агрегата и сигнализацию.

Основой схем автоматизации насосных станций является применение реле и датчиков различного типа.

Реле представляет собой устройство, осуществляющее скачкообразное изменение управляемой величины при определенных значениях управляющей величины.

Управляемой величиной служит, как правило, электрическое напряжение или ток. Управляющими величинами могут быть электрические сигналы от датчиков давления, температуры, уровня и т.д., механические перемещения, промежутки времени и т.д.

Датчики – устройства, воспринимающие контролируемую величину (например, давление или уровень воды в баке) и преобразующие ее в сигнал, удобный для передачи на расстояние. Для автоматизации насосной станции необходимы датчики расхода, давления, уровня, температуры, влажности и вязкости.

В настоящее время происходит переход от релейно-контактных схем автоматизации насосных станций к электронным схемам управления на основе компьютеров. Преимущества – высокая надежность, быстрота реагирования, легкая гибкость и перестраиваемость схем, низкая стоимость.

8.5 Методы поддержания давления и принципы регулирования

Задача поддержания давления.

Как известно, у насоса существует вполне определенная рабочая характеристика (Н/Q). С увеличением разбора (расхода) воды давление в системе падает. Поддерживать давление постоянным при любом расходе – одна из основных задач шкафов управления ГРАНТОР. В системах где расход постоянно меняется в связи с изменением количества подключаемых потребителей, что связано с временем суток или временем года, существует несколько решений, позволяющих автоматически регулировать давление при изменении расхода.

Традиционным способом является регулирование сечения трубопровода или сопротивления системы. Более современным и экономичным способом является регулирование производительности насоса или группы насосов. Это достигается путем изменения скорости вращения вала электродвигателя с помощью преобразователя частоты и/или последовательным изменением числа работающих насосов.

Регулировка производительности системы с помощью клапанов дает экономию электроэнергии не более 10 %. Использование преобразователя частоты позволяет дать электродвигателю то напряжение, которое требуется для обеспечения крутящего момента на заданной частоте. Максимальной экономии можно добиться изменением производительности в широком диапазоне. Необходимо иметь в виду, что производительность насоса стремится к нулю при уменьшении частоты питания электродвигателя менее 25 Гц. Поэтому в системах с центробежными насосами и вентиляторами скорость электродвигателя, как правило, ограничена 25 Гц. В дальнейшем мы будем рассматривать способ регулирования производительности насоса или группы насосов, а не сечения трубопровода. Существует несколько альтернативных способов управления производительностью насосов в системах ГВС и ХВС. Выбор способа поможет определить и тип шкафа управления.

8.4 Автоматизация работы насосных станций

Основными процессами, которые могут выполняться на насосных станциях автоматически, являются:

−возникновение и передача импульсов на пуск и остановку насосов;

− включение одного или нескольких насосов в установленной последовательности;

−создание и поддержание необходимого разрежения во всасывающем трубопроводе и насосе, если он находится не под заливом, перед пуском,

−открытие и закрытие задвижек в определенные моменты при пуске и остановке;

−отключение работающего насоса при неисправности и включение резервного агрегата;

−защита насосов от работы в недопустимых режимах;

−передача сигналов о работе на диспетчерский пункт;

−отопление и вентиляция здания;

−включение и выключение дренажных насосов.

Контролю должны подвергаться следующие основные технологические параметры: расход жидкости, уровни в приемном резервуаре и в дренажном приямке, давление в напорных трубопроводах, давление у каждого насосного агрегата.

Комплексная схема автоматизации насосного агрегата обычно состоит из следующих отдельных частей:

−схема автоматизации залива насоса – управляет работой вакуум-насоса для залива,

−схема автоматизации напорной задвижки,

−схема автоматизации электропривода насоса – управляет работой электродвигателя,

−схема взаимосвязи – обеспечивает последовательность действия системы в целом и осуществляет необходимые блокировки и автоматическую защиту агрегата и сигнализацию.

Основой схем автоматизации насосных станций является применение реле и датчиков различного типа.

Реле представляет собой устройство, осуществляющее скачкообразное изменение управляемой величины при определенных значениях управляющей величины.

Управляемой величиной служит, как правило, электрическое напряжение или ток. Управляющими величинами могут быть электрические сигналы от датчиков давления, температуры, уровня и т.д., механические перемещения, промежутки времени и т.д.

Датчики – устройства, воспринимающие контролируемую величину (например, давление или уровень воды в баке) и преобразующие ее в сигнал, удобный для передачи на расстояние. Для автоматизации насосной станции необходимы датчики расхода, давления, уровня, температуры, влажности и вязкости.

В настоящее время происходит переход от релейно-контактных схем автоматизации насосных станций к электронным схемам управления на основе компьютеров. Преимущества – высокая надежность, быстрота реагирования, легкая гибкость и перестраиваемость схем, низкая стоимость.

8.5 Методы поддержания давления и принципы регулирования

Задача поддержания давления.

Как известно, у насоса существует вполне определенная рабочая характеристика (Н/Q). С увеличением разбора (расхода) воды давление в системе падает. Поддерживать давление постоянным при любом расходе – одна из основных задач шкафов управления ГРАНТОР. В системах где расход постоянно меняется в связи с изменением количества подключаемых потребителей, что связано с временем суток или временем года, существует несколько решений, позволяющих автоматически регулировать давление при изменении расхода.

Традиционным способом является регулирование сечения трубопровода или сопротивления системы. Более современным и экономичным способом является регулирование производительности насоса или группы насосов. Это достигается путем изменения скорости вращения вала электродвигателя с помощью преобразователя частоты и/или последовательным изменением числа работающих насосов.

Регулировка производительности системы с помощью клапанов дает экономию электроэнергии не более 10 %. Использование преобразователя частоты позволяет дать электродвигателю то напряжение, которое требуется для обеспечения крутящего момента на заданной частоте. Максимальной экономии можно добиться изменением производительности в широком диапазоне. Необходимо иметь в виду, что производительность насоса стремится к нулю при уменьшении частоты питания электродвигателя менее 25 Гц. Поэтому в системах с центробежными насосами и вентиляторами скорость электродвигателя, как правило, ограничена 25 Гц. В дальнейшем мы будем рассматривать способ регулирования производительности насоса или группы насосов, а не сечения трубопровода. Существует несколько альтернативных способов управления производительностью насосов в системах ГВС и ХВС. Выбор способа поможет определить и тип шкафа управления.

Автоматизация канализационных насосных станций

Компания ОВЕН предлагает решение для автоматизации канализационной насосной станции (КНС).

Отсутствие автоматического управления и оперативной информации о текущем состоянии оборудования является наиболее частой причиной аварийных ситуаций и неравномерного износа насосных агрегатов. При этом возникает необходимость постоянного присутствия обслуживающего персонала. Решение от компании ОВЕН предназначено для устранения этих проблем.

Преимущества решения:

  • бесперебойная работа станции с минимальным участием человека;
  • увеличение срока эксплуатации оборудования;
  • повышение надежности работы КНС;
  • экономия электроэнергии;
  • оперативное управление с использованием облачного сервиса OwenCloud, в том числе с помощью мобильного устройства.

Схема автоматизации

 

Функциональные возможности решения на базе оборудования ОВЕН:

  • ​Автоматический пуск и останов насосных агрегатов и вспомогательного оборудования.
  • Контроль заданных параметров и поддержание на определенном уровне.
  • Поочередное включение и выключение насосов с учетом наработки.
  • Контроль исправности агрегатов.
  • Контроль уровня стоков.
  • Защита насосного оборудования от перегрева и перепадов напряжения.
  • Защита от сухого хода.
  • Сигнализация об аварии.
  • Передача данных на верхний уровень.
  • Подключение к облачному сервису OwenCloud. Дистанционное управление системой.

Описание работы системы:

Управление насосной группой осуществляется контроллером СУНА-121 в режиме «Осушение». О достижении определенного уровня жидкости сигнализируют датчики ПСУ-1.

Для обеспечения равномерного износа оборудования происходит автоматическое переключение рабочего и резервного насосов по времени наработки.

Рабочий насос:

  • включается, если уровень жидкости поднимается выше датчика рабочего уровня;
  • отключается, если уровень жидкости опускается ниже датчика минимального уровня.

Резервный насос:

  • включается, если уровень жидкости поднимается выше датчика максимального уровня;
  • отключается, если уровень жидкости опускается ниже датчика рабочего уровня.

Устройства плавного пуска ОВЕН УПП2 обеспечивают плавный пуск двигателей.

Датчики ДТС414 измеряют температуру двигателя и передают сигнал о перегреве подшипников контроллеру СУНА-121, который обеспечивает защитное отключение насосов.

Диспетчеризация объектов ведется в облачном сервисе OwenCloud при помощи сетевых шлюзов ПМ210 или ПЕ210. OwenCloud позволяет удаленно отслеживать и изменять параметры системы в режиме реального времени на ПК, мобильном телефоне или планшете, просматривать архив событий в графическом или табличном виде, получать аварийные оповещения по e-mail или через мобильное приложение.

Спецификация оборудования:

  • контроллер для управления насосами СУНА-121.24.06.00 – 1 шт.
  • блок питания БП30Б-Д3-24С – 1 шт.
  • подвесные сигнализаторы уровня ПСУ-1/10 – 3 шт.
  • датчик температуры ДТС414-РТ1000.В3.40/2 – 2 шт.
  • устройство плавного пуска УПП2-7К5-В – 2 шт.
  • сетевой GPRS-шлюз ПМ210 (или Ethernet-шлюз ПЕ210) – 1 шт.

Электротехническое оборудование MEYERTEC:

  • светосигнальная арматура — «Общая авария» MTB2-BV635 (красный) – 1 шт.
  • светосигнальная арматура — «Авария насоса» MTB2-BV635 (красный) – 2 шт.
  • переключатель «Ручной/Авто» — MTB2-BD2 – 2 шт.
  • кнопка с подсветкой «Пуск/Стоп» — MTB2-BW8361 – 2 шт.
  • кнопка «Аварийный стоп» — MTB2-BS54 – 1 шт.

Связаться со специалистом

Сопутствующие товары

 

Нет товаров подходящий под указанные фильтры.

 

Автоматизация и диспетчеризация насосных станций

Автоматизация насосных станций

Насосные станции одна из наиболее распространенных систем, которая встречается практически во всех сферах жизнедеятельности. Любые промышленные предприятия, имеющие дело с водоснабжение или водоотведением, имеют в своём парке промышленной оснастки подобное оборудование. К такому оборудованию относится не только станции водоснабжения, подготовки и очистки воды, но и станции водоотведения канализационных вод и ливневых стоков, дренажа грунтовых вод, дренажа грязной технической воды и прочего.

Современные насосные станции являются сложными комплексными системами, требующими проектирования, настройки, управления и обслуживания квалифицированными специалистами. Причём если таких станций несколько, и они расположены в разных концах предприятия, то на обслуживание этих систем затрачивается довольно серьёзное количество усилий и времени. Что существенно увеличивает затрачиваемый бюджет.

Для минимизации расходов и повышения удобства контроля и управления такими комплексами наша компания разработала специальный аппаратно-программный комплекс диспетчеризации насосных станций. Весь массив информации, получаемый со всех объектов, включённых комплекс КНС, сводится в единый интерфейс диспетчера, позволяющий не только контролировать работу комплекса, но и оперативно реагировать на возникающие ситуации или выполнять настройку графиков работы оборудования. Система имеет интуитивно-понятный графический интерфейс, дружественный к оператору и приятный для восприятия. Специального обучения для пользования комплексом не требуется.

Система позволяет осуществлять контроль качества получаемой электроэнергии, вводных автоматов, а также контроль состояния распределительной сети. Все аварийные сигналы моментально передаются в единый центр диспетчеризации КНС.

В предлагаемой нашей компанией системой диспетчеризации насосных станций реализована полная автоматизация насосных установок. Контроль и управление насосными группами реализуется без присутствия обслуживающего персонала с единого рабочего места диспетчера. Это позволяет отказаться от постоянного присутствия персонала на объектах и/или отказаться от частого обхода или объезда комплекса.

Для контроля за уровнем и переполнением септиков или подтопления машинного зала в системе используются специальные датчики, позволяющие получать доступ к данным на любом удалении от диспетчерской. Такая связь может выполнять как по проводным сетям, так и беспроводным, в том числе и через сеть Интернет. Вся получаемая информация архивируется для дальнейшей обработки. В системе предусмотрена возможность оповещения ответственных лиц через СМС при возникновении нештатных ситуаций.

Автоматизация насосных агрегатов

Последовательность операций при автоматическом управлении насосным агрегатом зависит от гидромеханической схемы, типа приводов отдельных элементов и принятых для них схем пуска.

Гидромеханическая схема может быть: 

  • с постоянным заливом насоса, когда ось центробежного насоса расположена ниже горизонта воды; 
  • с предварительным заливом насоса от напорного патрубка; 
  • с предварительным заливом при помощи вакуум-установки. 

При любой из этих схем пуск насоса может осуществляться на закрытую или открытую задвижку напорной линии сети. Наиболее простой схемой автоматизации является схема управления насосом, находящимся под постоянным заливом, при пуске на открытую задвижку. В этом случае основной командный аппарат — поплавковое реле или реле давления, в зависимости от баланса между подачей и расходом воды, дает импульс на включение и отключение двигателя, схема управления которого обеспечит заданную последовательность действия аппаратуры и защиту агрегата. 

При данной гидромеханической схеме привод задвижки в схему автоматизации не включается и обратное движение воды при внезапной остановке насоса предотвращается обратным клапаном. Одинаковая длительность разгона двигателя как при открытой, так и закрытой задвижке, доказанная многочисленными опытами, показала, что пуск насосного агрегата на открытую задвижку не вызывает никаких осложнений в работе двигателя при любой характеристике водопроводной сети. 

Поэтому установка задвижек с моторным приводом в тех случаях, когда она вызывается не соображениями удобства эксплуатации, а преследует цель обезопасить запуск двигателя, является излишней и приводит к усложнению схемы автоматизации, снижению надежности и повышению стоимости установки. 

Однако в эксплуатации пуск насосов на закрытую задвижку пока еще является наиболее распространенным. Рассмотрим автоматизацию запуска насосного агрегата в наиболее сложном случае, когда ось насоса расположена выше горизонта воды насос пускается при закрытой задвижке на напорной линии сети. 

Схема автоматического управления при этом должна охватить: управление соленоидом вентиля задвижки залива электродвигателями вакуум-установки, для предварительного залива насоса перед пуском, запуск двигателя насоса (и после развития им необходимого давления), запуск двигателя напорной задвижки. 

Между всеми устройствами должна быть соблюдена определенная последовательность действия и необходимые блокировки, исключающие отклонения от заданного режима. Кроме этого, должна быть обеспечена защита и резервирование основных агрегатов в случае отказа их в действии. Проследим включение насосного агрегата по отдельным элементам. 

Схема залива насоса от напорного патрубка показана на рис. 312. Перед пуском насосного агрегата открывается вентиль 3 с соленоидным приводом на напорном патрубке 2. После полного залива, всасывающей трубы 1 и насоса, что кон тролируется специальным реле, дается импульс на включение двигателя насоса и закрытие заливочного вентиля 3. 

В случае залива насосов с помощью вакуум установки (см. гидромеханическую схему рис. 313) схема автоматического управления вакуум установки должна обеспечить включение любого насосного агрегата станции при получении соответствующего импульса и отключение вакуумустановки при срабатывании реле залива этого агрегата. 

Если по прошествии установленного времени залив насоса не произойдет и реле не сработает, включается резервный вакуум-насос. После залива включается пусковая аппаратура, двигателя насоса, схема которой зависит от мощности и типа двигателя (см раздел 3 главы XXVI). 

 

После развития насосом нормального давления срабатывает реле давления, подающее импульс на открытие напорной задвижки. Электрический привод задвижки осуществляет реверсивное движение: прямой ход двигателя при открытии задвижки и обратный ход при закрытии задвижки. Остановка в крайних положениях задвижки производится конечными выключателями, контакты которых введены в цепи катушек магнитного пускателя (рис. 314). 

В схему автоматизации включаются также соответствующие реле, обеспечивающие защиту насосного агрегата при электрических и гидравлических повреждениях. К электрическим повреждениям относятся: короткие замыкания, перегрузка двигателя, перегрев обмоток, понижение напряжения в сети; к гидравлическим: незавершенный пуск агрегата, перегрев подшипников, прекращение подачи масла для смазки подшипников, понижение давления и т, п. 

При действии любого из защитных реле напорная задвижка должна быть закрыта, а двигатель отключен от сети. Для выполнения этого требования в схему действия всех защит включается общее аварийное реле РА. На схеме рис. 315 в цепь аварийного реле РА включены контакты реле РК (реле контроля продолжительности пуска), контакты РМ (токовой защиты), контакты tпн и tпд (реле контроля Температуры подшипников двигателя и насоса). 

При замыкании контактов любого из этих реле срабатывает реле РА и блокируется (запирается) через свой н. о. контакт РА и кнопку ручной деблокировки К3б Реле РА обтекается током до тех пор, пока авария не будет устранена и персонал на месте не деблокирует реле. Для сигнализации об аварийном состоянии в цепь каждого контакта реле защиты включены сигнальные реле PC. Контроль за продолжительностью пуска агрегата осуществляется при помощи специального реле времени, не участвующего непосредственно в самом процессе пуска. Схема включения этого реле показана на рис 316. 

 

Цепь питания реле замыкается при замыкании блок-контактов контактора Л, включающего двигатель насоса, и размыкается н. з. контактом аппарата, срабатывающим при окончании пуска. Таким элементом может быть контакт реле давления, реле контроля движения воды (струйного реле) в водоводе или конечный выключатель напорной задвижки ВК. Для контроля за работой насосного агрегата при отключении используются контакты реле отключения РО и путевой выключатель задвижки ВК. Контакт реле контроля РК вводится в цепь общего реле аварии, как указано на рис. 315. 

Гидромеханическая схема (рис. 313) и общая схема автоматического управления насосным агрегатом, с предварительным заливом на сосов от одной общей вакуум-установки и пуском насоса при закрытой напорной задвижке, показаны на рис. 317. 

В электрическую схему входит управление вакуум-установкой, управление двигателем насоса, управление двигателем задвижки на напорном трубопроводе и блок взаимосвязей. 

Схема осуществляет следующий порядок действия: 

1) при замыкании контактов реле дистанционного управления включается реле предварительного залива РЗВ2 включаемого насоса;

 

 

2) включается магнитный пускатель основного вакуум-насоса 1К и начинается залив насоса; 

3) если залив происходит нормально, срабатывает реле контроля залива РКЗ и дает импульс реле включения насоса РВК; последнее включившись, отключает реле P3В и тем самым магнитный пускатель 1 К; 

4) контактами реле РВК включается контактор включения двигателя насоса; 

5) после включения насоса и развития им нормального давления срабатывает реле давления РД; 

6) срабатывает магнитный пускатель открытия задвижки КО; 

7) задвижка открывается; после полного ее открытия переключаются конечные выключатели задвижки, причем контактом ВК размыкается цепь пускателя КО, контактом ВК2 подготавливается к включению цепь пускателя закрытия задвижки КЗ, контактом ВКз замыкается цепь самоблокировки контактора двигателя, контактором ВК4 размыкается цепь реле контроля пуска РК1 контактором ВК6 размыкается цепь питания реле РВК, последнее отпадает и схема приходит в нормальное положение. 

В схеме предусмотрена возможность аварийного включения второго вакуум-насоса. При отсутствии залива при пуске второго вакуум-насоса (что свидетельствует о повреждении вакуум-линии включаемого насоса) создается цепь включения аварийного реле вакуум-линии включаемого насоса, и вакуум-установка приходит в состояние подготовки к включению следующего насосного агрегата. Отключение осуществляется нормально открытыми контактами реле дистанционного управления ДУ2 или аварийного реле РА, включаемого от действия защитных реле. 

Процесс отключения также контролирует реле РК при помощи контактов РО и ВК5 Нормальное отключение происходит следующим образом: 

1) при замыкании контактов реле дистанционного управления ДУ2 включается реле отключения РО; 

2) контактами РО включается цепь питания катушки пускателя для закрытия задвижки КЗ, задвижка закрывается; 

3) после полного ее закрытия путевые выключатели переключаются, при этом контактами В Кг размыкается цепь питания КЗ, контактами BK1 подготавливается цепь питания пускателя КО1 контактами ВКз деблокируется контактор JI двигателя насоса, двигатель и РО отключаются, схема приходит в исходной положение.

Аварийное отключение происходит при срабатывании любого защитного реле. Имеются две группы защитных реле. Действие одной группы защитных реле PH должно привести к отключению насоса и после ликвидации причины, вызвавшей их действие, схема снова может включаться. Действие второй группы должно привести к отключению агрегата, причем включение может быть осуществлено только после устранения аварии и ручной деблокировки аварийного реле. 

При действии защитного реле PH дается импульс на закрытие задвижки, и действие схемы происходит обычным путем. При действии защитных реле второй группы (токовой защиты, реле контроля пуска, реле контроля температуры подшипников) срабатывает общее реле РА и блокируется во включенном состоянии (деблокировка осуществляется вручную КНОПКОЙ Кд). 

Реле аварии своими контактами размыкает цепь питания контактора двигателя, одновременно дает импульс на включение контактора закрытия задвижки и отключение РВЗ и РВК, предотвращает возможность включения агрегата до ликвидации аварии. 

Нарушения нормальной работы насосных установок, входящих в систему водоснабжения, сигнализируются особыми приборами, установленными ленными на щите диспетчерского пункта. При нарушениях аварийного характера оборудование автоматически отключается и заменяется резервным блоком.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *