Системы управления насосными агрегатами
В рамках Промышленной Групы «ПРИВОДНАЯ ТЕХНИКА» образуются и стремительно развиваются новые компании, должным образом обеспечивая поддержку новых перспективных проектов и направленийдеятельности в области приводной техники и автоматизации.Одной из таких компаний является ЗАО «СП ИНВЕРТЕР», организованная в 2000 г. Фирма специализируется на производствечастотнорегулируемых приводовспециального и многоцелевого назначения, а также систем управления производственными циклами,связанными с необходимостью регулирования скоростей вращения электромеханических приводныхмеханизмов (моторредукторы, насосы и т.п.).Успешный рост компании обусловлен несколькими причинами.Это и колоссальный опыт, накопленный специалистами НТЦ «Приводная Техника» более чем за 8 леткропотливой работы в области теоретических изысканий и практических разработок. Это и серьезная прикладная поддержка ведущих профессоров МГТУ имБаумана, МЭИ, НИИЭМ, с которыми ведется постоянное сотрудничество и обмен опытом. Нельзяне учесть и тот факт, что довольно молодое руководство Промышленной Группы, отчетливоосознавая, насколько важнымидля страны являются продвижения новейших российских решений, скорейшее воплощениеидей и отработанных технологийв готовые изделия, обеспечиваетвсеми доступными средствамии ресурсами производственнуюкомпанию «Инвертер». Важнымаспектом так же является то, чтобольшинство специалистов являются выпускниками вышеуказанных учебных заведений.Остановимся более подробнона системах управления насосными агрегатами — СУН (второеобщепринятое название — станции регулирования насосными(СРН) агрегатами). В рамках Промышленной Группы данная продукция предлагается достаточнодавно. Но, учитывая с каждымднем ужесточающиеся требования к данным устройствам (как понадежности и алгоритмам работы, так и по коммерческим показателям), было принято решениепересмотреть подходы к проектированию и изготовлению данной продукции.Проектирование и разработка модифицированных насосныхстанций нового поколения ведетсягруппой опытных конструкторов исхемотехников с применением самых современных систем трехмерного проектирования, позволяющих учесть все проблемыстыковки узлов станции, осуществлять выпуск спецификаций,чертежей, схем и технологическойдокументации на основе построения трехмерных моделей. Все этопозволяет избежать ошибок припроектировании и запуске в производство, а также дает возможность принять оптимальные для данного варианта технические решения.
АВТОМАТИЗИРОВАННЫЕ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ НАСОСНЫМИ АГРЕГАТАМИ
Накопленная электронная базаданных и электронный архив позволяют быстро переработать документацию на базовую станциюпо желанию заказчика, применитьразличные комплектующие изделия отечественного или импортного изготовления, а также учестьнестандартные требования эксплуатации.При разработке был учтен богатый опыт эксплуатации станций,уже установленных и запущенныхв работу на различных объектах.Существенным изменениям ипереработке подверглись алгоритм и схема работы станции, усилен контроль за работой агрегатов, улучшены тепловые режимы.Принятые меры позволили значительно повысить надежность и эксплуатационные характеристикиразработанных станций.Специалисты предприятия постарались максимально удовлетворить потребности будущих заказчиков. Разработанный имибазовый комплект станции позволяет без какихлибо переделоклегко подключать дополнительные устройства, в частности блокс устройством плавного пуска(УПП) двигателей. Благодаря этому стало возможно по первомутребованию заказчика дооснастить любою выпущенную насосную станцию отдельным блоком сустройством плавного пуска.ЗАО «СП ИНВЕРТЕР» разработало и производит станции регулирования насосными агрегатами"СРН" различных модификаций. Вноменклатуре предприятия существуют насосные станции дляуправления любым количествомнасосных агрегатов на широкийгателя насосного агрегата, подключенного к преобразователю частоты (ПЧ), в зависимостиот разницы между заданной и реальной технологической переменной.Каскадное регулирование —изменение числа одновременновключенных насосных агрегатов взависимости от напора. Подключение дополнительного насоса взависимости от мощности электродвигателя происходит либо напрямую от сети, либо через устройство плавного пуска. Рекомендованная мощность, при которойжелательно использовать УПП —выше 55 кВт.Оперативное изменение алгоритма работы станции при получении аварийных сигналов с ПЧ, насосных агрегатов и т.д.. Количество датчиков, участвующих вформировании алгоритма работыстанции управления может бытьлюбое.Разумная комбинация этихтрех методов позволяет полностью исключить гидравлическиеудары в системе и обезопаситьдвигатель от отрицательного влияния пусковых токов (электродинамическое разрушение обмотоквследствие бросков тока), падения напряжения в питающей сети,выход на ненормированный режим работы станции, в результатевозникновения аварийных ситуаций. Использование преобразователя частоты в станциях управления позволяет достичь точного поддержания технологическогопараметра в независимости от егопотребления.В начале 2002 года была расширена гамма ПЧ, устанавливаетдиапазон мощностей от 0,37 до500 кВт включительно.Станции «СРН» обеспечиваютуправление группой насосныхагрегатов и поддержание с высокой точностью регулируемоготехнологического параметра (давление, разность давлений, температура и т.д.). Поддержаниепараметра на заданном уровнепроизводится посредством комплексного регулирования с использованием трех основных методов:Частотное регулирование —изменение частоты вращения двимых в станции управления. Теперь есть возможность использовать преобразователей следующих моделей: MITSUBISHI ELECTRIC (Япония), LGRUS (совместная разработка компаний LG IndustrialSystems и НТЦ «Приводная Техника») и АП (НТЦ «Приводная Техника», Россия).MITSUBISHI и LG имеют рядодинаковых специализированныхфункций, позволяющих им работать в составе станций управления насосами и поддерживать весь технологический алгоритм работы. В отличие от двух этих видов преобразователей частоты, АП имеет специальную насосную модель, адаптированную к применению в станциях управления и имеющую следующие дополнительные функции: Определение блокировки трубопровода
диапазон мощностей от 0,37 до 500 кВт включительно. Станции «СРН» обеспечивают управление группой насосных агрегатов и поддержание с высокой точностью регулируемого технологического параметра (давление, разность давлений, температура и т.д.). Поддержание параметра на заданном уровне производится посредством комплексного регулирования с использованием трех основных методов: Частотное регулирование —изменение частоты вращения двимых в станции управления. Теперь есть возможность использовать преобразователей следующих моделей: MITSUBISHI ELECTRIC (Япония), LGRUS (совместная разработка компаний LG Industrial Systems и НТЦ «Приводная Техника») и АП (НТЦ «Приводная Техника», Россия). MITSUBISHI и LG имеют ряд одинаковых специализированных функций, позволяющих им работать в составе станций управления насосами и поддерживать весь технологический алгоритм работы. В отличие от двух этих видов преобразователей частоты, АП имеет специальную насосную модель, адаптированную к применению в станциях управления и имеющую следующие дополнительные функции:
Определение блокировки трубопровода. Если скорость регулируемого насоса станет максимальной, а потребляемый ток двигателя небольшой — то преобразователь выдаст соответствующий аварийный сигнал. Определение обрыва трубо провода. Если скорость регулируемого насоса станет максимальной и будет удерживаться в течение заданного времени, а сигнал с датчика обратной связи не достигнет заданного уровня, то преобразователь выдаст соответствующий аварийный сигнал. Обрыв датчика обратной связи. Использование этих дополнительных функций позволяет расширить функциональные возможности станции управления и повышает устойчивость к аварийным ситуациям системы в целом. Стандартные СРН изготавливаются в нескольких модификациях в зависимости от типа насосных станций. На сегодняшний момент существует четыре типа насосных станций:
- Станции 1-го подъема:
- Наполнение аккумулирующей емкости из скважины или открытого водоема.
- Станции 2-го подъема:
- Создание давления в водопроводной сети, с забором воды из аккумулирующей емкости Давление создается из расчета обеспечения застройки малой и средней этажности.
- Станции 3-го подъема:
- Повышение давления в водопроводной сети, с забором воды из трубопровода после насосной 2го подъема. Давление создается из расчета обеспечения застройки высокой этажности.
- Дренажные станции:
Осушение или снижение уровня искусственных и природных резервуаров, путем перекачивания жидкости в приемные емкости или на рельеф. Предприятие также произ водит нестандартные СРН, вклю чающие в себя комбинацию из 4х предыдущих, либо работающих по индивидуальному алгоритму, прописанному в техническом задании на изготовление станции.
Особо востребована СРН для станций 3го подъема ввиду их универсальности и возможности использования в смежных отрас лях промышленности. Основными функциями данной станции управления являются: поддержание заданного давления на выходе группы насосных агрегатов; контроль над работой насосов и переключение на резервный насос при аварии рабочего; переключение на работу насосов от сети при аварии преобразователя частоты; автоматическое подключение дополнительного насоса при недостаточной производительности рабочего; автоматическое чередование включенных насосов через заданные интервалы времени для обеспечения равномерной загрузки насосов; возможность дистанционного включения/отключения станции в автоматическом режиме; возможность запуска и остановка каждого насоса кнопками в ручном режиме с панели управления прямым пуском от сети. Использование данных СРН позволяет существенно сэкономить на электроэнергии и ремонте магистралей, электродвигателей, насосов и т.д., в результате чего СРН окупается в течение 1–2 лет.