Электропривод и система автоматического управления насосной установки
Дипломная работа - Физика
Другие дипломы по предмету Физика
нными отклонениями (до 350 мм) при подключении или отключении нерегулируемого насосного агрегата. Система позволяет регулировать частоту вращения одновременно нескольких, в данном случае двух, агрегатов. Необходимость в таком режиме работы возникает при незначительном превышении притока над подачей одного насоса. В таких условиях параллельная работа регулируемого и нерегулируемого агрегатов неустойчива, так как нагрузка регулируемого агрегата составляет всего 5-10% номинала. Возникающие при этом незначительные изменения притока влекут за собой включение и отключение нерегулируемого агрегата. Вследствие этого создаются значительные возмущающие воздействия, которые не всегда могут быть сняты системой регулирования. Синхронная работа двух регулируемых агрегатов, эквивалентная работе одного агрегата большой мощности, предотвращает возникновение неустойчивых режимов работы. Внедрение системы регулирования позволило сократить потребление электроэнергии примерно на 10%, т.е. на 170000 кВт в год, а также число включений насосных агрегатов с 30 до 3 в сутки.
Повышение эффективности СНУ обеспечивается введением устройства, изменяющего число работающих агрегатов до того, как регулируемый насосный агрегат войдет в зону недопустимо низких КПД. Такое устройство разработано во ВНИИВОДГЕО и прошло проверку на одной из действующих московских насосных станций. Одновременно опыт эксплуатации выявил чрезвычайно низкую надежность ИМС, серийно изготавливаемых нашей промышленностью, что не позволяет рекомендовать их для широкого внедрения до приведения их в соответствие с лучшими образцами ИМС, изготавливаемых зарубежными фирмами. На объекте испытывались несколько систем регулирования: с дискретными и аналоговыми преобразователями уровня различных типов. В условиях насосных станций наиболее надежными оказались аналоговые преобразователи с воздушным колоколом.
2.3.3 Насосная станция с регулируемым электроприводом по схеме АВК
В г. Москва длительное время работает СНУ Кунцевской насосной станции, на которой установлено шесть насосных агрегатов мощностью 800 кВт, в том числе 3-4 рабочих. Система автоматического регулирования состоит из одного асинхронного электродвигателя с фазным ротором мощностью 800 кВт и частотой вращения 740 об/мин, преобразователя АВК, функции которого выполняет агрегат ТДП2ЗО4ОО-Т, состоящий из выпрямителя и инвертора, сглаживающего дросселя ФРОС-800, согласующего трансформатора ТС4ОО, станции управления П3ДУ90248А и пусковых резисторов, преобразователя уровня, состоящего из воздушного колокола и дифференциального манометра; ПИ-регулятора. Система стабилизирует уровень жидкости в резервуаре с точностью 7-10 см. Более высокая точность стабилизации уровня влекла за собой повышенный износ пальцев эластичной муфты, соединяющей электродвигатель с насосом. Повышенный износ обусловлен волнением жидкости в резервуаре (высота волны по 20 см), что потребовало увеличить зону нечувствительности САУ и снизить точность стабилизации уровня. Принцип действия системы регулирования частоты вращения агрегата аналогичен вышеописанной. Изменение числа работающих на станции насосных агрегатов осуществляется оперативным персоналом. Использование этой системы в насосной установке экономит ежегодно 600700 тыс. кВт/ч электроэнергии, таким образом примерно 4-5 % общего энергопотребления.
Дополнительные капитальные затраты, обусловленные применением системы регулирования в насосной установке, составили 15 тыс. руб. Регулируемый насосный агрегат используется в течение года до 5ООО час.
В настоящее время в целях повышения эффективности работы САУ и снижения износа регулируемого насосного агрегата намечено оснащение еще одного насоса регулируемым электроприводом того же типа.
2.3.4 Насосные станции с частотными электроприводами
В насосной станции Мосвокстрой (г. Москва) обычный короткозамкнутый асинхронный электродвигатель насоса мощностью 110 кВт/ч включен через преобразователь ПЧТ, разработанный в НИИ ХЭМЗ. Система управления электроприводом построена аналогично ранее описанным, за исключением того, что в качестве преобразователя уровня в системе использован ультразвуковой уровнемер ЭХО3. Применение частотного электропривода в этой установке уменьшает потребление электроэнергии на 60 тыс. кВт - ч в год, Т.о. примерно на 5 %.
В насосных станциях г. Москва используются также частотные преобразователи типа ПЧР-2 и производства финской фирмы Stromberg, на основе которых созданы и работают свыше 10 систем автоматического регулирования режима работы насосных станций с агрегатами мощностью от 75 до 160 кВт. Система регулирования с применением частотного преобразователя типа SAMI фирмы Stromberg длительное время эксплуатируется на Ново-Нагатинской станции, обеспечивая экономию электроэнергии 7-8% общего ее потребления.
Частотные преобразователи фирмы Stromberg - высоконадежные и достаточно компактные средства регулирования насосных агрегатов. Для обеспечения равномерного использования насосных агрегатов предусматривается устройство, с помощью которого они могут поочередно подключаться к одному преобразователю.
Известны случаи применения отечественных частотных преобразователей типа ПЧТ в г. Харькове, типа ЭКТ - в г. Ленинграде и др.
2.3.5 Насосная станция с приводом на базе вентильного электродвигателя
На Филевской насосной станции г. Москва внедрена САУ с использованием электропривода на базе вентильн