Файл: Методы рациональной автоматизации насосных установок в сельскохозяйственном водоснабжении [рекомендации]..pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 02.11.2024
Просмотров: 22
Скачиваний: 0
насосных станций ел носигсльпая влажность достигает 100%. Это ел рпца юлыю влияет па состояние изоляции и на увлаж ненность обмоток электрических двигателей и аппаратуры. Установлено, -по увлажняются не только обмотки электриче ских двигателей защищенного, но и закрытого исполнения. J7)
Разумеется, более устойчивы к восприятию влаги электро двигатели закрытого исполнения. Следовательно, они более подходят для работы на насосных установках. Однако очень часто па них применяются не защищенные электродвигатели, что приводит к тому, что более ^0% электродвигателей из об щего числа выходи’I из строя по причине пробоя изоляции
(18)._
Повышенная влажность отрицательно сказывается на ра ботоспособности пу с ко-регулпрующей аппаратуры, которая в большинстве случаев монтируется в помещении насосной ус тановки. Это ведет к снижению ее срока службы, так как ка тушки магниты.; пускателей и других аппаратов увлажняют ся, металлические горнуса поддаются коррозии, контакты окисляются, увеличивая свое проходное сопротивление, посто янно подгорай выходят из строя.
Увеличить срок службы пуско-регулирующих устройств можно размещением их ь герметизированных металлических шкафах.
15олыпой процент отказов электродвигателей и пуско-ре- гулирующей аппаратуры вызывается неправильной эксплуа тацией как насосных агрегатов, гак п пуско-регулирующей ап паратуры. Очень часто после установки электрооборудования его состоянием не интересуются до тех пор. пока оно не вы ходит из 1троя Э т объясняется недооценкой проведения свое временных технических осмотров электрооборудования, недо статком (••цал1:ф|Широваи!1ых кадров электриков.
МЕТОДЫ АВТОМАТИЗАЦИИ НАСОСНЫХ УСТАНОВОК
В сельскохозяйственном водоснабжении обычно приме няются наиболее простые типы насосных станций (насосные установки). Ош: не имеют управляемых электрических задви жек и вакуум-насосов. Управление агрегатами здесь сводится к управлению двигателями насосов. Вспомогательные устрой ства а технологические [теле в этом случае сводятся к мини-
m v m \. Поэтому система автоматического управления получи
с i'CT весьма i роемой.
(jicл".ч.. местного водоснабжения включают следующие
элемент: ши ре жпоп |
пли |
центробежный насос, |
камсрпо-рс- |
г\лпр\'101Ц\1о емкость |
п водопроводную сеть небольшой про- |
||
; Я/Кенпостн ! 19). |
|
насосного агрегата |
заключается |
Автоматизация работы |
|||
г, периодическом включении и выключении его с целью под держи пи-.! необходимого запаса воды в напорно-регу.тирую щей емкоегн.
В настоящее время известны три метода автоматизации
насосных ai рангов |
j |
сельскохозяйственном водоснабжении. |
||||
(12i . |
лглхпозициоиное |
регулирование в схемах с |
||||
Первый |
||||||
напорным резервуаром, который |
нашел наиболее широкое |
|||||
применение. |
I Ь.тнчне |
напорного резервуара |
обеспечивает ве |
|||
коюры ft загни’ иолы, |
а ечкмема регулировагшя уровня иозво- |
|||||
ляеI автмагнзпровгть управление насосным агрегатом. |
||||||
Второй —■ применение |
пневматических |
безбашенных во |
||||
докачек — целесообразен |
при |
надежном |
энергоснабжении, |
|||
г. к. запас воды г- |
нодовоздушном котле весьма ограничен. |
|||||
Третий - с!\пепчатое пли плавное регулирование работы насосных агрегатов, подающих воду непосредственно в водо проводную сеть, мгпуя какие-либо папорпо - регулирующие спору, жеиия.
Как правило, данный метод применяется для водоснаб жении крупны4’ I от ребнтелей на больших водопроводах. В этом случае па насосной станции устанавливается несколько насосны/ :п ;чт п . по. которые параллельно работают па водо проводную семь п в зависимости от водопотреблепич автома тически включаются п выключаются.
Поскольку, сельскохозя|"|смие.ш1ое водоснабжение в нашей правг в настоящее время осуществляется в основном локаль ными системами, первый метод, как было отмочено выше, на шел наиболее широкое применение.
Двухпозицпошюе регулирование уровня воды в схеме с напорным реле рвул ром сюжет осу, щеп влиться различными
способами. Наиболее простым п широко распространенным шляйся рс,\лпровапне по перепаде уровня.
11оложсшпс у,ровня контролируется поплавками-датчика ми, если напорный резервуар утепленного типа и контактными
1о
II,!'! гппомстрпческпмн датчиками -- при использовании пе- 'И:!1.,г,1пых напорных резервуаров.
Так как в системах сельскохозяйственного водоснабже ния широкие распространение получили бесшатровые напор ные башни, стенки которых в зимнее время обмерзают, в кон- <тра кциях датчиков пришлось отказаться от подвижных час тей. Самой распространенной конструкцией беспоплавкового тгчнка, применяемого в сельскохозяйственном, водоснабже нии, является контактный датчик уровня, принцип работы ко торою основан па электропроводности воды.
Спскхма двухнозицнонного регулирования уровня воды с использованием поплавковых и контактных датчиков отлича-‘ стен конструктивной и эксплуатационной простотой.
Однако применение этой системы целесообразно только в ■ex случаях, когда напорный резервуар располагается в не посредственной близости от насосного агрегата на расстоянии мч колькпх .десятков метров (8).
Нередко напорные резервуары располагаются в несколь ких километрах от насосных агрегатов. Чтобы передать сигна лы от датчиков, расположенных в напорных резервуарах в си ди-мч управления, насосным агрегатом приходится сооружать воздушные или кабельные линии связи. Это требует дополни тельных затрат и снижает надежность системы. В холодное ык-мч годя возникает необходимость в электрообогреве кон тактных датчиков, что усложняет их конструкцию и увеличи вает непроизводительный расход электроэнергии
Конструктивно электродный датчик уровня выполнен та ким образом, что перепад уровня не может быть изменен. Вследствие этого, при больших расходах регулирующий объ ем Кастро опорожняется, что приводит к чрезмерно частому включению насосного агрегата и повышенному износу насос но-силового оборудования и пуско-регулирующей аппаратуры.
Иногда при работе насосного агрегата на удаленный на порный резервуар связь электродного датчика с системой уп равления осуществляется при помощи коротковолновых при емно-передаточных устройств. Необходимость в специальной аппаратуре ограничивает применение этого способа в сельско хозяйственном водоснабжении. однако он нашел некоторое применение' па железнодорожном транспорте.
I !звсс1пы два способа автоматизации насосных установок, основании:-: па иных принципах (18).
11
Первый состоит is том, что верхний у нонень волы в напор ист'. резервуаре контролируется поплавковым клапаном, за пирающим напорный трубопровод, когда вода достигает верх него предела. При этом давление в трубопроводе редко возра стает, а расход уменьшается до пуля.
Геле давления пли реле расхода, расположенное на на порном трубопроводе у насоса, отключает электродвигатель последнего. Включение происходит от контактных часов или реле времени, независимо от уровня воды в напорном резер вуаре Продолжительность паузы выбирается с учетом .макси мального расхода воды.
Вторым способом определяется только нижний урове:п. поды в напорном резервуаре по величине гидростатического давления, измеряемого в напорном трубопроводе у насоса с помощью реле .минимального давления. Когда вода достигает нижнего уровня, реле давления подает команду па включение электродвигателя насоса. Дальнейшей его работой управляет реле времени. Продолжительность действия насоса должна быть равна времени заполнения регулирующего обоема при отсутствии текущего расхода. Электродвигатель насоса от ключается независимо от уровня йоды в напорном резервуаре.
Оба рассмотренные способа автоматизации насосных ус тановок реализуют закон одногюзициошюго регулирования. При этом четко определяется положение либо верхнего, либо нижнего уровня в напорном резервуаре.
Разработка названных способов обусловлена сложностью определения положений верхнего и нижнего уровней в напор ном резервуаре но давлению в напорном трубопроводе в схе ме распределения поды с коптррезорвуаром. В этом случае на участке напорного трубопровода между насосом и напорным резервуаром имеют место промежуточные разборы воды.
Нижний уровень при этом определяется величиной гидро статического давления при отключенном насосе и зависит от высоты нагнетания и величины промежуточного отбора воды.
Условия’определения верхнего у ровня значительно менее стабильны, т. к. полное давление, развиваемое насосом, по ко торому определяется положение верхнего уровня, зависит не только от гидростатического давления, но и от внешней харак
теристики напорного трубопровода и нагрузочной характери стики насоса.
Значительное влияние на величину давления в напорном трубопроводе при этом также оказывает величина и место промежуточного отбора воды.
Использование поплавкового клапана с целью четкой фик сации верхнего положения уровня позволяет применить этот способ лини- з , теп.тсипшх напорных резервуарах, когда ис ключено образование льда па стенках.
Применение обоих способов регулирования является це лесообразным при работе насосных установок па удаленные напорные резервуары, однако, использование реле времени с длительной выдержкой времени, 411160 контактных часов ус ложняет систему управления и снижает ее надежность.
Всвязи с изложенным представляет значительный инте рес разработка систем автоматизации насосных установок, не имеющих электрической связи с напорными резервуарами и позволяющих искусственно изменять режим работы насосиосплозого оборудования.
Такая система требует значительно меньших затрат, а также исключает непроизводительный расход электроэнергии на обогрев датчиков.
Вкачестве источника информации о положении уровня в напорном резервуаре может быть использовано давление в магистральном напорном трубопроводе. Величина этого давле ния зависит от ряда факторов: характеристик насоса и трубо провода; величины и места промежуточных отборов воды па участке напорного трубопровода; реометрическоп высоты на гнетания II др.
Вследствие необходимости исследования влияния отме ченных факторов при определении \ровня воды по давлению
внапорном трубопроводе, указанный метод до настоящего
времени по нашел практического применения в сельскохознп- i теином водоснабжении (15).
Орловским заводом приборов разработаны станции уп равления насосными объектами типа СУНО с низковольтны ми асинхронными короткозамкнутыми двигателями п двига телями с фазным ротором. Они обеспечивают ручное, автома тическое пли телеуправление и выпускаются трех типоразме ров: СУНО-i, СУПО-2 и СУПО-3, соответственно для мощно стей электрических двигателей 20+55, 75+125, 125+250 квт.
116).
Станции управления СУПО-1 п СУПО-2 могут быть вклю чены по двум различным схемам модификации «а» и «б». Мо
1
дификация «а» предназначена для управления поверхностны ми насосами; телеуправление производится по двехпроводноп линии. Модификация «б» предназначена для управления по гружными артезианскими насосами. Телеуправление произ водится по однопроводной линии.
Станции типа СУМО имеют систему блокировки «емкого» хода насоса и устройство температурной защиты подшипни ков. Защита цепей управления от токов короткого замыкания и перегрузки осуществляется в СУНО-1 и СУНО-2 предохра нителями, а в СУНО-3 автоматом АВ. Защита силовых цепей осуществляется в СУНО-1 автоматом АВ и тепловыми реле Р'1, а в СУНО-2 и СУПО-3 автоматом АВ.
Всесоюзным научно - исследовательским институтом элек трификации сельского хозяйства (ВИЭСХ) разработана си стема управления АБВ—КД с контактным датчиком уровня, предназначенного для автоматического управления электро двигателем насоса в зависимости от уровня воды в напорном резервуаре.
При заданном нижнем уровне воды электродвигатель на соса автоматически подключается к сети, при заданном верх нем уровне—отключается. Система АБВ—КД предназначена для работы с насосом, оборудованным трехфазными коротко замкнутыми электрическими двигателями мощностью от 2,?
до 10 квт. |
|
|
В комплект системы |
автоматического |
управ тения |
АБВ—КД входит: станция управления, пост управления, кон тактный датчик уровней.
Принципиальная схема системы предусматривает ручное н автоматическое управление электродвигателем насоса, а также электрическую защиту двигателя и цепей управления. Конструктивно система АБВ—КД выполнена в виде двух бло ков, станции управления, поста управления и контактного дат чика. Контактный датчик уровней представляет собой метал лическую конструкцию, снабженную тремя трубчатыми элек
тродами.
В целях предотвращения обледенения электродов в зим нее время в датчике предусмотрена система обогрева, питаю щаяся напряжением 36 в.
Тираспольским электроаппаратным заводом выпускают ся станции автоматического управления погружными электро насосами мощностью 16—65 квт типа ПЭТ5102. Они обеспечи вают :