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: 24

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

~3t№/22Qb

,v лё8/220$

Pm: 1. Принципиальные схемы станций управления-

1. Ручное управление электронасосом.

2. Автоматический пуск и остановку электронасоса в за­ висимости от уровня воды в напорном резервуаре.

8. Защиту силовой цепи от токов короткого замыкания, технологических перегрузок, вызванных потерей напряжения

водной из фаз питающей сети.

4.Защиту цепей управления от токов короткого замы­

кания.

5.Отключение электронасоса при исчезновении воды в скважине.

6. Контроль нагрузки электродвигателя насоса.

Принципиальная схема станции управления типа ПЭТ5102 показана на рисунке 1 «а».

Станция управления типа ПЭТ5102 регулирует работу по­ гружного электронасоса по уровню в напорном резервуаре, ко­ торый контролируется контактным датчиком. В системе пре­ дусмотрена блокировка «сухого» хода насоса с помощью кон­ тактного датчика, расположенного в скважине.

Датчик уровней состоит из контактов верхнего и нижнего уровней, панели зажимов, защитных кожухов и сопротивления обогрева 75—ЮОвт. Контакты верхнего и нижнего уровнен находятся под напряжением 220 в. Датчик «сухого» хода вы­ полнен в виде стержня. Место подключения соединительного провода опресовано полихлорвинилом.

Разработанные средства автоматизации на полупровод­ никовых логических элементах позволили повысить падежмость аппаратуры автоматизации. С 1969 года Тираспольским заводом начат серийный выпуск бесконтактной системы авто­ матического управления электронасосом тина ШЭТ5801.

Бесконтактная станция управления в комплекте с датчи­ ком уровней воды в напорном резервуаре предназначена для автоматического, телемеханического и ручного управления погружным электронасосом, а также защиты электронасоса от аварийных режимов работы.

Автоматическое управление происходи г в зависимости от уровня воды в напорном резервуаре. Телемеханическое справ­ ленне обеспечивается подачей команд от устройств телемеха­

ники на исполнительные реле включения и отключения.

Станция управления обеспечивает защиту электронасоса при коротких замыканиях^ технологических перегрузках и

16


работе на двух фазах. Принципиальная схема станции управ­ ления тина ШЭТ5801 показана на рисунке 1 «б».

При отсутствии воды в напорном резервуаре контакты нижнего и верхнего уровней не омываются водой, нулевой сиг­ нал от датчика уровня поступает в блок логики, который фор­ мирует сигнал, поступающий на выходное реле включения van-птюго пускателя.

Электродвигатель включается, и вода поступает в напор­ ный резервуар. Когда уровень воды достигнет контактов верх­

него уровня, в

блок логики поступает сигнал

на отключение

электронасоса.

\

и п-ри пониже­

Этот сигнал в блоке логики запоминается,

нии уровня воды (выход из воды контактов верхнего уровня) электронасос остается в отключенном состоянии. При разборе волы потребителем контакты нижнего уровня' выходят из во­ ды, и в блоке логики вновь формируется сигнал на включение элекIропасоса. i

Блок логики представляет собой устройство с бесконтакт­ ными логическими элементами па транзисторах. Внутри блока лонжи находится также блок питания логических элементов и датчики тока, со вторичных обмоток которых снимается пропорппоналыюе току главной цепи напряжение, которое в свою очередь подается па логические элементы.

Датчик уровней воды состоит из контактов верхнего и нижнего уровней, закрепленных на металлическом стержне, и панели датчиков. Системы электрического обогрева датчик станции управления тина ШЭТ5801 не имеет.

Изучение конструкций и принципиальных схем станции ав­ томатического управления насосными установками показыва­ ет, что здесь прочно укрепился принцип двухпозиционного ре­ гулирования по перепаду уровня воды в напорном резервуаре, который измеряется контактными датчиками. Исключение со­ ставляют автоматизированные безбашенные водокачки, двухЮзпционпое регулирование которых осуществляется по дав­ лению в водовоздушном котле.

Принцип работы станции управления рассмотрим на при­ мере станции типа ПЭТ5102. Рис. 1 «а». Для пуска насосной установки переключатель УП ставят в положение «автомати­ ческое», шайбы УП-1-25 и УП-И-И замкнутся и через размы­ кающий контакт РУ будет показано напряже'!т е па катушку магнитного пускателя.

17


Магнитный пуска гель включает элект розввтатель насоса. Пода из скважины начинает поступать в напорный резервуар. Д остигнув верхнего контролируемого уровття, вода замыкает контакты КВУ датчика. Реле уровнен P i’ получит питание и своим размыкающим контактом обесточит магнитный пуска - тель. Насосная установка остановится, и подача воды ирек-ра - т ПГСя.

Всдедствне разбора воды уровень ее в резервуаре будет снижаться, что приведет к выход)' из воды контактов верхне­ го уровню датчика. По реле РУ продолжает с держиваться во включенном положении через контакты нижнего уровня kilN датчика и своп замыкающий контакт. При дальнейшем сниже­ нии уровня воды контакты 1\НУ оголяются. Реле РУ обесгочпгея п своим размыкающим контактом включает электродви­ гатель насоса. В дальнейшем цикл работы повторяется.

В режиме ручного управления электродвигатель насоса запускается обычным способом. Основные технически!' дач­ ные рассмотренных выше станций автоматического уиранло спя претитаьлепы в таблице 1.

Анализируя приведенные принципиальные схемы стан­ ций автоматического управления и их основные технические данные, можно сделать вывод, что в конструктивном отноше­ нии они очень мало отличаются друг от трута. Принцип дей ­ ствия всех стыший также аналогичен.

Отлично состоит в некотором конструктивной разнице контактных .датчиков уровнен и величине напряжения пеней питания д.нтникои уровня. Эти напряжения составляют для станций типа АБВКД - 36в и IJ1НТ5801 - 12з пере­ менного тока. В остальных случаях 220 в переменного тока.

Датчики уровней всех рассмотренных станций управле­ ния насосными установками располагаются в напорных ре-

н'рвуара.х п связываются со станцией управления трех - четырехнроводной .линией, в задней мост и- от кож'Т'рукцни да тчика.

Как v жс было от,мечено выше, все рассмотренные стан­ ции управления насосными установками, применяемые в сель­ скохозяйственном водоснабжении, реализуют закон двухпознстопного pei улпрования уровня в напорном резервуаре но переча су уровня. Последний контролируется с помощью кон­ тактных датчиков (18, 9),

18

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица

1

 

 

Основные технические данные станций управления

 

 

 

 

 

 

насосными установками

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ЭТ1151022А13М

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

сч

 

ШЭТ5801

 

П о к а з а т е л и

с с с

 

о

•—

 

 

 

 

 

'JZ

 

г-

^

 

 

 

 

 

 

х х х

 

2 сс

 

 

 

 

 

 

CJ V и

 

 

—со

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Напряжение

силовой

цепи

380

380

380

380

380

Напряжение

цепи

управления

220

220

220

220

220

Напряжение цепи электродного дат-

36

220

220

12

чнка

 

 

 

 

220

Ток номинальный

главной цепи

 

 

25

 

35

18,5

Мощность электронасоса

20

2,8

-

 

1G

12

Длина

электродного

датчика

-2 50

- 1 0

11

 

\рон-

0,7

0,5

 

0,5

0,8

пей,

м

 

 

 

 

 

Габаритные размеры,

мм

1250хо(Н)х

620х

480.x

101Ох

615х

 

 

 

 

 

хбОО

х475

х435х

х700х

х580х

 

 

 

 

 

2000x000х

х275

х255

х420

х2 35

 

 

 

 

 

,\500

 

 

 

 

 

2260x900.4 х000

Эти системы хорошо работают б летнее время и обычно применяются на насосных установках, расположенных на не­ значительном расстоянии от напорных резервуаров.

Проведенные нами исследования типовых технологиче­ ских схем сельскохозяйственного водоснабжения на Северном Кавказе показывают, что около 50%' насосных установок рас­ положены па расстоянии более 100 м от напорных резер­ вуаров.

Зависимость расстояния между насосной установкой и во­ донапорным резервуаром в %1к общему числу насосных уста­ новок показана в таблице. 2.

В таких условиях трудности, связанные с монтажом элек­ трических линий связи между напорным резервуаром и стан­ цией управления, в значительной степени тормозят широкое внедрение этих систем для автоматизации насосных установок сельскохозяйственного водоснабжения,

19



Таблица 2

Р а с с т о я н и е

м е ж д у н а с о с н о й У с т и н о в - |

Д о

1 0 0 -

.100

С в

ы ш е

к о Cl и

н а п о р н ы м

р е з е р в у а р о м

100

— 5 0 0

- 1 0 0 0

1

0 0 0

Количество насосных

установок в %

 

 

 

 

Г)

Л 14 предотвращении обледенения датчиков уровня в зим­ нее время в ряде случаев применяется электрообогрев. Мощ­ ность, потребляемая нагревательным элементом одного дат­ чика. составляет 75 - 100 вт. Таким образом, непроизводитель­ ный расход электроэнергии на одни датчик за год достигаем

,00 квт. час.

Линия связи между датчиком и станцией управления яв­ ляется ненадежным элементом системы и часто может слу­ жи п. причиной аварии.

При отсутствии этой лпппн связи станции управления вы­ полняют только функцию ручного управления и защиты элек­ трических двигателей и не всегда оправдывают свое назначе­ ние. Насосные установки сельскохозяйственного водоснабже­ ния обычно имеют прерывистый режим работы, поэтому основ­ ным режимом является повторно кратковременный с различ­ ной продолжительностью включений.

Для каждого тина электродвигателей имеется некоторое допустимое число включении в час, при котором температура обмоток статора находится на уровне, максимально допу­

стимом.

При выборе частоты включений необходимо учитывать не только износ насосно-силового оборудования и затраты эпер- I пн при включении, но и величину регулирующего объема на­ порного резервуара. Эта величина в конкретных условиях оп­ ределяется расстоянием между контактами верхнего и ппжне- I о '. ровней датчика.

Так как расе гонимо .между этими контактами на датчиках расемогрсппыл станции управления фиксировано, при значи­ тельных расходах число включений может превысит!, макси­ мально допустимое.

Исходя из анализа технико-экономических факторов, оп­ ределяющих работу системы водоснабжения, установлено, что

частота включений для пас.осно-снлового

оборудования при

работе па напорный резервуар не должна

превышать 50 —75

20