Антиплагиат (Система автоматизированного управления канализационной насосной станции на основе применения электроприводов с высоковольтными трехфазными асинхронными двигателями)

06.07.2015АнтиплагиатУважаемый пользователь!Обращаем ваше внимание, что система Антиплагиат отвечает на вопрос, является ли тот или инойфрагмент текста заимствованным или нет. Ответ на вопрос, является ли заимствованный фрагментименно плагиатом, а не законной цитатой, система оставляет на ваше усмотрение. Также важно отметить,что система находит источник заимствования, но не определяет, является ли он первоисточником.Информация о документе:Имя исходного файла:Имя компании:Комментарий:Тип документа:Имя документа:Текстовыестатистики:Индекс читаемости:Неизвестные слова:Макс. длина слова:Большие слова:Диплом.docxДальневосточный гос. Университет путей сообщенияКрицын Денис АлександровичПРочееСИСТЕМА АВТОМАТИЗИРОВАННОГО УПРАВЛЕНИЯ КАНАЛИЗАЦИОННОЙ НАСОСНОЙСТАНЦИИ НА ОСНОВЕ ПРИМЕНЕНИЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДОВ С ВЫСОКОВОЛЬТНЫМИТРЕХФАЗНЫМИ АСИНХРОННЫМИ ДВИГАТЕЛЯМИсложныйв пределах нормыв пределах нормыв пределах нормыКоллекция/модуль поискаДоля Доляввотчёте текстеИсточникСсылка на источник[1] Применение частотных...http://www.vashdom.ru/articles/valteco_1.htmИнтернет(Антиплагиат)3,22% 3,22%[2] Дипломный проект ­ С...http://bib.convdocs.org/v9122/%D0%B4%D0%B8%D0%BF%D0%BB%D0%BE...

Интернет(Антиплагиат)2,89% 2,89%Интернет(Антиплагиат)2,85% 2,85%[4] НАЗНАЧЕНИЕ КАНАЛИЗАЦ... http://bibliotekar.ru/spravochnik­109­kanalizacia/2.htmИнтернет(Антиплагиат)0,09% 2,78%[5] НАЗНАЧЕНИЕ КАНАЛИЗАЦ... http://cv.4i5.ru/biblio/2­1158.htmИнтернет(Антиплагиат)0%[6] /DIPLOM_new_1.docИнтернет(Антиплагиат)0,01% 2,71%[7] АВТОМАТИЗАЦИЯ. Основ...

http://www.bibliotekar.ru/spravochnik­117­nasos/72.htmИнтернет(Антиплагиат)2,27% 2,27%[8] Насосная станция с ч...Интернет(Антиплагиат)2,15% 2,15%[3] �����������.http://inethub.olvi.net.ua/ftp/library/share/homelib/spec110...http://bib.convdocs.org/v9122/?download=file#2http://knowledge.allbest.ru/manufacture/2c0a65625a2bc78a5c43...2,78%Дальневосточныйгос. Университет 2,01% 2,01%путей сообщения[9] Система автоматическ...[10] Учебное пособие: Гос...http://bestreferat.ru/referat­109631.htmlИнтернет(Антиплагиат)1,71% 1,71%[11] Моделирование электр...http://knowledge.allbest.ru/manufacture/2c0b65635b3bd68b5d43...Интернет(Антиплагиат)1,45% 1,45%[12] rsl01005518430.txthttp://dlib.rsl.ru/rsl01005000000/rsl01005518000/rsl01005518...РГБ, диссертации 0,25% 1,13%[13] rsl01005408665.txthttp://dlib.rsl.ru/rsl01005000000/rsl01005408000/rsl01005408...РГБ, диссертации 0%1,1%[14] Катин Ч1 редакт.DOCДальневосточныйгос. Университет 0%путей сообщения0,74%[15] Абатурова Конспект л...Дальневосточныйгос. Университет 0%путей сообщения0,74%[16] МонографияЖуйков Кер...Дальневосточныйгос. Университет 0%путей сообщения0,74%http://dlib.rsl.ru/rsl01002000000/rsl01002979000/rsl01002979...РГБ, диссертации 0%0,57%http://dlib.rsl.ru/rsl01004000000/rsl01004718000/rsl01004718...РГБ, диссертации 0%0,49%[19] МетодУказания­Левчен...Дальневосточныйгос. Университет 0%путей сообщения0,48%[20] Су Да ­ Особ­ти разв...Дальневосточныйгос. Университет 0%путей сообщения0,47%[17] rsl01002979354.txt[18] rsl01004718066.txt[21] rsl01006634253.txthttp://dlib.rsl.ru/rsl01006000000/rsl01006634000/rsl01006634...РГБ, диссертации 0%0,44%[22] rsl01005510498.txthttp://dlib.rsl.ru/rsl01005000000/rsl01005510000/rsl01005510...РГБ, диссертации 0%0,41%http://lib.znate.ru/docs/index­216368.htmlИнтернет(Антиплагиат)0,4%[23] «Водгео­Гидросервис»...[24] Диссертация А.Н. Луц...[25] Проект системы автом...http://knowledge.allbest.ru/manufacture/3c0b65635b2bc68a4d53...Интернет(Антиплагиат)http://rulitru.ru/v3581/?download=1http://dvgups.antiplagiat.ru/ReportPage.aspx?docId=427.13755642&repNumb=1Интернет(Антиплагиат)0,4%0,39% 0,39%Дальневосточныйгос. Университет 0%путей сообщения[26] История становления ...[27] Источник 270,4%Дальневосточныйгос. Университет 0%путей сообщения0,37%0,36% 0,36%1/1506.07.2015Антиплагиат[28] rsl01004407295.txthttp://dlib.rsl.ru/rsl01004000000/rsl01004407000/rsl01004407...РГБ, диссертации 0%[29] rsl01004865903.txthttp://dlib.rsl.ru/rsl01004000000/rsl01004865000/rsl01004865...РГБ, диссертации 0,15% 0,31%Дальневосточныйгос. Университет 0%путей сообщения[30] автореферат Солдатки...0,36%0,28%Интернет(Антиплагиат)0,25% 0,25%[32] Совершенствование си...

http://netess.ru/3elektrotehnika/626374­1­sovershenstvovanie...Интернет(Антиплагиат)0%0,25%[33] УП­09http://brstu.ru/images/stories/section/facultets/feiu/miit/d...Интернет(Антиплагиат)0%0,24%[34] Частотно регулируемы...http://dic.academic.ru/dic.nsf/ruwiki/1190537Интернет(Антиплагиат)0%0,19%[35] Источник 35http://5ballov.ru/referats/preview/76615Интернет(Антиплагиат)0%0,17%[36] rsl01005514753.txthttp://dlib.rsl.ru/rsl01005000000/rsl01005514000/rsl01005514...РГБ, диссертации 0,11% 0,11%[37] rsl01002282021.txthttp://dlib.rsl.ru/rsl01002000000/rsl01002282000/rsl01002282...РГБ, диссертации 0%0,1%[38] Апоревич_моно.docДальневосточныйгос. Университет 0%путей сообщения0%[39] диссертации­201312 2...Дальневосточныйгос. Университет 0%путей сообщения0%[40] Диссертация­25.09.20...Дальневосточныйгос. Университет 0%путей сообщения0%[41] Поличка_Монография.d...Дальневосточныйгос. Университет 0%путей сообщения0%[42] Диссертация­Су Да­20...Дальневосточныйгос. Университет 0%путей сообщения0%[43] Диссертация­25.09.20...Дальневосточныйгос. Университет 0%путей сообщения0%[31] Подробнее (3/10)http://www.sagmu.ru/nauka/images/stories/nauka/sbornik%20stu...Частично оригинальные блоки: 0% Оригинальные блоки: 79,42% Заимствование из "белых" источников: 0% Итоговая оценка оригинальности: 79,42% http://dvgups.antiplagiat.ru/ReportPage.aspx?docId=427.13755642&repNumb=12/1506.07.2015АнтиплагиатМинистерство транспорта Российской ФедерацииФедеральное агентство железнодорожного транспортаФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГООБРАЗОВАНИЯ«ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ»Кафедра «Электротехника, электроника и электромеханика»К ЗАЩИТЕ ДОПУСТИТЬЗаведующий кафедрой_________ О.А.Малышева"____"___________2015 г.СИСТЕМА [9]АВТОМАТИЗИРОВАННОГО  УПРАВЛЕНИЯ  КАНАЛИЗАЦИОННОЙ  НАСОСНОЙ  СТАНЦИИ  НА  ОСНОВЕ  ПРИМЕНЕНИЯ  ЭЛЕКТРОПРИВОДОВ  СВЫСОКОВОЛЬТНЫМИ ТРЕХФАЗНЫМИ АСИНХРОННЫМИ ДВИГАТЕЛЯМИПояснительная записка к выпускной квалификационной работеВКР 13.03.02 ПЗ – 648Студент гр. 648Крицын Д.А.РуководительВласьевский С.В.НормоконтрольКонстантинова Е.В.Хабаровск – 2015Министерство транспорта Российской ФедерацииФедеральное агентство железнодорожного транспортафедеральное государственное бюджетное образовательное учреждениевысшего профессионального образования«Дальневосточный государственный университет путей сообщения»(ДВГУПС)Электроэнергетический институт Кафедра Электротехника, электроника и электромеханика([9]наименование УСП) (наименование кафедры)Направление (специальность) 13.03.02____Электропривод и автоматика_____(код, наименование направления или специальности)УТВЕРЖДАЮ:Зав. кафедрой_____________«_____» ________________г.З А Д А Н И Ена выпускную квалификационную работу студента[9]Крицына Дениса Александровича(фамилия, имя, отчество)1.Тема  ВКР:  «Система  автоматизированного  управления  канализационной  насосной  станции  на  основе  применения  электропривода  свысоковольтными трехфазными асинхронными двигателями»утверждена приказом по университету от «25»  мая 2015 г. № 466а2. Срок сдачи студентом законченной ВКР «7» [9]июля 2015 г.3. Исходные данные к ВКР Существующая схема канализационной насосной станции №5А.;остальные исходные данные приводятся в пояснительной записке.4. Содержание расчетно­пояснительной записки (перечень подлежащих разработке вопросов)1) [9]Анализ технологического процесса работы канализационной насосной станции №5А.2) Описание технологических требований к оборудованию и электросистеме.3) Обоснование выбранных насосов и электродвигателей.4) Разработка функциональной, принципиальной схем канализационной насосной станции №5А.5) Экономическая оценка модернизации КНС – 5А.5. Перечень графического материала (с точным указанием обязательных чертежей)1)  Существующая  функциональная  схема  КНС  –  5А  2)  Упрощенная  функциональная  схема  с  частотным  регулированием  3)  Схема  резервуараКНС – 5А 4) Схема преобразователя частоты TMEIC TMdrive – VGM2 5) Структурная схема КНС – 5А 6) Схемы для расчета экономической оценки.6 Дата выдачи задания 25 мая 2015 г.Календарный планвыполнения выпускной квалификационной работы№ п/пНаименование этапов выполнениявыпускной квалификационной работы*Срок выполнения этапов ВКРПримечание1[9]Анализ технологического процесса работы канализационной насосной станции №5Аhttp://dvgups.antiplagiat.ru/ReportPage.aspx?docId=427.13755642&repNumb=13/1506.07.2015Антиплагиат01.06.20152Описание технологических требований к оборудованию и электросистеме08.06.20153Обоснование выбранных насосов и электродвигателей15.06.20154Разработка функциональной, принципиальной схем канализационной насосной станции №5А.22.06.20155Экономическая оценка модернизации КНС – 5А.01.06.2015Студент Крицын Д.А.Руководитель ВКР Власьевский С.В.AbstractIn this thesis work, we will focus on the modernization of the sewage pumping station №5A by introducing into the existing system, controlled by theoperator of the frequency inverter. The aim of this idea is to reduce the reconstruction of power consumption and cost reduction of hardware resources.In addition, reducing the influence of the human factor, that is, automation enables you to control valves, without human contact.РЕФЕРАТПроект содержит 61 с., 14  рисунков, 6 таблиц, 8 источников, 5 приложений.[9]КАНАЛИЗАЦИЯ,  НАСОСЫ,  НАСОСНЫЕ  СТАНЦИИ,  ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛИ,  ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ  ЧАСТОТЫ,  ДАТЧИК  ДАВЛЕНИЯ,  АВТОМАТИЗАЦИЯ,СИЛОВЫЕ ШКАФЫ УПРАВЛЕНИЯ, РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО, МОДЕРНИЗАЦИЯОбъектом исследования является канализационная насосная станция №5А (КНС – 5А) по адресу: г. Хабаровск, ул. Промышленная 1б.В соответствии с заданием было проведено исследование модернизации данной КНС ­ 5А, описание технологические требования оборудованиястанции,  обоснование  используемых  насосных  агрегатов  и  электродвигателей.  Сделан  выбор  частотного  преобразователя.  Разработаныфункциональная  схема,  принципиальная  схема  и  схема  управления  насосными  агрегатами.  Проведена  экономическая  оценка  станции  до  ипосле модернизации.СОДЕРЖАНИЕВВЕДЕНИЕ………………………………………………………………… 101 ТЕОРИЯ КАНАЛИЗАЦИИ, СТОЧНЫЕ ВОДЫ,ВИДЫ АНАЛИЗАЦИИ…………………………………………………… 131.1 Теория канализации, их виды и размещение1.2 Автоматизация насосных станций путем внедренияпреобразователя частоты в систему………………………………… 142 ОПИСАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА РАБОТЫКАНАЛИЗАЦИОННОЙ НАСОСНОЙ СТАНЦИИ №5АСТАНЦИИ №5­А…………………………………………………………... 162.1 Существующий состав системы КНС № 5А…………………….​ 172.2 Технические электротехнические решения помодернизации КНС – 5А………………………………………………….. 182.3 Основные функции, выполняемые приборами автоматики… 232.4 Локальная система автоматизации с установкой ВЧСУ…….. 242.5 Технологический процесс работы канализационнойнасосной станции………………………………………………………… 252.6 Технические требования к составу и встроеннойаппаратуре поставляемого оборудования……………………………. 282.7 Технические требования к силовым цепям, системеуправления, блокировок и защит комплектногораспределительного устройства выходного напряжениявысоковольтных преобразователей частоты (КРУпч)……………… 343 РАЗРАБОТКА СХЕМ СИСТЕМЫ ЧАСТНОГОРЕГУЛИРОВАНИЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДОВКАНАЛИЗАЦИОННОЙНАСОСНОЙ СТАНЦИИ №5А…………………………………………. 373.1 Обоснование выбора оборудования……………………………. 473.2 Назначение и структура системы, разработкафункциональной схемы управления ЭП КНС – 5А………………….. 494 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА МОДЕРНИЗАЦИИ КНС – 5А…. 534.1 Существующий режим…………………………………………… 534.2 Расчет потребления мощности при режиме работу КНСпо варианту №1…………………………………………………………… 554.3 Расчет потребления​ мощности при режиме работу КНСпо варианту №2…………………………………………………………… 57ЗАКЛЮЧЕНИЕ…………………………………………………………… 63СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ……………………… 64ПРИЛОЖЕНИЯ………………………………………………………….. 65ВВЕДЕНИЕПоследние годы в России ознаменовались ничем иным, как настоящим пиком развития строительного рынка. Уверенными темпами происходитвнедрение  передовых  методик  в  строительстве,  а  также  «свежих»  технологий  канализации  и  водоотведения.  Канализационные  насосныестанции – удачное решение. Это именно та технология, которая в одно мгновение сменила древние системы самотечной канализации.КНС (канализационные насосные станции) – это оборудование, которое создано для водоотведения сточных вод на очистные сооружения. КНСприменяются при невозможности осуществления сброса сточных вод самотеком.Канализационная насосная станция (​КНС)  предназначена  для  перекачки  дренажных  и  ливневых  вод,  хозяйственно  ­  бытовых  и  промышленных  сточных  вод,химически  агрессивных  промышленных  и  нефтесодержащих  сточных  вод,  очищенных  стоков  с  очистных  сооружений  наоборотное техническое водоснабжение, на сброс в открытые водоемы.[23] Канализационные насосные станции обеспечивают подачу сточных вод на очистные сооружения, если рельеф местностиhttp://dvgups.antiplagiat.ru/ReportPage.aspx?docId=427.13755642&repNumb=14/1506.07.2015Антиплагиатне  позволяет  отводить  эти  воды  самотеком.  Применение  КНС  позволяет  также  избежать  большого  заглубления  [31]самотечных коллекторов [1].Введение  автоматизации  управления  насосными  станциями  является  одним  из  важнейших  направлений  техническогопрогресса в области подачи и отвода воды в населенных пунктах и на промышленных предприятиях.Современные  системы  водоснабжения  имеют  разветвленную  сеть  и  большое  число  водопитателей,  расположенных  наобширной  территории.  Визуальный  контроль  за  состоянием  технологического  оборудования  и  ручное  управление  агрегатамине могут обеспечить достаточной надежности и экономичности работы насосных станций.Применение автоматизированного управления насосными станциями дает значительные преимущества:­  повышает  бесперебойность,  четкость  и  надежность  работы,  поскольку  автоматическая  аппаратура  быстро  реагирует  наизменение режима работы станций;­  позволяет  уменьшить  вместимость  баков  водонапорных  башен  и  сборных  резервуаров  за  счет  увеличения  частоты  пуска  иостановки агрегатов;­  снижает  эксплуатационные  расходы  вследствие  уменьшения  числа  обслуживающего  персонала,  а  также  расходов  наотопление и освещение помещений;­  снижает  строительную  стоимость,  так  как  оборудование  концентрируется  на  меньшей  площади  машинного  зала  и  отпадаетнеобходимость в устройстве бытовых​ и вспомогательных помещений;­  увеличивает  срок  службы  оборудования  и  приборов  благодаря  своевременному  выключению  из  работы  агрегатов  привозникновении неполадок в их работе;­  дает  возможность  сосредоточить  управление  несколькими  автоматизированными  насосными  станциями  в  одном  пункте,  чтоделает систему более гибкой и надежной;­ исключает участие персонала станции в технологических операциях, протекающих в антисанитарных условиях [2].[7]Предметом исследования данной дипломной работы является канализационная насосная станция № 5А (КНС­5А), расположенная по адресу: г.Хабаровск, ул. Промышленная, 1б.В данном дипломном проекте речь пойдет о модернизация насосного оборудования КНС­5А с внедрением системы автоматического управлениявысоковольтными насосными агрегатами с частотным регулированием их производительности в функции уровня приемного резервуара.Внедрение  преобразователей  частоты  в  систему  водоотведения  обусловлена,  во­первых,  более  высокой  экономическойэффективностью частотно управляемых электроприводов, по сравнению с системой «электродвигатель – питательный насос –дроссельная  задвижка»,  когда  регулирование  подачи  воды  производилось  вручную  операторами.  Во­вторых,  тем,  чтоальтернативы при внедрении новых регулируемых электроприводов на сегодняшний день нет.[8]Актуальность  экономии  электроэнергии  и  технический  прогресс  обуславливают  интерес  к  современным  решениям  автоматизации  насоснойстанции.Отсутствие элементарного автоматического управления является наиболее частой причиной аварийных ситуаций, сбоев подачи воды, а такженесанкционированных  сбросов  канализационных  отходов  в  водоемы.  Это  легко  можно  видеть  на  примере  старых,  неавтоматизированныхгородских канализационных систем.Целью  данной  работы  является  исследование  канализационной  насосной  станции  №   5А,  ее  автоматизация,  разработка  схем  управлениянасосными агрегатами и системой в целом и ее технико – экономическая оценка.1 ТЕОРИЯ КАНАЛИЗАЦИИ, СТОЧНЫЕ ВОДЫ,ВИДЫ КАНАЛИЗАЦИЙТеория канализации, их виды и размещениеКанализация  является  одним  из  видов  инженерного  оборудования  и  благоустройства  населенных  пунктов,  жилых,общественных  и  производственных  зданий,  обеспечивающих  необходимые  санитарно­гигиенические  условия  и  высокийуровень удобств для труда, быта и отдыха населения.Под  канализацией  понимается  комплекс  оборудования,  сетей  и  сооружений,  предназначенных  для  организованного  приема  иудаления  по  трубопроводам  за  пределы  населенных  пунктов  или  промышленных  предприятий  загрязненных  сточных  вод,  атакже для их очистки и обезвреживания перед утилизацией или сбросом в водоем.Объектами канализации являются здания жилого, общественного, производственного, служебного и специального назначения,оборудованные  внутренним  водопроводом  и  канализацией,  а  также  вновь  строящиеся,  существующие  и  реконструируемыегорода,  поселки  городского  типа,  сельские  и  дачные  поселки,  курорты,  промышленные  предприятия,  комбинаты  ипромышленные районы.Внутренняя  канализация  служит  для  приема  сточных  вод  в  местах  их  образования  и  для  отведения  за  пределы  здания  внаружную  канализационную  сеть.  Наружная  канализация  предназначена  для  транспортирования  сточных  вод  за  пределынаселенных пунктов или промышленных​  предприятий на очистные сооружения, которые служат для обезвреживания сточныхвод,  выпуска  очищенных  вод  в  водоем  без  нарушения  его  естественного  состояния  и  обработки  осадка  в  целях  дальнейшейего утилизации.Сточными  называются  воды,  использованные  на  бытовые,  производственные  или  другие  нужды  и  загрязненные  при  этомдополнительными  примесями,  изменившими  их  первоначальный  химический  состав  и  физические  свойства,  а  также  воды,стекающие  с  территории  населенных  пунктов  и  промышленных  предприятий  в  результате  выпадения  атмосферных  осадковили поливки улиц.[3]характернее тики  [4]примесей  сточные  воды  подразделяют  на  триВ  зависимости  от  происхождения,  вида  и  качественной  ​основные  категории:  бытовые  (хозяйственно­фекальные),  производственные  ([3]промышленные)  и  дождевые  (атмосферные)[3].1.2 [4]Автоматизация насосных станций путем внедрения преобразователя частоты в системуДо  сих  пор  широко  распространен  способ  регулирования  подачи  насосных  агрегатов  с  помощью  дросселирования  напорныхлиний  и  регулирования  количества  функционирующих  аппаратов.  Параметром  регулирования,  как  правило,  являетсядавление в трубопроводе. При этом насосные агрегаты устанавливаются исходя из определенных расчетных (прогнозируемых)характеристик работы системы. Мощность насосов нередко выбирается с припуском в большую сторону, чтобы предотвратитьвнезапные  экстренные  ситуации  с  подачей.  После  запуска  агрегаты  непрерывно  работают  во  флагманском  режиме  без  учетаколебаний  расхода  и  напора  воды.  Даже  в  ночной  период,  когда  не  требуется  значительных  усилий  в  связи  с  низкимводопотреблением,  насосы  вынуждены  работать  в  том  же  рабочем  темпе,  что  и  днем,  при  этом  расходуя  значительноеhttp://dvgups.antiplagiat.ru/ReportPage.aspx?docId=427.13755642&repNumb=15/1506.07.2015Антиплагиатколичество электроэнергии.Появление  технологии  регулируемого  электропривода  позволило  поменять  ориентиры:  теперь  условия  подачи  продиктованынеприменением той или иной насосной установки, а непосредственно характеристиками трубопровода. Большую популярностьв мире получил частотно регулируемый электропривод с асинхронным электродвигателем. Изменение частоты вращения валадвигателя  осуществляется  с  помощью  электронного  прибора,  который  принято  назвать  преобразователем  частоты.Регулирование  скорости  происходит  с  помощью  изменения  частоты  и  амплитуды  трехфазного  напряжения,  поступающего  наэлектромотор.  Таким  способом,  изменяя  параметры  питающего  напряжения  (частотное  управление),  можно  управлятьскоростью вращения электродвигателя, устанавливая ее как ниже, так и выше номинальной.В  основе  метода  частотного  управления  лежит  несложный  принцип.  Частота  промышленной  сети,  как  правило,  составляет  50Гц.  К  примеру,  мы  используем  насос  с  двухполюсным  электродвигателем.  При  заданной  частоте  сети,  скорость  вращенияэлектродвигателя составит 3000 оборотов в минуту (50 Гц х 60 сек.). При этом на выходе мы получаем номинальный напор ипроизводительность,  соответствующую  паспорту  агрегата.  Используя  преобразователь  частоты,  мы  можем  понизить  частотуподаваемого  переменного  напряжения,  а,  следовательно,  изменится  напор  и  производительность  самого​  насоса.  Частотныйпреобразователь меняет частоту соответствующим образом, основываясь на данных специального датчика давления, которыйустанавливается в трубопроводе.[1]2 ​ОПИСАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА РАБОТЫ КАНАЛИЗАЦИОННОЙ НАСОСНОЙ СТАНЦИИ № 5­а2.1 Состав существующей системы канализационной насосной станции № 5АНа рисунке 2.1 приведена существующая функциональная схема канализационной насосной станции №5А. В ней представлена работа станциидо модернизации, т. е. без внедрения частотного регулирования.Рисунок 2.1 ­ Существующая схема канализационной насоснойстанции КНС – 5АСостав и технические характеристики существующего оборудования:Насосные агрегаты:­ тип насосного агрегата – Morris 7100 NC;­ номинальный напор – 56 м.в. ст.;­ номинальный расход – 3000 м3/ч;­ количество насосных агрегатов в группе – 5;­ тип приводного электродвигателя – АДЧР­630­6.0­8­У1;­ номинальная мощность электродвигателя – 630 кВт;­ номинальное напряжение – 6 кВ;­ номинальный линейный ток – 81 А;­ номинальная частота питания – 50 Гц;­ номинальная синхронная скорость – 750 об/мин;­ система охлаждения – принудительная вентиляция;­ встроенная система защит насосного агрегата и электродвигателя(РТС датчики контроля температуры подшипников насоса, подшипников электродвигателя, фаз​ статора).Задвижки на напоре насосных агрегатов.Задвижки на выходных напорных магистралях.Задвижки секционирования напорной магистрали.Распределительное устройство питания насосных агрегатов от сети 50 Гц:­ номинальное напряжение – 6 кВ;­  тип  ячеек  –  8DJH  «Siemens»  комплектное  распределительное  устройство  элегазовое  (КРУЭ)  с  одинарной  системой  сборных  шин,  токиприсоединений до 630 А, ток сборных шин 630 А;­ количество вводов – 4;­ количество секций – 2;­ ячейка секционного выключателя – 1;­ ячейки с трансформаторами напряжения – 2;­ ячейки отходящих линий на агрегаты – 5;­ ячейки трансформаторов собственных нужд –2.Ячейки питания преобразователей частоты в количестве 2 шт. на 8DJH «Siemens» с системой управления и защит серии SIPROTEC.Характеристика приемного отделения:­ количество приемных резервуаров КНС – 1;­ количество отделений приемного резервуара – 2;­ возможность разделения на технологические отделения – да;­ глубина приемного резервуара – 4 м.2.2 Технические и электротехнические решения по модернизации КНС – 5АВ процессе модернизации канализационной насосной​ станции были приняты следующие технические и элеткротехнические решения:­  В  части  установки  станции  частотного  управления  высоковольтными  электродвигателями  для  автоматизации  технологического  процессарегулирования производительности насосных агрегатов, включающей в себя:а)  комплектную  высоковольтную  станцию  частотного  управления  (ВСЧУ)  предназначенную  для  автоматического  согласованного  управлениягруппой  перекачивающих  насосных  агрегатов  КНС  с  частотным  регулированием  их  производительности  в  функции  регулирования  уровнястоков  приемного  резервуара.  В  качестве  устройств  частотного  регулирования  приняты  преобразователи  частоты  типа  ТМdrive­MVG­105/6,производства TMEIC, с многоуровневым принципом формирования выходного напряжения;б) локальную систему автоматического управления в составе ВСЧУ, которая обеспечивает контроль текущего режима, оперативное управлениеиархивирование  состояний  основного  технологического  оборудования  –  насосными  агрегатами,  задвижками  на  напоре  агрегатов,  уровней  вприемномрезервуаре – в режиме реального времени;в) оборудование вспомогательных систем помещения установки ВСЧУ (систем отопления, кондиционирования и вентиляции);г)​ обустройство помещения высоковольтных преобразователей частоты в соответствии с требованиями производителей оборудования.­  По  модернизации  РУ­6кВ  с  заменой  существующих  ячеек  на  ячейки  с  элегазовой  изоляцией  типа  8DJH  производства  фирмы  «Siemens»,включающей в себя:а) организацию питания оперативных цепей ячеек РУ­6кВ на напряжении 220В постоянного тока;б) данные по прокладке силовых кабелей 6 и 0,4кВ, а также контрольных кабелей, с соответствующим демонтажем существующих линий;в)  расчет  компенсации  реактивной  мощности,  а  также  данные  по  выбору  и  установке  соответствующих  регулируемых  конденсаторныхустановок;г) расчет токов короткого замыкания, выбор оборудования и материалов по динамической и термической устойчивости к токам КЗ;д) расчет релейной защиты в реконструируемом РУ­6кВ, с согласованием действия защит относительно питающих сетей;http://dvgups.antiplagiat.ru/ReportPage.aspx?docId=427.13755642&repNumb=16/1506.07.2015Антиплагиате)  схема  модернизируемого  РУ­6кВ  принята  четырех  секционной  и  определяется  внедрением  преобразователей  частоты  для  асинхронныхдвигателей.­ По созданию системы автоматизированного диспетчерского контроля основных технологических параметров объекта, включающее в себя:а)  установку  первичных​  преобразователей  технологических  параметров  в  объеме,  предусмотренном  техническим  заданием  и  концепциипостроениясистемы автоматизированного управления и диспетчерского контроля технологических объектов МУП города Хабаровска «Водоканал»;б)  установку  шкафов  управления  вспомогательным  оборудованием,  нормирования,  согласования,  индикации  и  контроля  данных  первичныхпреобразователей;в) создание местного диспетчерского пульта управления и контроля, сфункциями архивирования данных в режиме реального времени.Электротехнические решенияИсходя  из  условия  бесперебойности  работы  станции,  реконструкция  РУ­6кВ  и  внедрение  частотного  регулирования  производительностинасосных агрегатов с созданием локальной системы управления основным технологическим процессом, предусмотрена в два этапа.Первый этап работ:­ обустройство помещения для установки высоковольтных преобразователей частоты, с оборудованием их вспомогательными системами, в частинеобходимой  для  функционирования  ВПЧ­2  (отопления,  вентиляции  и  кондиционирования,  усиления  конструкций,  сооружение  кабельныхканалов  и  фальшполов,  оборудование  контура  уравнивания  потенциалов  помещения  ВПЧ  и​  монтаж  распределительного  пункта  для  питанияоборудования ВПЧ­2);­  установка  и  подключение  преобразователя  частоты  ВПЧ­2  предназначенного  для  управления  3­мя  насосными  агрегатами  и  проведениепусконаладочных работ на указанном оборудовании;­  установка  и  подключение  технологического  контроллера  станции  СТК­500,  реализующего  функции  локальной  системы  автоматическогоуправления насосными агрегатами и напорными задвижками;­  установка  пультов  местного  управления  (ПМУ)  насосными  агрегатами  как  от  сети  6  кВ,  так  и  в  режиме  частотного  регулирования  егопроизводительности. Кроме того, ПМУ содержат органы управления и индикации состояния напорными задвижками.­ установка кнопок тригерного действия для обеспечения функций аварийного отключения непосредственно у насосного агрегата (на отметке­8.900 в машинном отделении);­ установка щита постоянного тока в помещении существующего РУ­6кВ;­  демонтаж  существующих  камер  второй  секции  шин  (2,  4,  6,  8,  10,  12,  14  ­  7  шт.),  с  сохранением  ячейки  № 1  (реконструкция  указаннойсекции на 1­ом этапе принята, исходя из того, что в настоящее время к ней подключены два главных насосных агрегата из пяти);­ реконструкции фундаментов,​ демонтированной секции РУ­6кВ;­ установка новых ячеек 6 кВ 2­ой и 4­ой секций шин;­ установка компенсирующих устройств (КРМ) в РУ­6кВ;­ прокладка необходимых силовых и контрольных кабелей;­ подключение щита постоянного тока и проведение необходимых пуско­наладочных работ (ПНР);­ подключение вновь смонтированных секций РУ­6кВ и проведение ПНР;­ подключение одной из установок КРМ к реконструируемой секции и проведение ПНР;­ создание локальной системы управления тремя насосными агрегатами, включающей в себя режимы местного управления (от устанавливаемыхпультов ПМУ) и дистанционного согласованного автоматического управления основным технологическим оборудованием (насосными агрегатамии  напорными  задвижками)  от  технологического  контроллера  СТК­500  в  функции  поддержания  уровня  в  приемном  резервуаре  по  сигналампреобразователей уровня (датчиков) в 2­х отделениях грабельной;­ опытная эксплуатация оборудования по 1­ому этапу реконструкции;­ ввод в эксплуатацию оборудования по 1­ому этапу реконструкции.На 2­м этапе реконструкции технические решения предусматривают следующий объем работ:­  обустройство  помещения  для  установки  высоковольтных​  преобразователей  частоты,  с  оборудованием  их  вспомогательными  системами,  вчасти  необходимой  для  ВПЧ­1  (отопления,  вентиляции  и  кондиционирования,  заземления  ВПЧ­1  и  монтаж  распределительного  пункта  дляпитания оборудования ВПЧ­1);­  установка  и  подключение  преобразователя  частоты  ВПЧ­1  предназначенного  для  управления  3­мя  насосными  агрегатами  и  проведениепусконаладочных работ на указанном оборудовании;­  подключение  к  технологическому  контроллеру  станции  СТК­500  оборудования  реконструируемых  насосных  агрегатов  (ячеек  РУ­6кВ,  КРУпч,напорных задвижек), для создания функции локальной системы автоматического управления насосными агрегатами и напорными задвижкамив полном объеме реконструкции;­  установка  пультов  местного  управления  (ПМУ)  насосными  агрегатами  как  от  сети  6  кВ,  так  и  в  режиме  частотного  регулирования  егопроизводительности. Кроме того, ПМУ содержат органы управления и индикации состояния напорными задвижками.­  Для  обеспечения  функций  аварийного  отключения  непосредственно  у  насосного  агрегата  (на  отметке  ­8.900  в  машинном  отделении)предусмотрена установка кнопок тригерного действия;­ демонтаж существующих камер первой секции шин РУ­6кВ;­​ деконструкции фундаментов, демонтированной секции РУ;­ установка новых ячеек 6 кВ 1­ой и 3­ей секций шин;­ подключение второй установки КРМ в РУ­6кВ;­ прокладка необходимых силовых и контрольных кабелей;­ подключение вновь смонтированной секции РУ­6кВ и проведение ПНР;­ подключение КРМ и проведение ПНР;­ создание локальной системы управления пятью насосными агрегатами,включающей  в  себя  режимы  местного  управления  (от  устанавливаемых  пультов  ПМУ)  и  дистанционного  согласованного  автоматическогоуправления  насосными  агрегатами  и  напорными  задвижками  от  технологического  контроллера  СТК­500  в  функции  поддержания  уровня  вприемном резервуаре по сигналам преобразователей уровня (датчиков) в 2­х отделениях грабельной;­ опытная эксплуатация оборудования по 2­ому этапу реконструкции;­ ввод в эксплуатацию оборудования по 2­ому этапу реконструкции.2.3. Основные функции, выполняемые приборами автоматикиАвтоматизация канализационных насосных станций поможет решать следующие задачи без участия человека:­ осуществление централизованного контроля над процессом водоотведения;­ регистрация и фиксация отклонений параметров насосных​ агрегатов и другого оборудования;­ распознавание и своевременное предупреждение аварийных ситуаций;­ оптимизация и автоматический подбор наилучшего режима работы;­ диагностика состояния оборудования.Основные функции автоматизированных систем на КНС:­ своевременная подача сигнала на остановку и пуск основных и вспомгательных насосов;­ поочередное включение и выключение насосных агрегатов в заданной последовательности;­ нагнетание необходимого давления во всасывающем трубопроводе и впускном клапане насоса перед его запуском;­ возможность регулировать и устанавливать любой режим при запуске, работе или остановке насосного оборудования;­ отключения и перезапуск всей системы при аварийной ситуации;­ контроль и защита насосного оборудования от перегрева, перепадов напряжения и механических повреждений;http://dvgups.antiplagiat.ru/ReportPage.aspx?docId=427.13755642&repNumb=17/1506.07.2015Антиплагиат­ передача сигналов о включении агрегатов и их выключении на центральный диспетчерский пульт;­ поддержание заданных параметров для рабочего режима ­ уровня стоков, напора во время вывода и др.;­ управление дренажными насосами;­ включение механических грабель и их отключение;­ поддержание определенной температуры​ в помещении станции;­ сигнализация в случае возникновения аварийной ситуации;­ вентиляция помещений и контроль температуры в помещениях.2.4. Локальная система автоматизации с установкой ВСЧУКомплектная высоковольтная станция частотного управления (ВСЧУ)предназначена  для  автоматического  согласованного  управления  группой  перекачивающих  насосных  агрегатов  КНС  с  частотнымрегулированием их производительности в функции регулирования уровня стоков приемного резервуара.Основная функция локальной системы управления – автоматическоеподдержание  уровня  в  приемном  резервуаре  равным  заданному  значению  –  путем  частотного  регулирования  производительности  одного  илидвух  насосных  агрегатов  от  двух  ВПЧ  в  составе  высоковольтной  станции  частотного  управления  (ВСЧУ).  Структура  силовых  цепейпредполагает,  возможность  подключения  насосных  агрегатов  как  непосредственно  к  сети  6  кВ,  так  и  к  выходам  двух  высоковольтныхпреобразователей частоты (агр.3, 5 от ВПЧ1, агр.1, 2, 4 от ВПЧ2).Локальная  система  автоматического  управления  в  составе  ВСЧУ  обеспечивает  контроль  текущего  режима,  оперативное  управление  иархивирование  состояний  основного  технологического  оборудования​  –  насосными  агрегатами,  задвижками  на  напоре  агрегатов,  уровней  вприемном резервуаре – в режиме реального времени.Основной  режим  управления  осуществляется  технологическим  контроллером  СТК­500  с  частотным  регулированием  производительностиосновных насосных агрегатов от ВПЧ1 и ВПЧ2. Алгоритм управления предусматривает выравнивание токовой загрузки частотно­управляемыхэлектродвигателей  по  скорости  вращения.  При  недостаточной  производительности  основных  агрегатов  производится  подключениедополнительного агрегата непосредственно от сети 6кВ. Очередность и статусы управления агрегатами в автоматическом режиме определяютсяоператором произвольно в зависимости от текущего состояния оборудования (готовности к включению).2.5 Технологический процесс работы канализационной насосной станцииРежим водоотведения в ​городе  характеризуется  большой  неравномерностью  расходов,  с  коэффициентом  часовой  неравномерности.  Это  значит,  чтоднем в период максимального  отвода стоков ее часовой расход может в несколько раз превышать среднее значение суточногорасхода. Ночью, наоборот,  отвод резко сокращается.Непосредственное включение насоса в сеть в условиях сильной неравномерности  отвода привело бы к ненормальному режимуработы насоса с недостаточным напором или, наоборот, с малой подачей и чрезмерным давлением. На такие режимы работы инасосы,  и  сеть  водоснабжения  не  рассчитаны,  при  этом  в  сети  происходили  бы  глубокие  перепады  давления,  перебои  вотведение  стоков,  резко  возросло  бы  потребление  электроэнергии.  Включение  в  сеть  водоснабжения  преобразователячастоты  позволяет  насосу  и  потребителям  действовать  по  своим  графикам,  причем  насос  всегда  работает  в  расчетном,наиболее выгодном и правильном режиме.Автоматизация  насоса  позволяет  избежать  всех  недостатков  ручного  управления.  Благодаря  автоматизации  не  требуетсядополнительных затрат труда и участие человека в технологическом процессе. [11]На  рисунке  2.2  представлена  схема  основного  блока  канализационной  насосной  станции  –  коллектор  с  насосными  агрегатами  и  системойтрубопровода.Рисунок 2.2 ­ Коллектор канализационной насосной станцииПо  сути,  КНС  является  герметичной  сливной  ямой,  оборудованной  одним  или  несколькими  специальными  насосами,  благодаря  которымпроисходит транспортировка сточных вод в пункт их назначения. Можно выделить следующие основные элементы этого устройства:­  Накопительный  резервуар.  Здесь  все  понятно  –  это  емкость  для  сбора  отходов  человеческой  жизнедеятельности.  Этот  накопительныйрезервуар может быть изготовлен как из пластика, так и из бетона и даже металла. Следует понимать, что материал емкости оказывает прямоевлияние на стоимость КНС.­  Фекальный  насос.  Как  правило,  КНС  предусматривает  установку  двух  таких  агрегатов  –  один  рабочий,  другой  резервный.  Эти  насосыпрактически не создают давления – в их задачи входит подъем сточных вод на определенный уровень. Дальше фекалии идут самотеком, как и вобычной канализационной системе.­ Система трубопроводов. Она объединяет оба насоса в единую систему и отправляет сточные воды к очистным сооружениям или в центральнуюканализацию.​ Как правило, система трубопроводов оборудуется специальными задвижками, позволяющими управлять работой насосов.­  Поплавочные  выключатели.  Используется,  как  правило,  несколько  штук  (три,  а  то  и  четыре).  В  их  задачи  входит  включение  и  выключениенасоса  в  автоматическом  режиме.  Действуют  они  просто  –  когда  уровень  сточных  вод  в  канализационной  насосной  станции  повышается  доопределенного  уровня,  поплавок  поднимается  вверх,  натяжение  троса  ослабевает,  в  результате  чего  срабатывает  выключатель,  и  насосвключается, начиная перекачивать скопившуюся в резервуаре жидкость. Когда уровень падает до заданной отметки, трос снова натягивается ивыключатель  отключает  насос.  Три  или  четыре  поплавка  нужны  для  полного  контроля  работы  КНС  –  в  случае  выхода  из  строя  первого,срабатывает второй. А в случае не включения самого насоса, третий и четвертый поплавки включают резервный агрегат.Кроме того, практически все бытовые канализационные насосные станции оборудуются лестницей для ее обслуживания, специальной крышкойсо  смотровыми  и  ревизионными  отверст��ями  и  электрической  щитовой,  в  задачи  которой  входит  контроль  над  подачей  электрическойэнергии к оборудованию КНС.По  трубопроводу  сточные​  воды  подаются  в  приемный  резервуар  станции,  дно  которого  оснащено  насосными  агрегатами.  Эти  агрегатыфиксируются на металлических подставках, которые имеют узлы крепления с герметичными прокладками. Благодаря этой системе производитсяподача под давлением вод в напорный трубопровод.Когда включается рабочий насос, стоки по трубопроводам подаются в распределительную камеру с задвижками, которые будут направлять потокв отводящий напорный патрубок. При функционировании станции в нормальном режиме задвижки находятся в открытом положении. Обратныеклапаны, установленные на трубопроводах устройств, не дают водам попадать обратно в насосный агрегат.Для сбора мусора, попадающего в резервуар с водой, предназначена сороудерживающая корзина. Верхняя часть станции оснащена крышкой слюком,  обеспечивающей  доступ  внутрь  станции  для  опорожнения  корзины,  а  также  на  случай,  если  потребуется  извлечь  насосный  агрегат.Верхняя  часть  КНС  укомплектована  вентиляционным  патрубком  для  обеспечения  воздухообмена  внутри  станции.  Боковая  стена  резервуараоборудована датчиками, с помощью которых производится управление насосными агрегатами.2.6. Технические требования к составу и встроенной​ аппаратуре поставляемого оборудованияК высоковольтным преобразователям частоты (ВПЧ) предъявлены следующие требования, которым должно следовать оборудование:­ ВПЧ должен быть выполнен на современной элементной базе на IGBT­ транзисторах, иметь микропроцессорную систему управления. Методформирования  выходного  напряжения  высоковольтных  преобразователей  частоты  –  многоуровневая  широтно­импульсная  модуляция  с  30­пульсной (для выходного напряжения 6 кВ) схемой выпрямления.­ ВПЧ должен быть без выходного трансформатора и реакторов, с прямымвыходом 6кВ на двигатель.­ ВПЧ должен иметь возможность работы двигателя во всех диапазонах идолжен позволять:а) регулирование частоты вращения в диапазоне от 1 до 60 Гц в замкнутом и разомкнутом контуре;http://dvgups.antiplagiat.ru/ReportPage.aspx?docId=427.13755642&repNumb=18/1506.07.2015Антиплагиатб) осуществлять сбор, обработку и хранение данных при работе привода;в) обеспечивать пуск двигателя из горячего состояния;г) осуществлять самоподхват при пуске двигателя в режимах свободного выбега;д) ​сохранять управление двигателем при кратковременном пропадании напряжения в питающей сети;е) [12]иметь функцию автоматического ограничения тока вдинамическихрежимах и при перегрузках на заданном уровне с  требуемой точностью;ж) возможность автоматического регулирования значений ускорения и замедления с заданной точностью в [10]режиме замкнутой системы управления;з) заданиезначения перерегулирования частоты вращения при изменении задания и  во время отработки сигнала (в [10]режиме замкнутой системы управления);­ входной коэффициент мощности ВПЧ должен составлять не менее 0,96;­ ВПЧ должен быть оснащен русскоязычной сенсорной панелью оператора на двери шкафа;­  ВПЧ  должен  принимать  и  исполнять  команды  управления  от  управляющего  технологического  контроллера  как  от  клеммной  колодки(аналоговые, дискретные), так и по последовательному каналу связи (RS485);­ ВПЧ должен осуществлять полную защиту двигателя, в том числе:а)от коротких замыканий и перегрузки в преобразователе частоты;б) [12]от недопустимых перегрузок по току (с интегрально­зависимой защитой);в) от перегрева преобразователя частоты;г) от исчезновения вентиляции (в системах с принудительным охлаждением);д) от внешних и внутренних коммутационных перенапряжений;е) от пробоя [10]  силовых блоков с IGBT транзисторами;ж) [12]от нарушения коммутации и сбоев в цепях управления преобразователя частоты;з) от исчезновения напряжения сети;и) от недопустимого понижения напряжения сети;к) от недопустимого повышения напряжения сети;л) от обратной фазировки питающего напряжения;м) от обратного вращения ротора двигателя;н) от работы в [10]неполнофазном режиме;о) от повышения частоты вращения ротора выше допустимой для данного электродвигателя;п) от открывания дверей силовых шкафов при неснятом напряжении.­ ВПЧ должен требовать минимального обслуживания;­  оборудование  ВПЧ  должно  обеспечивать  работоспособность  при  нормально  и  предельно  допустимых  отклонениях  напряжения  сети  +/­10%...­15%  и  отклонения  частоты  напряжения  сети  в  диапазоне  от  45Гц  до  55Гц,  определенных  ГОСТ  13109­97  «Качество  электрическойэнергии»;­ Уровень помех, создаваемых при работе ВПЧ, не должен превышать 2% как в питающей сети, так и в выходном напряжении преобразователя;­  ВПЧ  должен  быть  снабжён  системой  синхронизации  выходного  напряжения  ВПЧ  с  напряжением  питающей  сети  для  безударногопереключения питания ЭД от ВПЧ к питающей сети;­ Конструктивные требования:а) составные элементы ВПЧ должны размещаться в шкафах;б) элементы и узлы ВПЧ конструктивно должнывыполняться в видевыемных блоков или  съёмных панелей, блоки должны легко  монтироваться в соответствующие места, при этом должен бытьобеспечен  надёжный электрический контакт силовых цепей и цепей управления;в)  конструкция  ВПЧ  должна  быть  ремонтопригодной  и  обеспечивать  доступность  осмотра  и  подтяжки  мест  крепленияконтактных соединенийи составных частей;г) доступность к контрольно­измерительным приборам для их замены иповерки;д) возможность [10]применения грузоподъёмных механизмов.­ в состав поставки ВПЧ должен входить комплект ЗИП (силовые блоки,платы, вентиляторы, предохранители).Требования, установленные для шкафов управления задвижками на напоре насосных агрегатов:­ в состав шкафов управления задвижками на напоре насосных агрегатоввключить силовую защитно­коммутационную аппаратуру управления электродвигателем соответствующей мощности;­ схема шкафов управления напорными задвижками должна предусматривать режимы местного и дистанционного управления;­ на двери шкафа управления задвижкой разместить органы управления ииндикации состояния электропривода:а) цифровая токовая нагрузка электропривода задвижки;б) индикаторы конечного положения «открыто», «закрыто»;в) кнопки управления «открыть», «закрыть»;г) избиратель режима управления приводом задвижки «местно/блокировка / дистанционно»;д) токовая нагрузка насосного агрегата (амперметр).­ схемотехническими решениями шкафа должна быть предусмотрена возможность выбора метода управления задвижкой от кнопочного поста –2­х или 3­х кнопочное управление;­ предусмотреть​ электронные функции защиты электродвигателя задвижки с возможностью установки и изменения параметров двигателя;http://dvgups.antiplagiat.ru/ReportPage.aspx?docId=427.13755642&repNumb=19/1506.07.2015Антиплагиат­  предусмотреть  возможность  подключения  дублирующих  органов  управления  напорной  задвижкой,  вынесенных  на  пульты  местногоуправления.  Предусмотреть  единую  систему  идентификации  и  условных  обозначений  цепей  и  элементов  (шкафов  управления  задвижками,ячейками КРУпч, пультов местного управления, технологического контроллера);­  дистанционное  управление  от  технологического  контроллера  выполнить  с  использованием  информационных  каналов  связи  по  RS485.Возможные режимы управления электропр��водом напорных задвижек приведены ниже;­  аппаратура  технологического  контроллера  и  шкафов  управления  задвижками  должна  предусматривать  возможность  объединения  в  сеть  поинформационному каналу RS485 нескольких шкафов управления задвижками с возможностью управления ими в режиме реального времени;­  схемотехнические  решения  шкафа  должны  обеспечить  возможность  подключения  стандартного  (из  существующих)  блоков  выключателейконечного, путевого и моментного состояния привода задвижки;­ шкаф управления задвижкой должен быть одностороннего обслуживания, навесного типа, габаритами​  не более 600 х 400 х 250 мм, степеньзащиты от воздействий окружающей среды не ниже IP54.К шкафам управления магистральными и секционными задвижками представлены требования:­  в  состав  шкафов  управления  магистральными  и  секционными  задвижками  включить  силовую  защитно­коммутационную  аппаратурууправления электродвигателем соответствующей мощности;­ схема шкафов управления магистральными и секционными задвижкамидолжна предусматривать режим местного и дистанционного управления. Предполагается использование только местного режима управления.­ на двери шкафа управления задвижкой разместить органы управления ииндикации состояния электропривода:а) цифровая токовая нагрузка электропривода задвижки;б) индикаторы конечного положения «открыто», «закрыто»;в) кнопки управления «открыть», «закрыть»;г) избиратель режима управления приводом задвижки «местно/блокировка / дистанционно»;­ схемотехническими решениями шкафа должна быть предусмотрена возможность выбора метода управления задвижкой от кнопочного поста –2­х или 3­х кнопочное управление;­ предусмотреть электронные функции защиты​ электродвигателя задвижки с возможностью установки и изменения параметров двигателя;­  предусмотреть  возможность  дистанционного  мониторинга  (сбора  данных)  от  контроллера  телеметрии  с  отображением  на  АРМ  диспетчераданных текущего состояния задвижек с использованием информационных каналов сбора и передачи данных (RS485, Modicon Modbus);­  аппаратура  технологического  контроллера  и  шкафов  управления  задвижками  должна  предусматривать  возможность  объединения  в  сеть  поинформационному каналу RS485 нескольких шкафов управления задвижками с возможностью управления ими в режиме реального времени;­  схемотехнические  решения  шкафа  должны  обеспечить  возможность  подключения  стандартного  (из  существующих)  блоков  выключателейконечного, путевого и моментного состояния привода задвижки;­ шкаф управления задвижкой должен быть одностороннего обслуживания, навесного типа, габаритами не более 600 х 400 х 250 мм, степеньзащиты от воздействий окружающей среды не ниже IP54.Пульты местного управления напорными задвижками и насосными агрегатами (ПМУ):­ В состав пультов местного управления включить органы управления иоперативного контроля состояния:а) электродвигателем​ насосного агрегата;б) электроприводом напорной задвижки.­ На двери пульта местного управления разместить органы управления ииндикации состояния насосного агрегата:а) токовая нагрузка электродвигателя;б) индикаторы «Включен от сети», «Включен от ВПЧ», «Отключен»;в) индикаторы «Авария от сети 6 кВ», «Авария от ВПЧ»;г) ключ управления «включить/отключить от сети 6 кВ»;д) ключ управления «включить/отключить от ВПЧ».­ На двери пульта местного управления разместить органы управления ииндикации состояния напорной задвижки:а) индикаторы конечного положения «открыто», «закрыто»;б) кнопки управления «открыть/закрыть».­  Шкаф  пульта  местного  управления  должен  быть  одностороннего  обслуживания,  навесного  типа,  габаритами  не  более  600  х  400  х  250  мм,степень защиты от воздействий окружающей среды не ниже IP54.2.7  Технические  требования  к  силовым  цепям,  системе  управления,  блокировок  и  защит  комплектного  распределительного  устройствавыходного напряжения высоковольтных преобразователей частоты (КРУпч)В данном разделе речь​  пойдет о комплектном распределительном устройстве выходного напряжения преобразователя частоты (далее КРУпч) всоставе  станции  частотного  управления  (СЧУ).  Это  устройство,  основной  функцией  которого  является  силовая  коммутация  асинхронныхэлектродвигателей  с  номинальным  напряжением  6  кВ  к  выходам  высоковольтных  преобразователей  частоты  с  реализацией  функцийблокировок и защит.­  Управление  должно  осуществляться  в  импульсном  режиме  двумя  сигналами:  «ВКЛЮЧИТЬ»,  «ОТКЛЮЧИТЬ»  с  механической  фиксациейвключенного положения.­ Цепи блокировок:­ Структура силовых цепей станции частотного управления должна предполагать возможность питания электродвигателя насосного агрегата подвум линиям – непосредственно от сети и от преобразователей частоты ВПЧ через ячейки КРУпч.­  Для  обеспечения  безаварийной  эксплуатации,  связанной  с  ошибочными  действиями  оперативного  персонала  предусмотреть  взаимныеблокировки вторичных цепей ячеек цепи «байпаса» и КРУпч. Для исключения указанного фактора, конструкцией и схемой оперативных цепейпредусмотреть следующие виды блокировок:а) механические, на уровне приводов коммутационных элементов силовой цепи (в пределах​ каждой из ячеек);б)  взаимные  электрические  (по  цепям  управления  в  рамках  каждого  КРУпч),  реализуемые  аппаратно­схемными  решениями  межпанельныхсоединений;в)  взаимные  электрические  (по  цепям  управления  одного  агрегата  –  цепи  «байпаса»  и  линейной  КРУпч),  реализуемые  аппаратно­схемнымирешениями межпанельных соединений;г) электрические – технологические (по цепям управления ячеек) сигналы блокировок от внешних устройств автоматики.Для  организации  указанных  блокировок  и  возможности  дистанционного  управления,  система  управления  каждой  ячейки  КРУпч  должнаформировать сигнал «ГОТОВНОСТЬ К ВКЛЮЧЕНИЮ», при соблюдении следующих условий:д) состояние шинных и линейных разъединителей «Включено»;е) состояние шинных и линейных заземляющих ножей «Отключено».ж) отсутствует аварийная блокировка.­ Взаимные электрические блокировки в рамках каждого КРУпч должны исключить возможность одновременного включения двух агрегатов отодного преобразователя частоты;­  взаимные  электрические  блокировки  по  цепям  управления  одного  агрегата  должны  исключить  возможность  одновременного  включенияячейки«байпаса» или​ КРУпч.Технические требования к режимам управления:http://dvgups.antiplagiat.ru/ReportPage.aspx?docId=427.13755642&repNumb=110/1506.07.2015Антиплагиат­ Автоматическое согласованное дистанционное управление насосными агрегатами и задвижками на напоре насосных агрегатов по командамтехнологического котроллера в функции поддержания уровня в приемном резервуаре (основной режим).­ Электродвигатели насосных агрегатов (1М…5М):а) Ручное дистанционное управление насосным агрегатами от сети 6 кВ со щита оператора (резервный режим);б) Ручное местное управление насосными агрегатами от сети 6 кВ с местных пультов 1ПМУ…5ПМУ (резервный режим);в)  Ручное  управление  любой  ячейкой  РУ­6  кВ  и  КРУпч  при  выполнении  ремонтных  и  регламентных  работ  на  внутренних  частях  указанныхячеек.­  Электропривод  напорных  задвижек  –  переключение  режима  управления  существляется  на  соответствующем  шкафу  ШУЗ  по  месту  егоустановки:а) Блокировка – режим отключенного состояния по цепям управленияб) Ручное дистанционное управление напорными задвижками от пульта на шкафу технологического контроллера (резервный режим);в) Ручное местное управление напорными задвижками со шкафов управления задвижек (резервный режим);г) Ручное местное управление напорными задвижками с местных​ пультов 1ПМУ…5ПМУ (резервный режим).­ Электропривод магистральных и секционных задвижек – переключение режима управления осуществляется на соответствующем шкафу ШУЗпо месту его установки:а) Блокировка – режим отключенного состояния по цепям управления (ремонтный режим);б)  Ручное  местное  управление  магистральными  и  секционными  задвижками  со  шкафов  управления,  расположенных  непосредственно  узадвижек (резервный режим);3 РАЗРАБОТКА СХЕМ СИСТЕМЫ ЧАСТНОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДОВ КАНАЛИЗАЦИОННОЙ НАСОСНОЙ СТАНЦИИ №5А3.1 Обоснование выбранных элементов канализационной насосной станции №5АПеред разработкой схем работы канализационной насосной станции, будет рассмотрен выбор элементов станции, таких как: насосные агрегаты,электропривода для них и выбор частотного преобразователя, соответствующие нормам существующих стандартов для данной станции.Насосные  агрегаты  –  устройства,  состоящие  из  моторной  части  и  гидравлической  части  ("улитка").  Чаще  всего  применяется  электрическийпривод  насоса.  Вращение  колеса,  расположенного  внутри  улитки,  создает  разность  давлений  жидкости,  за  счет  этого  создается  напор,  и  онадвижется.Устройства  управления​  –  необходимы  для  управления  насосными  агрегатами  и  другим  оборудованием,  установленным  в  КНС,  согласнозаложенному алгоритму работы.Элементарная схема работы канализационной насосной станции выглядит следующим образом: Хозяйственно – бытовые стоки поступают в КНСчерез входной коллектор. Таким образом, резервуар постепенно наполняется жидкостью. На дне резервуара, при помощи специальных опор итрубных муфт (система «скользящих» труб) закреплены насосы (либо насос). Внутри резервуара располагаются датчики уровня жидкости. Придостаточном  затоплении  резервуара  датчик  срабатывает.  Сигнал  с  него  поступает  в  пульт  управления,  который  включает  насос.Перекачиваемая  жидкость  выходит  из  насоса  под  давлением,  достаточным  для  преодоления  всей  напорной  трассы  от  КНС  до  точки  сброса.Уровень жидкости в резервуаре падает, снова срабатывает датчик уровня жидкости, пульт управления отключает насос.Оборудование КНС подбирается исходя из ряда требований. Первое и самое важное требование ­ это категория надежности насосной станции,то есть характеристика допустимых перерывов в работе КНС. Ниже приведена таблица категорий согласно СНиП 2.04.03­85[5].Таблица 3.1Согласно​ этим категориям проектируется и монтируется насосная станция.Насосы, оборудование и трубопроводы следует выбирать в зависимости от расчетного притока и физико­химических свойствсточных  вод  и  осадков,  высоты  подъема  и  с  учетом  характеристик  насосов  и  напорных  трубопроводов,  а  также  очередностиввода в действие объекта.[27]Одними из важнейших показателей ддя выбора насосных агрегатов являются характеристики подачи и напора.Подача  –  это  объем  жидкости,  подаваемой  насосом  в  единицу  времени,  выраженной  в  м3/час  (кубометров  в  час)  или  л/сек,(литров  в  секунду).  Обозначается  «Q».  Напор  –  это  разность  удельных  энергий  жидкости  в  сечениях  после  и  до  насоса,выраженная в метрах водяного столба. Обозначается «Н»[6].[8]Выбор насосных агрегатовБудем выбирать насосные агрегаты компании Grundfos серии Morris, которые специализированы специально под канализационные насосныестанции, способные отводить стоки с большим количеством твердых включений.Исходя  из  того,  что  сточные  воды  при  помощи  насосов  по  трубопроводам  попадают  на  улицу  Карла  Маркса,  а  далее  по  тем  же  трубам  идетсамотеком  до  главной  станции  в  поселке  Березовка  и  принимая  коэффициент  запаса  равным  Кз  =  1,4,  получаем,  что  напор  должен  быть  неменее 56 метров.В  таблице  3.3  показаны  данные  КНС  –  5А,  в  которой  указаны  минимальное,  максимальное  и  среднее  значения  расхода  и  напора,  исходя  изкоторый можно определить какие насосные агрегаты нам потребуются.Ниже  приведена  таблица  –  сравнение  двух  эквивалентных  насосов  с  похожими  техническими  характеристиками.  Так  же  будут  примечания,аргументирующие выбор насосов марки Morris 7100 NC. В таблице 3.3 показана Q – H характеристика такого насоса[7].Таблица 3.2 ­ Сравнение двух эквивалентных насосных агрегатовТребования, предъявляемые насосамНасосные агрегатыПримечанияGrundfosWiloПроизводительность, м3/ч30003000Напор, м5656Конструктивные​ особенности:­корпус­рабочее колесоЧугун 3% Никель, ASTM A 48 Класс 30/3% НикельКовкий чугун Gr FG 260Добавление трехпроцентного никеля поможет бороться с коррозией и абразивом, который обладает сопротивлению износаКанал для охлаждающей жидкостиТефлон, TFE со стеклонаполнителемБронзаБронза ухудшает охлаждающие характеристики насосаhttp://dvgups.antiplagiat.ru/ReportPage.aspx?docId=427.13755642&repNumb=111/1506.07.2015АнтиплагиатВалЛегированная сталь, AISI 4150Нержавеющая сталь AISI 410Сравнимые характеристикиВсасывающий патрубок dy 500 ммГоризонтальное расположение по оси вала насоса, фланец патрубка dy 500 мм PN 10Горизонтальный всасывающий патрубок dy 450 мм расположен перпендикулярно оси валаПерпендикулярное расположение патрубка технически не позволяет установить насос на станцииЧастота вращения, об/мин7501480Не соответствует выбранному двигателюРисунок 3.1 – Q – H характеристика насоса Morris 7100 NC.Данные двигателя электродвигателя типа АДЧР­630­6.0­8У1 мы можем увидеть в таблице 3.2.Таблица 3.2 – Паспортные данные электродвигателя АДЧР­630­6.0­8У1Частота вращения, об/мин750Cos Ф (при номинальной нагрузке)0,79Мощность,​ кВт630Номинальный ток, А81Номинальное напряжение, кВ6Расчет центробежного электродвигателя выполняется по формуле:P=К3∙у∙Q∙H1000∙ηд∙ηр=1,30∙10251∙0.83∙561000∙0.97∙1=699 ​кВтгде ­ коэффициент запаса, для центробежных насосов принимается равным 1,1­1,4;­ плотность перекачиваемой жидкости. В нашем случае это [8]сточные воды с твердыми включениями до 200 мм, в таком случае плотность жидкости, ≈ 10251 ;Q ­производительность насоса. Для насоса  АДЧР­630­6.0­8У1 производительность =0.83 ;Н ­ высота столба, выдаваемого насосом. Для насоса  АДЧР­630­6.0­8У1 высота столба Н=56м;­ коэффициент полезного действия насоса. Для насоса  АДЧР­630­6.0­8У1 =94,9%;­  коэффициент  полезного  действия  передаточного  механизма.  Так  как  в  нашем  случае  редуктор  отсутствует,  коэффициентполезного действия передаточного механизма =1.По  величине  Р  подбирают  ближайший  больший  по  мощности  комплектующий  двигатель,  при  этом  может  быть  использованлюбой  тип  двигателя  с  соответствующей  мощностью  и  частотой  вращения,  и  соответствующий  вышеперечисленнымтребованиям.  Частота  вращения,  требуемая  для  насоса  ­  750  об/мин.  Выбран  двигатель  СДН  2­16­36­8У3,  удовлетворяющийвсем вышеперечисленным требованиям.[8]Выбор преобразователя частотыИз технического задания по модернизации КНС – 5А преобразователей должно быть два. Первый будет управлять насосными агрегатами М2 иМ4  и  второй  –  M1,  М3  и  М5.  Преобразователь  частоты  должен  быть  высоковольтным  и  рассчитан  на  выходное  напряжения  6  кВ.Высоковольтный  преобразователь  частоты  должен  быть  выполнен  на  элементной  базе  на  IGBT  –  транзисторах  и  иметь  микропроцессорнуюсистему управления. Он должен быть с прямым выходом на двигатель без реакторов и транформаторов.Всем вышеперечисленным требованиям соответствует высоковольтный преобразователь частоты компании TMEIC серии TMdrive – MVG2[8].Для наглядного сравнения на рисунке 3.2 продемонстрированы типовые схемы двухтрансформатороного преобразователя(а) и преобразователяTMdrive – MVG2(б).(а)(б)Рисунок 3.2 ­ Типовая двухтрансформаторная схема (а) и TMdrive – MVG (б)На фоне современного преобразователя TMdrive – MVG2 можно выделить проблемы типовая двухтрансформаторного преобразователя:­ необходим синусный фильтр;­ необходимо два трансформатора;­ сложный монтаж и высокая стоимость кабелей (большое сечение).При этом можно выделить преимущества TMdrive​ – MVG2:­ надежен прост в эксплуатации;­ компактная и простая установка;­ отсутствие гармоник на двигатель.В  конструкции,  показанной  на  рисунке  3.3  преобразователя  частоты  инверторы  представляет  собой  многоуровневое  соединениепреобразовательных ячеек.(а) (б)Рисунок 3.3 ­ Конструкция инвертора (а) и модуля ячейки (б)Ячейкой  преобразователя  служит  долговечный  конденсатор  вставки  постоянного  тока  с  диодный  выпрямителем  и  однофазнымпреобразователем.Принцип  управления,  показанный  на  рисунке  3.4  основан  на  широтно  ­  импульсной  модуляции.  Последовательное  подключение  ячеекпреобразователя формирует синусоидальную форму напряжения.Рисунок 3.4 – принцип управления преобразователем TMdrive.Технологический  контроллер  СТК500  производства  ООО  «Сибирь­мехатроника».  Эта  компания  занималась  модернизацией  хабаровскогооборудования. Контроллер СТК500 предназначен для построения комплексных систем автоматического управления технологическим процессомобъектов, имеющих сложную или распределенную структуру технологической цепи. Его схематичное изображение можно увидеть на рисунке3.5.Рисунок 3.5 ­ Схематичное изображение контроллера СТК500Эффективно​  применяется  для  управления  насосными  станциями  первого,  второго  и  последующих  подъемов,  главными  канализационнымистанциями, магистральными насосными станциями, технологическим оборудованием со специфическими требованиями к алгоритмам работы.Объединяет  управление  основным  (насосные  агрегаты,  станции  частотного  управления,  у��тройства  плавного  пуска  и  т.д.)  иhttp://dvgups.antiplagiat.ru/ReportPage.aspx?docId=427.13755642&repNumb=112/1506.07.2015Антиплагиатвспомогательным оборудованием (задвижки, регулирующие клапаны, системы дренажа и т.п.).Управление процессом осуществляется оператором или системой верхнего уровня АСУ ТП в ручном или автоматическом режиме. Вся информацияо работе оборудования выводится на монитор контроллера в графическом, текстовом, табличном виде. Основные технические характеристикиприведены в таблице 3.3Таблица 3.3 Характеристики контроллера СТК500Напряжение питания220 В, 50 ГцКоличество питающих вводов2Источник бесперебойного питания24 В, 7 АхЧТемпература окружающей среды+5 ... +40 °ССтепень защиты оболочкиIP34Климатическое исполнениеУХЛ4Относительная влажность95 %, без росыРазмеры1000x600x300 ммМасса35 ... 45 кгРеконструкция​ распределительного устройства с заменой на ячейки 8DJH фирмы «Siemens».По техническому заданию при модернизации заменены ячейки на распределительном устройстве. КРУЭ 8DJH применяются для распределенияэнергии  во  вторичных  распределительных  сетях,  в  том  числе  в  сложных  условиях  окружающей  среды.  Распредустройство  имеет  трехфазноеисполнение, металлический корпус и элегазовую изоляцию. Распределительное устройство соответствует требованиям IEC 62271­200 и ГОСТов.3.2 Разработка функциональной схемыНа  рисунке  3.1  представлена  функциональная  схема  канализационной  насосной  станции  № 5  с  частотным  преобразователем.  Упростим  ее,рассмотрев на примере одной секции станции.Рисунок 3.1 ­ Функциональная схема одной из секций канализационной насосной станции №5А.Электроснабжение канализационной насосной станции №5А (далее КНС) ​осуществляется  от  трансформаторной  подстанции  ТП  мощностью  630кВт.  Электроэнергия  поступает  на  распределительноеустройство  РУ,  к  которому  подключено  силовое  электрооборудование.  Здесь  же  размещены  первичные  аппараты  для  средствучета потребляемой электроэнергии.Силовое  электрооборудование  размещено  в  электрощитовой  КНС.  Оно  содержит:  силовые  шкафы  управления  СШУ,преобразователь частоты ПЧ и компенсатор реактивной мощности КРМ. Компенсатор реактивной мощности ­ [2]это устройство, воздействующее на баланс реактивной мощности в узле электроэнергетической системе с целью регулирования напряжения иснижения потерь электроэнергии.Силовой  шкаф  управления  содержит  коммутационный  аппарат,  с  помощью  которого  осуществляется  коммутация  питанияэлектропривода М центробежного насоса Н либо к выходу ПЧ, либо к секции РУ.В  машзале КНС размещено  основное  и  вспомогательное  оборудование  КНС. Основное  оборудование  включает  насосы  ЦН2  иЦН4,  электроприводы  М2  и  M4  соответственно.  В  состав  вспомогательного  оборудования  входят:  дренажные,  пожарные,вакуум­насосы;  задвижки;  вентиляторы;  обогреватели  и  другое  оборудование.  Управление  им  производится  при  помощиисполнительных механизмов ИМ1–[2]Им3.[6]Для получения информации о значениях регулируемых параметров служат датчики Д1–Д3.Сигналы управления и измерительные сигналы от оборудования НС собираются в шкафу управления ШУ. Здесь же происходитих объединение в одну общую информационную линию связи, которая подключается к технологическому контроллеру ТК.Технологический контроллер реализует общий алгоритм управления НС и обмен информацией с автоматизированной системойуправления  технологическим  комплексом  АСУ  ТК.  Программное  обеспечение  ТК  содержит  ряд  функциональных  блоков,реализованных на программном уровне:­ управление основной насосной установкой;­ управление дополнительной насосной установкой, например, пожарными насосами;­ управление дренажными насосами;­ измерение и обработка параметров оборудования НС;­ управление отоплением и вентиляцией помещений НС;­ осуществление функций охраны от несанкционированного проникновения посторонних лиц на территорию НС;­ обслуживание локального терминала;­  передача  информации  о  параметрах  и  режимах  работы  оборудования  НС  на  АСУ  ТК  и  обработка  сигналов  управления,получаемых от нее.3.3 [2]Назначение и структура системыНазначение системы:Комплектная  высоковольтная  станция  частотного  управления  (ВСЧУ)  должна  быть  предназначена  для  автоматического  согласованногоуправления группой перекачивающих насосных агрегатов КНС с частотным регулированием их производительности в функции регулированияуровня стоков приемного резервуара.Локальная  система  автоматического  управления  в  составе  ВСЧУ  должна  обеспечивать  контроль  текущего  режима,  оперативное  управление  иархивирование  состояний  основного  технологического  оборудования  –  насосными  агрегатами,  задвижками  на  напоре  агрегатов,  уровней  вприемном резервуаре – в режиме реального времени.На  рисунке  3.2  представлена  предполагаемая  к  использованию  структурная  схема  автоматизированной  канализационной  насосной  станции№ 5А.  К  ней  уже  подключены  высоковольтные  преобразователи  частоты  (ВПЧ1  и  ВПЧ2)  и  распределительные  устройства  (КРУпч1  и  КРУпч2соответственно).Рисунок 3.2 ­ Предполагаемая к реализации структурная схема КНС – 5АЭлектротехнический  комплекс  (ЭТК)  обеспечивает  работу  пяти  насосных  агрегатов  (НА)  с  помощью  двух  комплектных  высоковольтныхпреобразователей частоты (агр.1, 3, 5 от ВПЧ1, агр.2, 4 от​ ВПЧ2) и одного промышленного управляющего контроллера.­  ЭТК  имеет  возможность  последовательного  поочередного  разгона  двигателей  своей  секции  шин  (СШ)  с  последующим  переключением  их  наhttp://dvgups.antiplagiat.ru/ReportPage.aspx?docId=427.13755642&repNumb=113/1506.07.2015Антиплагиатпитание от сети.­ Сохраняется возможность прямого пуска двигателей.­ Есть возможность выбора места управления – местного или дистанционного.ЭТК осуществляет связь с автоматизированной системой мониторинга КНС (АСМ КНС).­  Имеет  место  возможность  выбора  автоматической  сборки  и  разборки  схемы  для  пуска  электродвигателя  с  обеспечением  электрических  итехнологических защит.­ Осуществляется ​автоматическое управление электроприводами напорных задвижек во всех режимах.­ [36]Присутствует выбор режима управления для любого НА:а) «Плавный пуск от ВПЧ» ­ поочерёдный плавный пуск электродвигателя насоса (ЭД) от ВПЧ с последующей синхронизацией напряжения ВПЧс напряжением сети, безударным переключением ЭД насоса с питания от ВПЧ на питание от сети и последующей работой ЭД от сети.б) «Регулирование» ­ плавный пуск ЭД насоса от ВПЧ, автоматическое поддержание заданного уровня за счёт регулирования частоты вращениянасоса от ВПЧ.в)  «Пуск,  работа  от  сети»  ­  прямой  пуск,  работа  ЭД  насоса  от  сети,  включение,  отключение  ЭД  насосов,  не  подключённых  к  ВПЧ,  при  одномнасосе, работающем от ВПЧ в режиме «Регулирование» ­ резервный режим работы.­ Алгоритмы управления должны предусматривать выравнивание токовойзагрузки частотно­управляемых электродвигателей по скорости вращения.При недостаточной производительности основных агрегатов должно производиться подключение дополнительного агрегата непосредственно отсети  6  кВ.  Очередность  и  статусы  управления  агрегатами  в  автоматическом  режиме  должны  определяться  оператором  произвольно  взависимости от текущего состояния оборудования (готовности к включению).4​ Экономическая оценка модернизации КНС – 5АЭкономия в денежном выражении от внедрения автоматизированной системы управления с частотным регулированием на КНС складывается восновном  из  экономии  электроэнергии  при  замене  регулирования  дросселированием  на  частотное  регулирование  и  определяется  расчетнымпутем.Расчет сделан с учетом технического задания на внедрение автоматизированной системы управления с частотным регулированием на КНС­5а,которым предусмотрено частотное регулирование двумя насосными агрегатами (с помощью двух высоковольтных преобразователей частоты).4.1 Существующий режимВ таблице 4.1 показан существующий режим наработки насосной станции за год и работа насосов в год.Таблица 4.1 – годовые характеристики работы КНС – 5АКоличество воды, перекачиваемой за год,44080 тыс. м3Максимальная в году подача и, соответствующее этой подаче, давление,7909 м3/ч / 51,8 м.в.ст.Минимальная в году подача и, соответствующее этой подаче, давление,2197 м3/ч / 47,1 м.в.ст.Способ регулирования режима работы станцииПо уровню в приёмном резервуаре, путем дросселирования и количеством насосных агрегатовЧисло часов работы​ в году:8760 час.с одним агрегатом,438 час.с двумя агрегатами,5694 час.с тремя агрегатами,2628 час.Учитывая, что сведения о среднестатистических параметрах режима работы станции в году отсутствуют, доопределим их следующим образом.Вариант №1.Насосная  станция  перекачивает  за  год  44080  тыс.  м3  воды  равномерно  со  средней  подачей  равной  44080000  м3/8760час=5084  м3/час,  чтосоответствует одновременной работе двух насосных агрегатов.Вариант №2.Насосная станция перекачивает за год 44080 тыс. м3 воды по следующему графику:­ 8,4 месяца в году (6 132 часа) перекачивание воды осуществляется со средней подачей равной 4300 м3/час, что соответствует одновременнойработе двух насосных агрегатов.­ 3,6 месяца в году (2 628 часа) перекачивание воды осуществляется со средней подачей равной 6750 м3/час, что соответствует одновременнойработе трех насосных агрегатов.4.2 Расчет потребления мощности при режиме работу КНСпо варианту №1.Вариант №1 соответствует перекачиванию насосной станцией за год 44080 тыс. м3 воды равномерно со средней производительностью равной:440800008760=5084м3/ч ; [4.1]что соответствует​ одновременной работе двух насосных агрегатов.Расчетная упрощенная технологическая схема при режиме работу КНС по варианту №1 приведена на рисунке 4.1.Рисунок 4.1 – Расчетная технологическая схема режима работы КНС с производительностью 5084м3/ч (в работе два насосных агрегата)Режим  работы  насосных  агрегатов  определяется  требуемой  производительностью  станции,  напорной  характеристикой  сети,  напорнойхарактеристикой насосов и способом регулирования производительности насосов. На рисунке 4.2 приведены напорные характеристики насосови сети для рассматриваемого режима в предположении, что распределение нагрузки между насосами равномерное.Рисунок 4.2 ­ Работа двух насосов с общей производительностью 5084м3/ч (с дросселированием и частотным регулированием).Мощность, потребляемая из сети, определяется выражением:РСЕТЬ_ДР=1пННА∙ОНА367∙ηНА∙ηДВ=2∙53,5∙2542367∙0,82∙0,949=2∙476,2=​9 52,4кВт [4.2];При частотном регулировании:РСЕТЬЧР=1пННА∙ОНА367∙ηНА∙ηЧР∙ηЧР=2∙53,5∙2542367∙0,82∙0,949∙0,97=​2 ∙369,5==739,1кВт; [4.3]Экономия электроэнергии при частотном регулировании по сравнению с дросселированием составляет:∆W = 8343024 ­ 6474516 = 1868508кВт ×​ час; [4.4]Цена годовой экономии электроэнергии при тарифе с НДС и с учетом прогноза на 2015 составит:Ц∆W= 6753тыс.руб.4.3 Расчет потребления мощности при режиме работу КНС по варианту №2.Вариант №2 соответствует перекачиванию насосной станцией за год 44080 тыс. м3 воды по следующему графику:Режим­1:  8,4  месяца  в  году  (6  132  часа)  перекачивание  воды  осуществляется  со  средней  подачей  равной  4300  м3/час,  что  соответствуетодновременной работе двух насосных агрегатов.http://dvgups.antiplagiat.ru/ReportPage.aspx?docId=427.13755642&repNumb=114/1506.07.2015АнтиплагиатРежим­2:  3,6  месяца  в  году  (2  628  часа)  перекачивание  воды  осуществляется  со  средней  подачей  равной  6750  м3/час,  что  соответствуетодновременной работе трех насосных агрегатов.Вариант №2, режим­1.Расчетная упрощенная технологическая схема режима­1 приведена на рисунке 4.3.Рисунок  4.3  ­  Расчетная  технологическая  схема  режима  работы  КНС  с  производительностью  4300  м3/ч;  режим  –  1  (в  работе  два  насосныхагрегата)На рисунке 4.4 приведены напорные характеристики насосов и сети для режима­1.Рисунок 4.4 Работа двух насосов с общей производительностью 4300м3/ч (с дросселированием и частотным регулированием).В  соответствии  с  характеристикой  сети,  для  обеспечения  производительности​  Q=4300м3/час,  требуется  напор  на  выходе  насосной  равныйНвых.= 40м.в.ст. и параллельной работы двух насосов, каждый с производительностью ОНА=2150м3/час (предполагается, что загрузка насосоводинакова).Мощность, потребляемая из сети, определяется выражением:РСЕТЬ_ДР=1пННА∙ОНА367∙ηНА∙ηДВ=2∙56∙2150367∙0,78∙0,949=2∙443,2=88​6 ,4кВт [5.5];При частотном регулировании:РСЕТЬЧР=1пННА∙ОНА367∙ηНА∙ηЧР∙ηЧР=2∙40∙2150367∙0,82∙0,949∙0,97=2∙​3 10,4==739,1кВт; [5.6]4.2. Вариант №2, режим­2.Расчетная упрощенная технологическая схема режима­2 приведена на рисунке 4.5Рисунок  4.5  ­  Расчетная  технологическая  схема  режима  работы  КНС  с  производительностью  6750  м3/ч;  режим  –  2  (в  работе  три  насосныхагрегата)С  учетом,  что  реконструкцией  предусматривается  установка  только  двух  преобразователей  частоты,  то  режим­2  с  частотным  регулированиемподразумевает  работу  третьего  агрегата  без  частотного  регулирования.  В  связи  с  этим  режимы  дросселирования  и  частотного  регулированиярассмотрим на отдельных напорных характеристиках.На  рисунке  4.6  приведены  напорные  характеристики  насосов  и  сети  для  режима­2  при  регулировании  дросселированием  в  предположении,что​ распределение нагрузки между насосами равномерное.Рисунок 4.6 ­ Работа двух насосов с общей производительностью 4300м3/ч (с дросселированием и частотным регулированием).В  соответствии  с  характеристикой  сети,  для  обеспечения  производительности  Q=6750м3/час,  требуется  напор  на  выходе  насосной  равныйНвых.= 47м.в.ст. и параллельной работы трех насосов, каждый с производительностью ОНА=2250м3/час (предполагается, что загрузка насосоводинакова).Мощность, потребляемая из сети, определяется выражением:РСЕТЬ_ДР=1пННА∙ОНА367∙ηНА∙ηДВ=2∙55,5∙2250367∙0,79∙0,949=2∙453,=1​3 61,7кВт ;[4.7]На рисунке 4.5 приведены напорные характеристики насосов и сети для режима­2 при частотном регулировании.Рисунок 5.5 ­ Работа двух насосов с общей производительностью 6750м3/ч (режим­2) при частотном регулировании (НА №1 и №2 с частотнымрегулированием, №3 без частотного регулирования).Мощность, потребляемая из сети при частотном регулировании в данном случае будет равна:РСЕТЬ_ЧР=ННА № 3∙ОНА № 3367∙ηНА № 3∙ηДВ+12ННА∙ОНА367∙ηНА∙ηДВ∙ηПЧ==50∙3​0 00367∙0,85∙0,949+2∙47∙1825367∙0,775∙0,949∙0,97=506,7+2∙327,6=1161,9кВт . [5.8]Суммарное потребление электроэнергии по варианту­2 будет​ равно:При регулировании дросселированием:WДР= WДР­1 + WДР­2 =5 435 405 + 3 578 548 = 9 013 953 кВт*час.При частотном регулировании:WЧР= WЧР­1 + WЧР­2 =3 806 746 + 3 241 375 = 7 048 121 кВт*час.Экономия электроэнергии при частотном регулировании по сравнению с дросселированием при расчете по варианту­2составляет:∆W = 9013953 ­ 7048121 = 1965832кВт × час .Цена годовой экономии электроэнергии при тарифе с НДС за 2015 год.составит:Ц∆W= 7105тыс.руб.ЗАКЛЮЧЕНИЕИтогом данной дипломной работы стал разработанный проект [25]по автоматизации электропривода канализационной насосной станции №5А.обеспечение автоматического управления насосными агрегатами клапанами задвижек, что позволит повысить надежность всейсистемы и исключить человеческий фактор, а также вывести человека из опасной рабочей зоны;[25]при  использовании  частотного  регулирования  оптимизируется  работа  станции,  заметно  увеличится  сохранность  ресурсов  оборудования  ипродлит срок службыВ  дипломном  проекте  был  описан  технологический  процесс  работы  канализационной  насосной  станции,  был  обоснован  выбор  насосныхагрегатов фирмы Morris серии 7100 NC. Выбран электропривод марки СДН 2­16­36­8У3.Выбран и описан принцип работы преобразователя частоты фирмы TMEIC серии TMdrive – MVG2. Разработаны и описаны функциональная иструктурная схема канализационной насосной станции №5А.Проведена  экономическая  оценка  –  сравнение  по  экономии  электроэнергии,  при  подсчете  которой  было  определено,  что  станция  будетэкономить 6­7 миллионов в год за счет внедрения частотных преобразователе.СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ:Канализационные Насосные станции для промышленного и гражданского строительства [электронный ресурс] ecoplast­russia.ruКарелин В. Я., Минаев А. В. Насосы и насосные станции: Учебник для вузов. — 2­е изд., перераб. и доп. — [29]Москва: Стройиздат, 1986. — 320 с, ил.Яковлев С. В., Карелин Я. А., Жуков А. И., Колобанов С. К. Канализация. Учебник для вузов. Изд. 5­е, перераб. и доп., ­ [3]Москва: Стройиздат, 1975. ­ 632 с.Насосы  для  водоотведения.  Техническое  пособие.  –  (http://ru.grundfos.com/content/dam/GMO/Documentation/books/Wastewater­70080653­0510.pdf)Строительные нормы и правила [электронный ресурс] http://снип.рфН.А.Абрамов. Водоснабжение: Учебник для вузов. Стройиздат, 1984. – 406 с.Каталог насосов компании Morris марки 7100 (https://ru.grundfos.com/content/dam/GMO/Documentation/leaflets/Morris7100_70074830_0215.pdf)Брошюра о частотном преобразователе MVG_A4_Brochure_lowres_1245682774.pdf)[электронный ресурс] http://dvgups.antiplagiat.ru/ReportPage.aspx?docId=427.13755642&repNumb=1– [электронный ресурс] ­(https://www.tmeic.com/Repository/Brochures/TMdrive­15/15.