Пояснительная записка (1232974), страница 3

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 3)

- создание локальной системы управления тремя насосными агрегатами, включающей в себя режимы местного управления (от устанавливаемых пультов ПМУ) и дистанционного согласованного автоматического управления основным технологическим оборудованием (насосными агрегатами и напорными задвижками) от технологического контроллера СТК-500 в функции поддержания уровня в приемном резервуаре по сигналам преобразователей уровня (датчиков) в 2-х отделениях грабельной;

- опытная эксплуатация оборудования по 1-ому этапу реконструкции;

- ввод в эксплуатацию оборудования по 1-ому этапу реконструкции.

На 2-м этапе реконструкции технические решения предусматривают следующий объем работ:

- обустройство помещения для установки высоковольтных преобразователей частоты, с оборудованием их вспомогательными системами, в части необходимой для ВПЧ-1 (отопления, вентиляции и кондиционирования, заземления ВПЧ-1 и монтаж распределительного пункта для питания оборудования ВПЧ-1);

- установка и подключение преобразователя частоты ВПЧ-1 предназначенного для управления 3-мя насосными агрегатами и проведение пусконаладочных работ на указанном оборудовании;

- подключение к технологическому контроллеру станции СТК-500 оборудования реконструируемых насосных агрегатов (ячеек РУ-6кВ, КРУпч, напорных задвижек), для создания функции локальной системы автоматического управления насосными агрегатами и напорными задвижками в полном объеме реконструкции;

- установка пультов местного управления (ПМУ) насосными агрегатами как от сети 6 кВ, так и в режиме частотного регулирования его производительности. 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 РУ-6кВ;

- деконструкции фундаментов, демонтированной секции РУ;

- установка новых ячеек 6 кВ 1-ой и 3-ей секций шин;

- подключение второй установки КРМ в РУ-6кВ;

- прокладка необходимых силовых и контрольных кабелей;

- подключение вновь смонтированной секции РУ-6кВ 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 автоматического управления насосными агрегатами и напорными задвижками от технологического контроллера СТК-500 в функции поддержания уровня в приемном резервуаре по сигналам преобразователей уровня (датчиков) в 2-х отделениях грабельной;

- опытная эксплуатация оборудования по 2-ому этапу реконструкции;

- ввод в эксплуатацию оборудования по 2-ому этапу реконструкции.

2.3. Основные функции, выполняемые приборами автоматики

Автоматизация 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;

- 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 ВСЧУ

Комплектная высоковольтная станция частотного управления (ВСЧУ)

предназначена для автоматического согласованного управления группой перекачивающих насосных агрегатов КНС с частотным регулированием их производительности в функции регулирования уровня стоков приемного резервуара.

Основная функция локальной системы управления – автоматическое

поддержание уровня в приемном резервуаре равным заданному значению – путем частотного регулирования производительности одного или двух насосных агрегатов от двух ВПЧ в составе высоковольтной станции частотного управления (ВСЧУ). Структура силовых цепей предполагает, возможность подключения насосных агрегатов как непосредственно к сети 6 кВ, так и к выходам двух высоковольтных преобразователей 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 и архивирование состояний основного технологического оборудования – насосными агрегатами, задвижками на напоре агрегатов, уровней в приемном резервуаре – в режиме реального времени.

Основной режим управления осуществляется технологическим контроллером СТК-500 с частотным регулированием производительности основных насосных агрегатов от ВПЧ1 и ВПЧ2. Алгоритм управления предусматривает выравнивание токовой загрузки частотно-управляемых электродвигателей по скорости вращения. При недостаточной производительности основных агрегатов производится подключение дополнительного агрегата непосредственно от сети 6кВ. Очередность и статусы управления агрегатами в автоматическом режиме определяются оператором произвольно в зависимости от текущего состояния оборудования (готовности к включению).

2.5 Технологический процесс работы канализационной насосной станции

Режим водоотведения в городе характеризуется большой неравномерностью расходов, с коэффициентом часовой неравномерности. Это значит, что днем в период максимального отвода стоков ее часовой расход может в несколько раз превышать среднее значение суточного расхода. Ночью, наоборот, отвод резко сокращается.

Непосредственное включение насоса в сеть в условиях сильной неравномерности отвода привело бы к ненормальному режиму работы насоса с недостаточным напором или, наоборот, с малой подачей и чрезмерным давлением. На такие режимы работы и насосы, и сеть водоснабжения не рассчитаны, при этом в сети происходили бы глубокие перепады давления, перебои в отведение стоков, резко возросло бы потребление электроэнергии. Включение в сеть водоснабжения преобразователя частоты 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 требуется дополнительных затрат труда и участие человека в технологическом процессе. На рисунке 2.2 представлена схема основного блока канализационной насосной станции – коллектор с насосными агрегатами и системой трубопровода.

Рисунок 2.2 - Коллектор канализационной насосной станции

По сути, КНС является герметичной сливной ямой, оборудованной одним или несколькими специальными насосами, благодаря которым происходит 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 накопительный резервуар может быть изготовлен как из пластика, так и из бетона и даже металла. Следует понимать, что материал емкости оказывает прямое влияние на стоимость КНС.

- Фекальный насос. Как правило, КНС предусматривает установку двух таких агрегатов – один рабочий, другой резервный. Эти насосы практически не создают давления – в их задачи входит подъем сточных вод на определенный уровень. Дальше фекалии идут самотеком, как и в обычной канализационной системе.

- Система трубопроводов. Она объединяет оба насоса в единую систему и отправляет сточные воды к очистным сооружениям или в центральную канализацию. 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 выключение насоса в автоматическом режиме. Действуют они просто – когда уровень сточных вод в канализационной насосной станции повышается до определенного уровня, поплавок поднимается вверх, натяжение троса ослабевает, в результате чего срабатывает выключатель, и насос включается, начиная перекачивать скопившуюся в резервуаре жидкость. Когда уровень падает до заданной отметки, трос снова натягивается и выключатель 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 крышкой со смотровыми и ревизионными отверстиями и электрической щитовой, в задачи которой входит контроль над подачей электрической энергии к оборудованию КНС.

По трубопроводу сточные воды подаются в приемный резервуар станции, дно которого оснащено насосными агрегатами. Эти агрегаты фиксируются на металлических подставках, которые имеют узлы крепления с герметичными прокладками. Благодаря этой системе производится подача под давлением вод в напорный трубопровод.

Когда включается рабочий насос, стоки по трубопроводам подаются в распределительную камеру с задвижками, которые будут направлять поток в отводящий напорный патрубок. При функционировании станции в нормальном режиме задвижки находятся в открытом положении. Обратные клапаны, 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 с люком, 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 резервуара оборудована датчиками, с помощью которых производится управление насосными агрегатами.

2.6. Технические требования к составу и встроенной аппаратуре поставляемого оборудования

К 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. Метод формирования выходного напряжения высоковольтных преобразователей частоты – многоуровневая широтно-импульсная модуляция с 30-пульсной (для выходного напряжения 6 кВ) схемой выпрямления.

- ВПЧ должен быть без выходного трансформатора и реакторов, с прямым

выходом 6кВ на двигатель.

- ВПЧ должен иметь возможность работы двигателя во всех диапазонах и

должен позволять:

а) регулирование частоты вращения в диапазоне от 1 до 60 Гц в замкнутом и разомкнутом контуре;

б) 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) иметь функцию автоматического ограничения тока в динамических

режимах и при перегрузках на заданном уровне с требуемой точностью;

ж) возможность автоматического регулирования значений ускорения и замедления с заданной точностью в режиме замкнутой системы управления;

з) задание значения перерегулирования частоты вращения при изменении задания и во время отработки сигнала (в 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;

Характеристики

Список файлов ВКР