Антиплагиат (1235557), страница 6
Текст из файла (страница 6)
Мощ ность ПЧ долж на бытьбольше мощ ности двигателя, напряж ение двигателя и ПЧ долж ны быть равны. Таким параметрам соответствует ПЧ ATV-1200-5706060.Технические характеристики и основные функц иональные возмож ности ПЧ приведены в таблиц е 4.3.Таблиц а 4.3 - Технические характеристики преобразователя частоты ATV-1200-570-6060Частота входного напряж ения50 ГцНоминальное входное/выходное напряж ениеТрехфазное 6/6 кВНоминальная мощ ность570 кВАНоминальный потребляемый ток54.9 АСтепень защ итыIP 31Максимальный ток в установившемся реж име (перегрузка 120%)55 АПродолж ение таблиц ы 4.3Максимальный ток в установившемся реж име (перегрузка 150%)44 АКоличество инверторных ячеек15Пульсность схемы выпрямления30Масса2900 кгФормирование кривой выходного напряж енияМногоуровневая широтно-импульсная модуляц иянизковольтных IGT-транзисторахДопустимые отклонения сетевого питания±10%с последовательным соединением двухуровневыхинверторныхячеекнаРабота при пониж енном напряж ениисетиПреобразователь частоты будет продолж ать работу с корректировкой характеристик при сниж ении напряж енияпитающ ей сети на 25%Время разгона/тормож ения0-3200 сТочность задания частоты0.01 ГцПередача сигналов управленияОптоволокноКоэ ффиц иент мощ ности0.96 в диапазоне изменения нагрузки от 20 % до 100 %Коэ ффиц иент полезного действияКПД преобразователя частоты с учетом трансформатора: 96% или 96.5% в зависимости от типа трансформатораКПД инвертора: 98.5%Диапазон выходной частоты0...120 Гц для скалярного (U/f) управления, 0...70 Гц для векторного управленияПродолж ение таблиц ы 4.3Питание ц епей управления220 В АС, 3 кВА, встроенный источник бесперебойного питания для автономнойработы в течение 30 минутПитание вентиляторов охлаж денияПитание от вторичной обмотки силового трансформатора (дополнительный источник питания не требуется)Способ охлаж денияВоздушное, принудительноеТемпература среды при работе0-40°C, до 50°C с корректировкой характеристикОтносительная влаж ность90% (без конденсац ии и каплеобразования)Максимальная рабочая высотаМеньше 1000.
До 2000 м с уменьшением номинального тока на 0.6% каж дые 100 м.Уровень шума преобразователя≤ 80 дБ(А) (с учетом шума вентиляторов охлаж денияна крыше преобразователя частоты)Технология работы преобразователя частотыИспользование двухуровневых ячеек для построения многоуровневого инвертора напряжения значительно упрощаетпонимание принципов работы преобразователя частоты среднего напряжения и, в конечном итоге, экономит средства наобслуживание оборудования, поскольку эксплуатационному персоналу легко изучить Altivar 1200.Основным компонентом преобразователя частоты Altivar 1200 является ячейка инвертора( рис.4.1), представляющая собойоднофазный двухуровневый инвертор напряжения, получающий питание от одной из вторичных обмоток многообмоточногосилового трансформатора. Напряжение вторичной обмотки трансформатора - 700 В.[19]Огромное преимущ ество многоуровневой топологии заключается в использовании в качестве переключающ их э лементовсовременных низковольтных э лектронных компонентов.
Кривая выходного напряж ения формируется последовательнымсоединением двухуровневых инверторных ячеек. Количество используемых ячеек определяется необходимым напряж ением навыходе преобразователя частоты. Большое количество ячеек обеспечивает маленький „шаг“ результирующ ей кривой напряж ения,и, как следствие, отсутствие негативного влияния на обмотки двигателя. Смещ ение вторичных обмоток трансформатора позволяетполучить э квивалент многопульсной схемы выпрямления и синусоидальную кривую тока, потребляемого из сети.Как правило, секция трансформатора расположена с левой стороны преобразователя частоты. секция инвертора - справой.
Доступ к сеции управления осуществляется с передней панели преобразователя, секции низкого и среднегонапряженияполностьюразделены.Секциитрансформатораиинвертораразделены имогутустанавливатьсяитранспортироваться раздельно. Вентиляторы охлаждения, расположенные на крыше преобразователя, питаются отдополнительнойвторичнойобмоткитрансформатора,чтоисключаетнеобходимостьдополнительноготрехфазногоисточника питания.[19]Рис. 4.1 Ячейка инвертораРис.4.2 Преобразователь частоты, общ ий видРис.4.3 Внутреннее устройство ПЧ4.4 Выбор средств контроля параметров системы4.4.1 Выбор датчика давленияДля контроля давления в сети необходимо выбрать преобразователи давления соответствующ ие техническому заданию. Согласногидравлическим данным насоса 1Д 1600-90а напор равен 75 метров водяного столба, что соответствует 7,5 бар.Следовательно, выбираем преобразователь давления типа MS 3000 2011 – 1A04, диапазон измерения 0…10 бар, выходной сигнал4…20мА.
[11]4.4.2 Выбор расходомераДля контроля расхода воды необходимо выбрать расходомеры соответствующ ие техническому заданию. Согласно гидравлическимданным насоса 1Д 1600-90а подача воды равна 1450 м3/ч.Следовательно, выбираем э лектромагнитный расходомер Proline Promag 50W40 фирмы Endress Hauser диапазон измерения 0…2500м3/ч, выходной сигнал 4…20мА. [12]4.5 Структурная схема управленияНа чертеж е БР 13.03.02.025.Э1.002 представлена структурная схема управления.Предусмотрены три реж има работы насосной станц ии - реж им по давлению, реж им по расходу, реж им по уровню РЧВ. Операторзадает требуемый реж им на сенсорной панели шкафа управления насосом (ШУН). Как правило выставляется реж им по давлению,то есть требуется всегда поддерж ивать определенное значение давления – 63 метров водяного столба.
Затем оператор подаеткоманду главному контролеру – «запуск», включается высоковольтная ячейка номер 12, ПИД регулятор высчитает нуж ную частоту,откроется инвертор и начнется разгон двигателя на пониж енной частоте. В зависимости от изменения давления ПИД регуляторпросчитывает нуж ную частоту.Такж е предусмотрен ручной реж им управления, то есть нуж ная частота выставляется оператором вручную, а не по какому-либотехнологическому параметру.4.6 Схема э лектрическая принц ипиальная управленияНа чертеж е БР 13.03.02.025.Э3.3 представлена схема э лектрическая принц ипиальная управления.Запуск производится поворотом ключа на ШУНе – включается высоковольтная ячейка номер 12, напряж ение протекает подискретного входу преобразователя частоты, открывается инвертор (по э той ж е команде), подается выходное напряж ение спреобразователя частоты на двигатель. Когда замыкается блок контакта выключателя, тогда замыкаются все релейные контакты.Лампочки HL1, HL2, HL3 сигнализируют о состоянии преобразователя частоты и загораются поочередно.
С помощ ью других блоковзадается частота, отображ ается частота и ток, а такж е предусмотрена сигнализац ия, оповещ ающ ая с помощ ью лампочек осостоянии блок контакта выключателя.4.7 Однолинейная схема РУ 6 кВНа чертеж е БР 13.03.02.025.Э5.4 представлена однолинейная схема РУ 6 кВ.ВНС относится к 1 категории по степени обеспечения подачи воды-следовательно долж но быть не менее двух независимыхподключения к ЛЭП. Имеем ввод номер 1 от подстанц ии э лектрической (ПС) «Энергомаш» и ввод номер 2 от ПС «Ц». Обеспеченодва резервных ввода питания – ввод номер 3 от ЦРП 19 и ввод номер 4 от ТП-240 . По проекту предусмотрена установка 6асинхронных э лектродвигателей насоса с преобразователями частоты (по одному ПЧ на двигатель).
Следовательно, в РУпредусмотрены следующ ие типы ячеек:–ячейки ввода (основное питание) типа VTM-F.Предназначены для контроля напряж ения на вводном кабеле;–ячейки ввода (резервное питание) типа VTM-F;–ячейки защ иты отходящ их линий типа 06H;–ячейки защ иты отходящ их линий (для подключения двигателей) типа 06H;– ячейка секц ионног�� выключателя в качестве защ иты, управления и контроля, которая выполняет следующ ие функц иирелейной защ иты: максимальная токовая защ ита с действием на отключение выключателя; токовая отсечка с действием наотключение выключателя; максимально токовая защ ита от замыканий на землю; защ ита минимального напряж ения (L-L или L-N);защ ита максимального напряж ения (L-L или L-N);-ячейка секц ионного разъединителя I06T. В качестве выключателя нагрузки применим разъединитель;- ячейка заземления сборных шин типа ES-;-ячейки шинного измерительного трансформатора напряж ения типа VTM- (с 3-мя трансформаторами напряж ения типа 3xVRU1/S2n«фаза-земля»).ЗАКЛЮЧЕНИЕВ данной выпускной квалификац ионной работе была представлена модернизац ия сущ ествующ ей насосной повысительной станц ии.Выполнен обзор сущ ествующ их методов регулирования подачи воды.
Выбрана система управления, построенная на базеасинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором и частотного преобразователя. Произведен расчет мощ ностиэ лектродвигателя и исходя из значения мощ ности выбран асинхронный двигатель. Преобразователь частоты выбран согласномощ ности и напряж ения управляемого двигателя. Всем заданным требованиям удовлетворил ПЧ компании «Schneider electric»серии ALTIVAR 1200.
Приведены технические характеристики и основные функц иональные возмож ности ПЧ.Внедрение частотно регулируемого э лектропривода позволит значительно сократить расходы на э лектроэ нергию, исключитгидроудары, что значительно увеличитсрок службы трубопроводов и запорной арматуры, увеличит срок службы электродвигателей,[38]так как они будут работать на пониж енной нагрузке, отсутствие больших пусковых токов, что такж е благоприятно сказывается насрокеслужбы электродвигателей, значительная экономия воды за счет оптимизации давления в сетях и уменьшения разрывовтрубопроводов, в[33]перспективе возмож ность полной автоматизац ии насосной станц ии, в связи, с чем будет отсутствовать необходимость вобслуж ивающ ем персонале.СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВАвтоматизированный э лектропривод типовых производственных установок и технологических комплексов: практикум /Л.В.
Ющ енко– Хабаровск: Издательство ДВГУПС, 2016.-114 с.Основы автоматизированного э лектропривода: учебник для ВУЗов / П.А. Свириденко, А.Н. Шмелев. – М.: Высшая школа, 1969. –388с.3.Электроприводы переменного тока с частотным регулированием: учебник для ВУЗов / Г.Г. Соколовский. – М.: Издательскийцентр «Академия», 2006. – 272с.4.
Насосы и насосные станции: учебное пособие / П.П. Якубчик. – М: Издательский центр «Академия», 1997. – 107с.5. Насосы и насосные станции: учебник для ВУЗов / В.Я.[14]Карелин, А.В. Минаев. – 2-е[14]Стройиздат,6.[40]Типовые[51]изд.,перераб. и доп. – М.:1986. – 320с.расчеты по электрооборудованию: практ.
пособие / В.И. Дьяков. – 7-е изд., перераб. и доп. – М.: Высшаяшкола, 1991. – 160с.7. Электрические машины: учебник для ВУЗов /А.И.[14]Вольдек. – 3-е изд., перераб. – Л.: Энергия, 1978. – 832с.8.Асинхронные двигатели в трехфазном и однофазном режимах: учебник / И.И.
Алиев. – М.: Радиософт, 2004. – 128с.9. 1. Насосы, вентиляторы, компрессоры: учебник для ВУЗов / В.М. Черкасский. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.:Энергоатомиздат, 1984. – 416с.10.[14]Электропривод:энерго- и ресурсосбережение: учеб. пособие для студ. высш. учеб.
заведений / Н.Ф. Ильинский,В.В. Москаленко.- М. : Издательский центр «Академия»,2008.-208 с.11.[19]Датчик давления [Электронный ресурс]: http://www.kipia.info/upload/NOVOSTI_Kartinki/anfoss/MS3000.pdf12. Электромагнитный расходомер [Электронный ресурс]: http://pzip.ru/catalog/endress+hauser/?sku=50W.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
