» » » » Шкаф управления насосом 1-го водоподъема

Шкаф управления насосом 1-го водоподъема

Ухудшение состояния систем водоснабжения в небольших населенных пунктах происходит уже длительное время, и ремонт производится по остаточному принципу. В итоге, в системах на основе башни Рожновского, которые широко распространены на территории Украины, случаются поломки, приводящие к аварийным ситуациям. Полноценный ремонт или замена башен стоят значительных средств, зачастую неподъемных для местных бюджетов.

image image

Рис. 1. Текущее состояние напорной башни и системы управления

ДП СВ Альтера-Сумы в настоящий момент имеет положительный опыт установки систем управления водоснабжением без использования башни Рожновского на базе преобразователей частоты. Подобные системы установлены в Белополье, Ульяновке Сумской области. В этой системе шкаф управления насосом обеспечивает стабилизацию напора воды в магистральном трубопроводе за счет регулирования скорости вращения насоса. При этом нет необходимости в башне Рожновского и демпферных системах, обеспечивающих защиту труб от гидравлических ударов и перегрузок.

Использование шкафа управления на базе преобразователя частоты дает потребителю следующие преимущества:

  • простота обслуживания системы и ее дешевизна (за счет исключения башни Рожновского исчезает необходимость в высотных и строительных работах при ремонте и обслуживании оборудования);
  • отсутствие гидроударов, что приводит к сокращению износа элементов водопроводной магистрали;
  • экономия электроэнергии при работе насоса с пониженной скоростью;
  • защита электродвигателя от перегрузок и перегрева;
  • увеличение ресурса работы электродвигателя за счет снижения механических перегрузок при пуске.

Система управления состоит из шкафа управления и внешнего преобразователя давления. При этом шкаф управления укомплектован преобразователем частоты Lenze, регулятором давления с цифровым дисплеем Autonics, а также коммутационными и сигнальными элементами Lovato.

Простота конструкции шкафа, а также удобные вводные клеммы для подключения внешнего оборудования позволяют быстро произвести установку системы без использования услуг высококвалифицированного персонала. При предварительно произведенных работах (насос опущен в скважину, подготовлено место для установки датчика давления, подведен кабель силового питания и протянуты соединительные провода от места установки датчика до шкафа управления), монтаж шкафа и запуск системы в эксплуатацию занимает не более двух часов.

Шкаф управления выполняет следующие функции:

  • стабилизация давления в магистральном трубопроводе;
  • переход в ручной режим (возможность запуска насоса в обход преобразователя частоты);
  • защита двигателя в ручном и автоматическом режиме;
  • отображение заданного и текущего давления в водопроводной магистрали на светодиодном дисплее;
  • автоматический перезапуск системы в случае пропадания напряжения питания;
  • поддержание температуры внутри шкафа в допустимых пределах за счет использования термостатов, нагревателя и вентиляторов в любое время года.

На лицевой панели шкафа управления имеются кнопки управления для переключения режимов работы, а также быстрого изменения заданного значения давления в системе в случае наличия повреждений в магистральном трубопроводе.

Опыт установки подобных систем показал, что оптимальным решением является применение зарубежных насосных систем, типа WILO и аналогичных. При одинаковом расходе и давлении воды импортные насосы показывали значительно меньшие токи потребления, что позволяет устанавливать частотные преобразователи меньшей мощности и существенно экономить на первоначальных затратах. Кроме того, применение двигателя меньшей мощности в течение 6…8 месяцев окупает его стоимость.

В то же время, как показала практика, двигатели насосных агрегатов марки ЭЦВ имеют завышенное потребление тока. Так, например, при заявленной мощности в 5,5 кВт ток потребления согласно паспортным данным для ЭЦВ составляет 14 А, хотя в реальных условиях при испытаниях достигает 18 А.

Очень важно для потребителя проверить возможность установки шкафа управления со старой насосной установкой, эксплуатировавшейся уже длительное время.

  • Сопротивление изоляции двигателя после погружения насоса в скважину должно составлять не менее 5 МОм. При несоответствии этому требованию двигатель рекомендуется заменить, так как импульсы напряжения на выходе преобразователя частоты могут привести к пробою изоляции двигателя (амплитуда импульсов, в зависимости от длины соединительной линии между преобразователем частоты и двигателем, может превышать двукратное значение от номинального напряжения).
  • Также рекомендуется проверить изоляцию кабельных питающих линий ввиду их повсеместной существенной изношенности. Следует отметить, что при длине линии между шкафом управления и насосом более 100 м необходимо использовать дополнительные фильтры (могут быть заказаны у производителя шкафа управления).

Хотелось бы обратить внимание на то, что применение частотного преобразователя позволяет существенно уменьшить реактивную составляющую потребляемой электроэнергии, а значит, и снизить нагрузку на питающую сеть.

Нельзя забывать о том, что частотные преобразователи создают импульсные высокочастотные помехи в сеть, что негативно может сказываться на электрическом оборудовании, установленном рядом со шкафом управления. Если у потребителя имеется чувствительное к перепадам напряжения оборудование, расположенное в 5 м и ближе от шкафа управления, то настоятельно рекомендуется применение сетевого дросселя (поставляется опционально).

Ориентировочная стоимость шкафа управления для насоса мощностью 5,5 кВт в комплекте с датчиком давления составляет 15 000 грн.

Дополнительно, в зависимости от пожеланий заказчика, система управления может комплектоваться суточным таймером (подача воды или поддержание требуемого уровня давления по графику), системами диспетчерского контроля с передачей данных по GSM каналу в виде SMS либо кабелю с выводом на экран компьютера.

image

Рис. 2. Шкаф управления на базе преобразователя частоты