Тольятти — июль 2007 год
Описание проекта "Поставка и ПНР высоковольтных преобразователей частоты 6 кВ 1600 кВт"
Полный комплекс инжиниринговых работ «под ключ», выполненных на насосной станции второго подъема в г. Тольятти, состоял в обследовании, проектировании, изготовлении, поставке, монтаже и пуско-наладочных работах.
Заказчику в результате работ предоставлен качественно новый режим работы насосной станции, в частности – выполнение современных требований на параметры выходного давления на городского потребителя. С заказчика сняты справедливые замечания по неравномерности напора (давления) и неоднократные загрязнения воды вследствие гидроударов.
Весь проект был выполнен в течение одного года.
Состав высоковольтных преобразователей частоты 6 кВ 1600 кВт"
При построении системы применено современное оборудование в составе:
- Высоковольтный (6 кВ) преобразователь частоты (ПЧ) TM-Drive фирмы “TMEIC” с встроенным устройством синхронизированного байпаса.
- Шкаф управления с программируемым логическим контроллером (ПЛК) SIEMENS S-300.
- Индикаторная панель оператора на основе ЖК-дисплея с сенсорными свойствами экрана фирмы «DELTA».
- Четыре местных пульта управления насосными агрегатами.
Проектом предусмотрено исполнение сложных, логически связных во времени, алгоритмов управления работой всех составляющих системы и оборудования насосной станции.
Главным регулирующим силовым элементом системы является высоковольтный преобразователь частоты. Задание на управление ПЧ вырабатывает ПЛК по заложенной в него рабочей программе. Оператору достаточно ввести с панели управления требуемое значение давления и расписание по порядку включения насосных агрегатов и включить «АВТОМАТИЧЕСКИЙ РЕЖИМ».
Для осуществления основной технологической задачи насосной станции – поддержание требуемого значения давления воды для потребителя при различном разборе в течение суток – с помощью преобразователя частоты выполняется управление числом оборотов основного рабочего насосного агрегата.
При увеличении расхода воды потребителями и соответственно снижении выходного давления ниже допустимого необходимо включить еще один насос.
Для этого система управления выдает набор сигналов на ПЧ и его составную часть – синхронизирующий байпас, для повышения выходной частоты до 50 Гц и после этого переключает насос на работу от сети напрямую, без преобразователя частоты.
После этого освободившийся преобразователь частоты под управлением системы автоматически по алгоритму расписания выбирает следующий по очереди насос, подготавливает рабочее положение задвижек и затем плавно включает и разгоняет насос, доводя число оборотов до достижения давления, заданного уставкой.
При недостатке давления ПЛК включает по этому алгоритму следующий насос и так возможно включить все четыре насоса. При снижении разбора система управления исполняет алгоритм поочередного выключения насосов.
Операторская панель представляет собой настольный индикаторно-управляеющий прибор, связанный с ПЛК. На нем возможно просмотреть состояние всего технологического оборудования насосной станции, в том числе:
- выходное давление на потребителя, заданное и фактическое;
- состояние всех задвижек;
- температуру двигателей в контрольных точках;
- текущий выработанный моторесурс оборудования.
Рис 1. Вид местного пульта
Рис 2. Вид программного окна «Состояние насосов» на операторской панели
Результаты реализации проекта
Работа диспетчера насосной кардинально изменилась – теперь он имеет полную оперативную информацию о текущем состоянии.
Для него создана полностью русифицированная программа с интуитивно понятным интерфейсом. Ясность и наглядность программы такова, что для работы с ней не требуется специальных знаний по работе с компьютерами, а лишь знание технологии и порядка работы насосной станции. Для повышения надежности работы АСУ НС, в ней заблокированы возможности не целевого использования вычислительной техники в ущерб технологическому процессу.
Для проведения различных работ по настройке реализованы режимы «РУЧНОЙ» и «МЕСТНЫЙ». При этом с местных пультов возможно выполнять требуемые включения-отключения с контролем параметров на местных показывающих приборах.
Кроме улучшения качественных параметров работы насосной станции, внедрение преобразователей частоты принесло существенный экономический выигрыш за счет меньшего потребления электроэнергии.
