Sūkņu un sūkņu staciju automatizācija

Sūknēšanas agregātu automatizācija ļauj palielināt ūdens apgādes uzticamību un nepārtrauktību, samazināt darbaspēka un ekspluatācijas izmaksas, kā arī vadības tvertņu izmērus.

Sūknēšanas iekārtu automatizācijai, izņemot vispārējas nozīmes iekārtas (kontaktori, magnētiskie starteri, slēdži, starpreleji), tiek izmantotas īpašas vadības un uzraudzības ierīces, piemēram, līmeņa kontroles relejs, centrbēdzes sūkņa uzpildes vadības releji, strūklas relejs, pludiņslēdži, elektrodu līmeņa slēdži, dažādi spiediena mērītāji, kapacitatīvie sensori u.c.

Vadības stacija — komplektēta ierīce līdz 1 kV, kas paredzēta elektroietaišu vai to daļu attālinātai vadībai ar automatizētu vadības, regulēšanas, aizsardzības un signalizācijas funkciju izpildi. Strukturāli vadības stacija ir bloks, panelis, skapis, dēlis.

Vadības bloks — vadības pults, kuras visi elementi ir uzstādīti uz atsevišķas plāksnes vai rāmja.

Vadības pults — vadības pults, kuras visi elementi ir uzstādīti uz dēļiem, sliedēm vai citiem konstrukcijas elementiem, kas samontēti uz kopīga rāmja vai metāla loksnes.

Vadības panelis (ShTSU vadības stacijas vairogs) Tas ir vairāku paneļu vai bloku komplekts uz trīsdimensiju rāmja.

Vadības skapis - vadības pults, kas aizsargāts no visām pusēm tā, ka, aizverot durvis un vākus, tiek izslēgta piekļuve spriegumaktīvajām daļām.

Sūkņu un sūkņu staciju automatizācija, kā likums, ir saistīta ar zemūdens elektriskā sūkņa kontroli no ūdens līmeņa tvertnē vai spiediena spiediena cauruļvadā.

Apskatīsim sūknēšanas iekārtu automatizācijas piemērus.

attēlā. 1, un parādīta vienkāršākā sūkņa agregāta automatizācijas shēma - drenāžas sūknis 1, un att. 1, b parāda šīs instalācijas shēmas shēmu. Sūknēšanas iekārtas automatizācija tiek veikta, izmantojot peldošo līmeņa slēdzi. KU vadības atslēgai ir divas pozīcijas: manuālai un automātiskai vadībai.

Rīsi. 1. Drenāžas sūknēšanas ierīces (a) un tās elektriskās ķēdes konstrukcija automatizācijai (b)

attēlā. 2 transmisijas automatizācijas shēma zemūdens sūkņa vadībai atbilstoši ūdens līmenim ūdenstorņa tvertnē, realizēta uz releja kontakta elementiem.

Rīsi. 2. Automatizācijas shematiska shēma no zemūdens sūkņa atbilstoši ūdens līmenim rezervuārā-ūdenstornī

Sūkņa automatizācijas ķēdes darbības režīms tiek iestatīts ar slēdzi CA1. Kad iestatāt to pozīcijā "A" un ieslēdzat QF slēdzi, vadības ķēdei tiek pievienots spriegums.Ja ūdens līmenis spiediena tvertnē ir zem tālvadības pults sensora apakšējā līmeņa elektroda, tad ķēdē ir atvērti kontakti SL1 un SL2, relejs KV1 ir izslēgts un tā kontakti spoles ķēdē. no magnētiskā startera KM ir aizvērti. Šajā gadījumā magnētiskais starteris ieslēgs sūkņa motoru, tajā pašā laikā signāllampiņa H nodzisīs L1 un lampiņa H iedegsies L2. Sūknis zem spiediena piegādās ūdeni tvertnei.

Kad ūdens aizpilda vietu starp SL2 zemākā līmeņa elektrodu un sensora korpusu, kas savienots ar neitrālu vadu, SL2 ķēde tiks aizvērta, bet KV1 relejs neieslēdzas, jo tā tapas virknē ar SL2 ir atvērtas.

Kad ūdens sasniedz augstākā līmeņa elektrodu, SL1 ķēde aizvērsies, KV1 relejs ieslēgsies un, atvēris kontaktus magnētiskā startera KM spoles ķēdē, izslēgs pēdējo un pēc aizvēršanas. noslēdzošiem kontaktiem, tas tiks barots atsevišķi, izmantojot SL2 sensora ķēdi. Sūkņa motors izslēgsies un brīdinājuma lampiņa H nodzisīs. L2 un lampiņa H iedegsies L1. Sūkņa motors atkal ieslēgsies, kad ūdens līmenis pazemināsies līdz stāvoklim, kad ķēde SL2 ir atvērta, un relejs KV1 tiks deaktivizēts.

Sūkņa ieslēgšana jebkurā režīmā ir iespējama tikai tad, ja ir aizvērta DSX sausās darbības sensora ķēde (SL3), kas kontrolē ūdens līmeni akā.

Galvenais līmeņa kontroles trūkums ir līmeņa sensoru elektrodu jutība pret sasalšanu ziemā, kā rezultātā sūknis neizslēdzas un ūdens pārplūst no tvertnes. Ir gadījumi, kad ūdenstorņi tiek iznīcināti, jo uz to virsmas ir sasalusi liela ledus masa.

Kontrolējot sūkņa darbību ar spiedienu, sūkņu telpā uz spiediena līnijas var uzstādīt elektrisko kontaktspiediena mērītāju vai spiediena slēdzi. Tas atvieglo sensora apkopi un novērš zemas temperatūras iedarbību.

attēlā. Torņa ūdens apgādes (sūknēšanas) instalācijas vadības 3 transmisijas shēma pēc elektriskā kontaktmanometra signāliem (pēc spiediena).

Rīsi. 3. Torņa ūdens instalācijas vadības shematiskā shēma ar elektrisko kontaktmanometru

Ja tvertnē nav ūdens, manometra СП1 (apakšējais līmenis) kontakts ir aizvērts, un kontakts СП2 (augšējais līmenis) ir atvērts. Darbojas relejs KV1, aizverot kontaktus KV1.1 un KV1.2, kā rezultātā ieslēdzas magnētiskais starteris KM, kas savieno elektrisko sūkni ar trīsfāžu tīklu (strāvas ķēdes diagrammā nav parādītas).

Sūknis piegādā ūdeni tvertnei, spiediens paaugstinās līdz manometra kontakts aizveras, СП2 iestatīts uz augšējo ūdens līmeni. Pēc kontakta СP2 aizvēršanas tiek aktivizēts relejs K V2, kas atver kontaktus KV2.2 releja spoles ķēdē KV1 un KV2.1 magnētiskā startera KM spoles ķēdē; sūkņa motors izslēdzas.

Kad ūdens izplūst no tvertnes, spiediens samazinās, СP2 atveras, nogriežot KV2, bet sūknis neieslēdzas, jo manometrs saskaras, СP1 ir atvērts un releja spole KV1 ir izslēgta. Sūknis ieslēdzas, kad ūdens līmenis tvertnē pazeminās, pirms manometra kontakts aizveras. СП1.

Vadības ķēdes darbina 12 V pazeminošs transformators, kas palielina drošību, apkalpojot vadības ķēdi un elektrisko kontaktspiediena mērītāju.

Lai nodrošinātu sūkņa darbību elektriskā kontaktspiediena mērītāja vai vadības ķēdes darbības traucējumu gadījumā, ir paredzēts slēdzis CA1. Kad tas ir ieslēgts, tiek manipulēti ar vadības kontaktiem KV1.2, KV2.1 un magnētiskā startera KM spole tiek tieši pieslēgta 380 V tīklam.

Fāzes spraugā L1 vadības ķēdē ir iekļauts kontakts ROF (fāzes releja zudums), kas atveras atvērtas fāzes vai barošanas tīkla asimetriskā režīma gadījumā. Šajā gadījumā tiek pārtraukta spoles KM ķēde un sūknis tiek automātiski izslēgts līdz defekta novēršanai.

Strāvas ķēžu aizsardzība šajā ķēdē no pārslodzes un īssavienojuma tiek veikta ar automātisku slēdzi.

attēlā. 4 ūdens atsūknēšanas iekārtas automatizācijas transmisijas shēma, kurā ir iegremdējama tipa elektriskā sūkņa iekārta 7, kas atrodas akā 6. Spiediena cauruļvadā ir uzstādīts pretvārsts 5 un plūsmas mērītājs 4.

Sūkņa agregātam ir spiediena tvertne 1 (ūdenstornis vai gaiss-ūdens boileris) un Spiediena sensori (vai līmenis) 2, 3, ar sensoru 2 reaģējot uz augšējo spiedienu (līmeni) tvertnē un sensoru 3 uz apakšējo spiedienu (līmeni) tvertnē. Sūkņu staciju kontrolē vadības bloks 8.

Rīsi. 4. Ūdens sūknēšanas iekārtas ar mainīgu frekvenci automatizācijas shēma

Sūkņa iekārta tiek vadīta šādi. Pieņemsim, ka sūkņa iekārta ir izslēgta un spiediens spiediena tvertnē samazinās un kļūst zemāks par Pmin... Šajā gadījumā no sensora tiek nosūtīts signāls, lai ieslēgtu elektrisko sūkni. Tas sākas, pakāpeniski palielinot biežumu. ir strāva, kas nodrošina sūknēšanas iekārtas elektromotoru.

Kad sūkņa agregāta ātrums sasniedz iestatīto vērtību, sūknis pāries darba režīmā. Programmējot darbības režīmu frekvences pārveidotājs jūs varat nodrošināt sūkņa nepieciešamo darba intensitāti, tā vienmērīgu iedarbināšanu un apturēšanu.

Iegremdējamā sūkņa regulējamās elektriskās piedziņas izmantošana dod iespēju ūdensapgādes tīklā ieviest tiešās plūsmas ūdens apgādes sistēmas ar automātisku spiediena uzturēšanu.

Vadības stacijā, kas nodrošina vienmērīgu elektriskā sūkņa iedarbināšanu un apturēšanu, automātisku spiediena uzturēšanu cauruļvadā, ir frekvences pārveidotājs A1, spiediena sensors BP1, elektroniskais relejs A2, vadības ķēde un palīgelementi, kas palielina uzticamību. elektronisko iekārtu (5. att.).

Sūkņa vadības ķēde un frekvences pārveidotājs nodrošina šādas funkcijas:

— vienmērīga sūkņa iedarbināšana un apturēšana;

— automātiska vadība pēc līmeņa vai spiediena;

— aizsardzība pret "sausu braukšanu";

— elektriskā sūkņa automātiska izslēgšana nepilnīga fāzes režīma, nepieņemama sprieguma krituma gadījumā, avārijas gadījumā ūdensapgādes tīklā;

— aizsardzība pret pārspriegumu frekvences pārveidotāja A1 ieejā;

— signalizācija sūkņa ieslēgšanai un izslēgšanai, kā arī avārijas režīmiem;

— vadības skapja sildīšana pie negatīvām temperatūrām sūkņu telpā.

Sūkņa mīkstā palaišana un mīkstā palēnināšana tiek veikta, izmantojot A1 tipa frekvences pārveidotāju FR-E-5.5k-540ES.

Rīsi. 5. Iegremdējamā sūkņa automatizācijas shematiskā diagramma ar ierīci mīkstajai palaišanai un automātiskai spiediena uzturēšanai

Iegremdējamā sūkņa motors ir savienots ar frekvences pārveidotāja U, V un W spailēm. Nospiežot pogu СB2, tiek aktivizēts relejs «Start» K1, kura kontakts K1.1 savieno frekvences pārveidotāja STF ieejas un datoru, nodrošinot vienmērīgu elektriskā sūkņa iedarbināšanu pēc frekvences pārveidotāja iestatīšanas laikā norādītās programmas.

Frekvences pārveidotāja vai sūkņa motora ķēžu bojājuma gadījumā maiņstrāvas pārveidotāja ķēde tiek slēgta, nodrošinot releja K2 darbību. Pēc K2 iedarbināšanas tā kontakti K2.1, K2.2 aizveras un kontakts K2.1 ķēdē K1 atveras. Frekvences pārveidotāja un releja K2 izeja ir izslēgta. Ķēdes atkārtota aktivizēšana iespējama tikai pēc bojājuma novēršanas un aizsardzības atiestatīšanas ar pogu 8V3.1.

Spiediena sensors BP1 ar analogo izeju 4 … 20 mA ir pieslēgts pie frekvences pārveidotāja analogās ieejas (kontakti 4, 5), nodrošinot negatīvu atgriezenisko saiti spiediena stabilizācijas sistēmā.

Stabilizācijas sistēmas darbību nodrošina frekvences pārveidotāja PID regulators. Nepieciešamo spiedienu iestata ar potenciometru K1 vai ar frekvences pārveidotāja vadības paneli. Kad sūknis darbojas sausā stāvoklī, elektroniskā pretestības releja A2 kontakts 7-8 aizveras īssavienojuma releja spolē, un sausās darbības sensors ir pievienots tā kontaktiem 3-4.

Pēc īssavienojuma releja iedarbināšanas tiek aizvērti tā kontakti K3.1 un īssavienojums.2, kā rezultātā tiek aktivizēts aizsargrelejs K2, kas nodrošina sūkņa motora izslēgšanu. Šajā gadījumā īssavienojuma relejs tiek barots neatkarīgi, izmantojot kontaktu K3.1.

Visos avārijas režīmos iedegas HL1 lampiņa; lampiņa HL2 iedegas, kad ūdens līmenis ir nepieņemami zems (ar sūkņa «sauso darbību») Vadības skapja apkure aukstajā sezonā tiek veikta ar elektrisko sildītāju EK1 … EK4 palīdzību, kas ir ieslēgti ar kontaktoru KM1, kad termorelejs VK1. Frekvences pārveidotāja ieejas ķēžu aizsardzību no īssavienojuma un pārslodzes veic slēdzis QF1.

Rīsi. 5. Sūknēšanas iekārtas automatizācija

Rakstā izmantoti materiāli no grāmatas Daineko V.A. Lauksaimniecības uzņēmumu elektroiekārtas.

Skatīt arī: Vienkārša automatizēta vadības shēma diviem atkritumu sūkņiem