Частотный преобразователь в управлении многонасосной станцией.



Коммунальный сектор водоснабжения часто оснащен насосными станциями, состоящими из группы параллельно подключенных насосов. Управление их зачастую осуществляется прямым каскадным подключением по сигналу дискретных датчиков давления, обеспечивающих ступенчатое, а не плавное и адаптивное увеличение гидравлической мощности насосной станции при изменении нагрузки. Применение частотных преобразователей повсеместно доказало свою энергоэффективность и быструю окупаемость, но часто внедрение такого прогрессивного и современного метода управлением насосами тормозится ограниченными возможностями финансирования в коммунальном секторе. Быстрота окупаемости на фоне лавинообразного удорожания энергетических ресурсов - самый существенный аргумент в пользу реконструкции управления насосными системами с ориентацией на частотное регулирование. Частотное регулирование приводов электронасосов позволяет не только эффективно экономить электроэнергию и воду, но и значительно продлить жизненный цикл оборудования и арматуры. И если в бытовом секторе применение частотных преобразователей ограничивается, прежде всего, сроками окупаемости ввиду относительно небольших мощностей задействованных насосов и малого времени их использования, то в промышленном и коммунальном секторе изначально предполагается интенсивное использование энергоемкого насосного оборудования в широких рабочих диапазонах, позволяющее эффективно реализовывать весь энергосберегающий потенциал частотного регулирования. 

 Мы принимаем как аксиому то, что частотный преобразователь может осуществлять частотное регулирование  и защиту только одного электродвигателя насоса, но управление может распространятся на группу насосов с помощью реализации определенных алгоритмов и дополнительных устройств коммутации.  В данном обзоре мы опишем алгоритм и общий принцип управления одним преобразователем частоты USRobotech группой насосов, благодаря встроенной карте расширения, позволяющей управлять группой из 4-х насосов. Для реализации поставленной задачи стандартные возможности общепромышленного преобразователя частоты обычно необходимо расширить, доукомплектовав преобразователь опциональной картой, позволяющей увеличить количество релейных терминалов входа-выхода. Преобразователь частоты USRobotech содержит в стандартной комплектации такую карту, представляющую собой плату с релейными выходами и набором программируемых функций для управления группой насосов. Карта расширения, 8 магнитных пускателей (по 2 пускателя на управление каждым насосом), 4 тепловых реле, реле контроля последовательности фаз с магнитным пускателем и вводной автомат -основные элементы вместе с преобразователем частоты, которые позволят нам инструментально подключить и настроить поочередную работу 4-х насосов. Контроль над давлением будет осуществлять ПИД - регулятор частотного преобразователя с помощью датчика обратной связи (датчик давления с токовым выходом 4-20мА, подключенный к аналоговому входу преобразователя частоты).  

Схема подключения преобразователя частоты к нескольким насосам

Рисунок 1. Схема управления.

Преобразователь частоты запускает первый насос и осуществляет его управление ПИД - регулятором в замкнутом контуре по сигналу обратной связи с датчика давления, пытаясь установить или поддержать заданное давление. При недостаточной для поддержания требуемого давления производительности первого насоса (достигнута максимальная частота) преобразователь частоты прекращает его регулирование с программно установленной задержкой времени и подключает насос к электросети напрямую, замыкая релейным контактом управляющую цепь контактора. После программной задержки времени преобразователь частоты замыкает контактор второго насоса и осуществляет его частотное регулирование, пытаясь добиться нужного давления или его поддержания на предустановленном уровне. В случае, если гидравлической мощности второго насоса также оказывается недостаточно, процедура его отключения от частотного преобразователя и прямого подключения к электросети, точно так же как и процедура подключения третьего насоса к частотному преобразователю повторяется аналогичным образом. Если три насоса, работающие на полную мощность, не могут обеспечить требуемое давление в трубопроводе преобразователь частоты подключает 4-й насос. Таким образом, насосная станция уже представляет собой 3 насоса, подключенные к непосредственно к электросети и работающие с максимальной мощностью, и 4-й насос, регулирование количеством оборотов двигателя которого осуществляет непосредственно ПИД - регулятор преобразователя частоты по сигналу датчика обратной связи. Подключение насосов происходит до тех пор, пока не будет достигнуто требуемое давление или пока не будут задействована полная мощность всех насосов. При снижении потребности в воде отключение насосов происходит в обратной последовательности с предустановленной выдержкой по времени. 

Такая схема позволяет осуществлять управление многонасосной станцией с помощью одного преобразователя частоты. Учитывая все еще достаточно высокую стоимость преобразователей частоты, схема управления каскадом насосов одним преобразователем частоты позволяет значительно уменьшить расходы на оборудование - нет необходимости комплектовать каждый насос отдельным преобразователем частоты и отдельным датчиком давления. Вместо 4-х преобразователей частоты достаточно одного преобразователя.





Мы рады предложить вам оборудование следующих брендов:



logot-pedrollo.png





logo_Wester2.png

Бренд Kitline
Оборудование ATON