Преобразователи частоты для насосных станций

 

 

Преобразователи частоты для насосных станций – это обязательный элемент системы автоматического управления гидроагрегатом. С чем это связано?

 

В гидроагрегатах насосных станций нашли широкое применение асинхронные электродвигатели с короткозамкнутым ротором. Электродвигатели этого типа просты в изготовлении, имеют высокие эксплуатационные и технико-экономические параметры. Важная особенность электродвигателей данного типа – неизменная скорость вращения двигателя независимо от нагрузки на валу. Преобразование частоты дает возможность регулировать скорость вращения электродвигателей с короткозамкнутым ротором с учетом его текущей нагрузки. Это позволяет уменьшить пусковые токи, уровень перенапряжений в электросети, обеспечить максимально экономичную работу энергооборудования.

 

Применение преобразователей частоты для насосных станций позволило избавиться от сложных и малоэффективных технических решений по регулировке скорости вращения электродвигателей, которые снижали надежность работы системы в целом, увеличивали трудозатраты на их эксплуатацию и техническое обслуживание.

 

Использование преобразователей частоты в схемах управления насосных станций

Современные насосные станции рассчитаны на работу в автоматическом режиме. Это предполагает наличие систем автоматического управления работой электродвигателей насосных агрегатов. Для обеспечения условий оптимального пуска и останова электродвигателей гидронасосов, регулировки их производительности, изменения направления вращения широко используется частотное регулирование.

 

Системы автоматического пуска, реверса и торможения электродвигателей с использованием схем регулирования частоты позволяют производить плавный запуск электродвигателей, регулировать их скорость вращения и производительность насосов, повысить эффективность насосной станции в целом.

 

В системах управлениях насосных станций используются преобразователи частоты, построенные по схемам с применением ПИД-регуляторов (пропорционально-интегрально-дифференциальные регуляторы), которые позволяют тонко и точно регулировать заданные параметры работы электродвигателя.

 

Современные преобразователи частоты для насосных станций это:

1. Низкая стоимость преобразователя и высокая окупаемость при эксплуатации оборудования.
2. Гибкость и надежность в работе.
3. Отсутствие вредных воздействий при переходных процессах на оборудование.
4. Возможность создания высокотехнологичной системы автоматического управления насосной станцией, которая легко модифицируется и настраивается под конкретные параметры и режимы работы оборудования.
5. Стандартный интерфейс с использованием унифицированных входных и выходных сигналов. Поэтому они легко подключаются к системам дистанционного и телеуправления, устройствам передачи данных и вывода информации.
6. Имеется возможность модернизации системы без замены основного оборудования станции.

 

Преимущества преобразователей частоты в схемах управления насосных станций:

1. Обеспечивается плавная регулировка скорости, появляется возможность упрощения механической части станции, снижаются расходы на эксплуатацию и ремонт.
2. Плавный пуск. Отсутствуют перенапряжения в сети, вызванные пусковыми токами и механические удары в системе вследствие резкого пуска двигателя.
3. Отсутствие динамических ударов увеличивает срок службы электродвигателя и системы в целом.
4. Появляется возможность уменьшить мощность электродвигателя по условиям пуска в мощных гидроагрегатах.
5. Использование микропроцессорного ПИД-регулятора дает возможность реализовать высокотехнологичную систему управления и автоматизации насосной станцией, точно регулировать заданные параметры работы насосных агрегатов.
6. Наличие обратной связи позволяет эффективно управлять параметрами работы системы, учитывать изменение нагрузки, воздействие различных возмущающих факторов.
7. Позволяют снизить расход электроэнергии на работу электродвигателей.

 

Основные возможности преобразователей частоты для насосных станций:

1. Позволяют регулировать частоту трехфазной сети в пределах от нуля до 400 Гц.
2. Плавный пуск и торможение. Возможна регулировка параметров пуска и торможения и их продолжительности.
3. Функция реверса с плавным торможением и последующим пуском и разгоном до заданных параметров.
4. Возможность увеличения пусковых моментов в процессе плавного пуска.
5. Возможность регулировки выходных вольт-частотных характеристик.
6. Встроенные защиты от внутренних повреждений и защиты от повреждений электродвигателя. Контроль цепей и изоляции электродвигателя.
7. Цифровая индикация о параметрах работы системы.

Последние схемные решения с векторным управлением позволяют реализовать работу электродвигателя с полным рабочим моментом в области около нулевых частот, осуществлять необходимое значение момента на валу электродвигателя, поддерживать его заданную скорость вращения без использования устройств обратной связи.

 

 

Использование преобразователей частоты для насосных станций в схемах управления позволяет тонко регулировать производительность гидроагрегатов. Это дает высокий технико-экономический эффект по сравнению с традиционными схемами регулировки с помощи дросселирующих устройств на входе в нагнетающие линии.

 

Преобразователи частоты при модернизации насосных станций

Преобразователи частоты для насосных станций способны повысить технико-экономическую эффективность насосной станции при постоянно меняющейся нагрузке в суточном и годовом графике. Реконструкция насосной станции в этом случае заключается в модернизации схемы управления. При этом нет необходимости обязательной замены электродвигателей гидроагрегатов, другого основного оборудования. Внедрение систем частотного регулирования в схемы управления насосных станций дает значительный экономический эффект, существенно повышает качество водоснабжения и нагрузку на трубопроводы и насосные агрегаты водопроводной системы.