Pumpade ja pumbajaamade automatiseerimine

Pumbaagregaatide automatiseerimine võimaldab suurendada veevarustuse töökindlust ja järjepidevust, vähendada tööjõu- ja tegevuskulusid ning juhtimismahutite suurust.

Pumbaseadmete automatiseerimiseks, välja arvatud üldotstarbelised seadmed (kontaktorid, magnetkäivitajad, lülitid, vahereleed), kasutatakse spetsiaalseid juhtimis- ja jälgimisseadmeid, näiteks taseme reguleerimise relee, tsentrifugaalpumba täitmise juhtreleed, jugarelee, ujuklülitid, elektroodide taseme lülitid, erinevad manomeetrid, mahtuvusandurid jne.

Juhtimisjaam – kuni 1 kV komplektne seade, mis on ette nähtud elektripaigaldiste või nende osade kaugjuhtimiseks ja millel on automatiseeritud juhtimis-, reguleerimis-, kaitse- ja signalisatsioonifunktsioonid. Struktuuriliselt on juhtimisjaam plokk, paneel, kapp, tahvel.

Juhtseade – juhtimispult, mille kõik elemendid on paigaldatud eraldi plaadile või raamile.

Juhtpaneel — juhtimispult, mille kõik elemendid on paigaldatud laudadele, siinidele või muudele ühisele raamile või metallplekile kokkupandud konstruktsioonielementidele.

Juhtpaneel (ShTSU juhtimisjaama kilp) See on mitme paneeli või ploki koost kolmemõõtmelisel raamil.

Juhtkapp - igast küljest kaitstud juhtimispult selliselt, et uste ja kaante sulgemisel on välistatud juurdepääs pingestatud osadele.

Pumpade ja pumbajaamade automatiseerimine taandub reeglina sukelduspumba juhtimisele paagi veetasemest või survetorustiku rõhust.

Vaatame näiteid pumbaseadmete automatiseerimisest.

Joonisel fig. 1 ja näitab kõige lihtsama pumbaseadme - äravoolupumba 1 automatiseerimisskeemi ja joonisel fig. 1, b näitab selle paigalduse vooluahelat. Pumbaseadme automatiseerimine toimub ujuva taseme lüliti abil. KU juhtklahvil on kaks asendit: käsitsi ja automaatjuhtimiseks.

Riis. 1. Drenaažipumpamisseadme (a) ja selle automaatika elektriahela konstruktsioon (b)

Joonisel fig. 2 ülekandeautomaatika skeem sukelpumba juhtimiseks vastavalt veetasemele veetorni paagis, rakendatud relee-kontaktelementidel.

Riis. 2. Sukelpumbast automaatika skemaatiline diagramm vastavalt veetasemele mahutis-veetornis

Pumba automaatikaahela töörežiim seatakse lülitiga CA1. Kui seate selle asendisse "A" ja lülitate QF-lüliti sisse, rakendatakse juhtahelale pinge.Kui veetase survepaagis on allpool kaugjuhtimisanduri alumise taseme elektroodi, siis on ahela kontaktid SL1 ja SL2 avatud, relee KV1 on välja lülitatud ja selle kontaktid mähise vooluringis. magnetkäiviti KM on suletud. Sel juhul lülitab magnetkäiviti pumba mootori sisse, samal ajal kustub signaallamp H L1 ja lamp H süttib L2. Pump varustab paaki veega rõhu all.

Kui vesi täidab SL2 madalama taseme elektroodi ja nulljuhtmega ühendatud anduri korpuse vahelise ruumi, siis SL2 ahel sulgub, kuid KV1 relee ei lülitu sisse, kuna selle SL2-ga jadamisi olevad kontaktid on avatud.

Kui vesi jõuab kõrgeima taseme elektroodini, sulgub SL1 ahel, KV1 relee lülitub sisse ja pärast kontaktide avamist magnetkäiviti KM mähise ahelas lülitab viimase välja ja pärast sulgemist. sulguvad kontaktid, siis saab see üksi SL2 anduri ahela kaudu pingesse. Pumba mootor lülitub välja ja hoiatustuli H kustub.L2 ja tuli H süttib L1. Pumba mootor lülitub uuesti sisse, kui veetase langeb asendisse, kui ahel SL2 on avatud ja relee KV1 deaktiveeritakse.

Pumba sisselülitamine mis tahes režiimis on võimalik ainult siis, kui DSX-i kuivkäiguanduri ahel on suletud (SL3), mis kontrollib kaevu veetaset.

Taseme reguleerimise peamiseks puuduseks on tasemeandurite elektroodide vastuvõtlikkus talvel külmuda, mille tõttu pump ei lülitu välja ja vesi voolab paagist üle. On juhtumeid, kus veetornid hävivad, kuna nende pinnal on külmunud suur jäämass.

Pumba töö juhtimisel rõhu abil saab pumbaruumi survetorule paigaldada elektrilise kontaktmanomeetri või rõhulüliti. See hõlbustab andurite hooldamist ja välistab kokkupuute madalate temperatuuridega.

Joonisel fig. 3 jõuülekande skeem torni veevarustuse (pumpamise) paigaldise juhtimisest elektrilise kontaktmanomeetri signaalide järgi (rõhu järgi).

Riis. 3. Torni veepaigaldise juhtimise skemaatiline skeem elektrilise kontaktmanomeetriga

Kui paagis ei ole vett, on manomeetri СП1 (alumine tase) kontakt suletud ja kontakt СП2 (ülemine tase) on avatud. Relee KV1 töötab, sulgedes kontaktid KV1.1 ja KV1.2, mille tulemusena lülitub sisse magnetkäiviti KM, mis ühendab elektripumba kolmefaasilisse võrku (toiteahelaid skeemil ei ole näidatud).

Pump varustab vett paaki, rõhk tõuseb kuni manomeetri kontakti sulgumiseni, СП2 seatud ülemisele veetasemele. Pärast kontakti СP2 sulgemist aktiveeritakse relee K V2, mis avab kontaktid KV2.2 relee KV1 mähises ja KV2.1 magnetkäiviti KM mähise ahelas; pumba mootor lülitub välja.

Kui vesi paagist välja voolab, rõhk väheneb, СP2 avaneb, katkestades KV2, kuid pump ei lülitu sisse, kuna manomeeter puutub kokku, СP1 on avatud ja relee mähis KV1 on välja lülitatud. Pump lülitub sisse, kui veetase paagis langeb enne manomeetri kontakti sulgemist. СП1.

Juhtahelate toiteallikaks on 12 V astmeline trafo, mis suurendab ohutust juhtahela ja elektrilise kontaktmanomeetri hooldamisel.

Pumba töö tagamiseks elektrilise kontaktmanomeetri või juhtahela rikke korral on projekteeritud lüliti CA1. Kui see on sisse lülitatud, manipuleeritakse juhtkontakte KV1.2, KV2.1 ja magnetkäiviti KM mähis on otse ühendatud 380 V võrku.

Faasivahes L1 sisaldab juhtimisahel kontakti ROF (faasirelee kadu), mis avaneb avatud faasi või toitevõrgu asümmeetrilise režiimi korral. Sellisel juhul katkeb spiraali KM vooluahel ja pump lülitub automaatselt välja kuni vea kõrvaldamiseni.

Selle vooluahela toiteahelate kaitse ülekoormuse ja lühise eest toimub automaatse lülitiga.

Joonisel fig. 4 ülekandeskeem veepumpamispaigaldise automatiseerimiseks, mis sisaldab kaevus 6 asuvat elektrilist sukelpumbaseadet 7. Survetorustikusse on paigaldatud tagasilöögiklapp 5 ja voolumõõtur 4.

Pumbaagregaadil on survepaak 1 (veetorn või õhk-vesi boiler) ja Rõhuandurid (või tase) 2, 3, kusjuures andur 2 reageerib paagi ülemisele rõhule (tasemele) ja andur 3 alumisele rõhule (tasemele) paagis. Pumbajaama juhib juhtseade 8.

Riis. 4. Muutuva sagedusega veepumpamisseadme automatiseerimise skeem

Pumbaseadet juhitakse järgmiselt. Oletame, et pumbaagregaat lülitatakse välja ja rõhk survepaagis väheneb ja muutub madalamaks kui Pmin... Sel juhul saadetakse andurilt signaal elektripumba sisselülitamiseks. See algab sageduse järkjärgulise suurendamisega. on vool, mis toidab pumbaseadme elektrimootorit.

Kui pumbaseadme kiirus saavutab seatud väärtuse, lülitub pump töörežiimi. Töörežiimi programmeerimisega sageduse konverter saate tagada pumba vajaliku töö intensiivsuse, selle sujuva käivitamise ja seiskamise.

Sukelpumba reguleeritava elektriajami kasutamine võimaldab veevarustusvõrgus rakendada otsevoolu veevarustussüsteeme koos automaatse rõhu säilitamisega.

Juhtjaam, mis tagab elektripumba sujuva käivitamise ja seiskamise, automaatse rõhu säilitamise torustikus, sisaldab sagedusmuundurit A1, rõhuandurit BP1, elektroonilist releed A2, juhtahelat ja töökindlust suurendavaid abielemente. elektroonikaseadmetest (joonis 5).

Pumba juhtimisahel ja sagedusmuundur pakuvad järgmisi funktsioone:

— pumba sujuv käivitamine ja seiskamine;

— automaatne juhtimine taseme või rõhu järgi;

— kaitse kuivamise eest;

— elektripumba automaatne väljalülitamine mittetäieliku faasirežiimi, lubamatu pingelanguse, veevarustusvõrgu avarii korral;

— ülepingekaitse sagedusmuunduri A1 sisendil;

— signalisatsioon pumba sisse- ja väljalülitamiseks, samuti avariirežiimide jaoks;

— juhtkapi soojendamine pumbaruumi negatiivsete temperatuuride juures.

Pumba pehme käivitamine ja pehme aeglustamine toimub A1 tüüpi sagedusmuunduri FR-E-5.5k-540ES abil.

Riis. 5. Sukelpumba automatiseerimise skemaatiline skeem pehme käivitamise ja automaatse rõhu säilitamise seadmega

Sukelpumba mootor on ühendatud sagedusmuunduri U, V ja W klemmidega. Nupu СB2 vajutamisel aktiveerub relee «Start» K1, mille kontakt K1.1 ühendab sagedusmuunduri sisendid STF ja arvuti, tagades elektripumba sujuva käivitumise vastavalt sagedusmuunduri seadistamisel määratud programmile.

Sagedusmuunduri või pumba mootori ahelate rikke korral suletakse vahelduvvoolu muunduri ahel, tagades relee K2 töö. Pärast K2 käivitamist selle kontaktid K2.1, K2.2 sulguvad ja kontakt K2.1 ahelas K1 avaneb. Sagedusmuunduri ja relee K2 väljund on välja lülitatud. Ahela taasaktiveerimine on võimalik alles pärast rikke kõrvaldamist ja kaitse lähtestamist nupuga 8V3.1.

Rõhuandur BP1 analoogväljundiga 4 … 20 mA on ühendatud sagedusmuunduri analoogsisendiga (kontaktid 4, 5), mis annab rõhu stabiliseerimissüsteemis negatiivse tagasiside.

Stabiliseerimissüsteemi toimimise tagab sagedusmuunduri PID-kontroller. Vajalik rõhk seatakse potentsiomeetri K1 või sagedusmuunduri juhtpaneeli abil. Kui pump töötab kuivalt, sulgub elektroonilise takistusrelee A2 kontakt 7-8 lühiserelee mähises ja kuivtööandur on ühendatud selle kontaktidega 3-4.

Pärast lühisrelee aktiveerimist suletakse selle kontaktid K3.1 ja lühis.2, mille tulemusena aktiveerub kaitserelee K2, mis tagab pumba mootori väljalülitamise. Sel juhul toidetakse lühisrelee kontakti K3.1 kaudu iseseisvalt.

Kõigis hädarežiimides süttib HL1 lamp; märgutuli HL2 süttib, kui veetase on lubamatult madal (pumba «kuivtööga») Juhtkapi kütmine külmal aastaajal toimub elektrisoojendite EK1 … EK4 abil, mis on sisse lülitatud kontaktori KM1 poolt, kui termorelee VK1. Sagedusmuunduri sisendahelate kaitse lühise ja ülekoormuse eest teostab kaitselüliti QF1.

Riis. 5. Pumbaseadme automatiseerimine

Artiklis on kasutatud materjale raamatust Daineko V.A. Põllumajandusettevõtete elektriseadmed.

Vaata ka: Lihtne automatiseeritud juhtimisskeem kahele jäätmepumbale