Опыт реализации работы магистральных насосных станций

(ВНС второго подъема) по давлению в диктующей точке.

На примере НС2-НФС3 и НС4-НФС3 МУП г.Новосибирска «Горводоканал».

Усачев А.П., Гордейчик А.В., ООО «Сибирь-мехатроника», г. Новосибирск, Россия

http://sibmech.ru/

Основные характеристики НС, на которых реализовано управление по давлению в диктующей точки.

насосная станция

НС2 НФС3 НС4 НФС3

Центральный, Заельцовский,Железнодорожный, Железнодорожный,Дзержинский Калининский

число насосных агрегатов

6 агрегатов (электродвигатели 500…630 кВт, 6,0 кВ)

5 агрегатов (электродвигатели 500кВт, 6,0 кВ)

удаление от ДТ ≈ 15 км ≈ 8 км

по давлению на выходе НС по давлению на выходе НСвыходное давление определяется величиной давления в диктующей точке (автоматическая коррекция режима НС)

выходное давление определяется величиной давления в диктующей точке (автоматическая коррекция режима НС)

рабочие агрегаты назначает оператор

рабочие агрегаты назначает оператор

районы водоснабжения

управление после модернизации

Новосибирский водоканал, насосные станции 2-го и 4-го подъемов

НС-2 НФС3

АД 500кВт, 6,0 кВ до 3 раб. + 3рез.

4 РЧВ

удаление от ДТ≈ 15 км

2 ВП

Ч «Л

-Ста

рт»

НА5

и НА

7 (м

ного

уров

невы

й)

СР220 (с ПЧ)

выходное давление устанавливается по командам начальника смены

НС-4 НФС3

АД 500кВт, 6,0 кВ до 2 раб. + 3рез.

2 РЧВ

удаление от ДТ≈ 8 км

1 ВП

Ч "В

СЧ50

0" Н

А3

(дву

хтра

нсфо

рмат

орны

й)

выходное давление устанавливается по командам начальника смены

5

насосная станция (НС)

ПЧ

НАнапорныйколлектор НС

к потребителю

датчик давления ДТ

датчик давления НС

15кмфактическое давл. НС

фактическое давл. ДТ

заданное давл. НС

заданное давл. ДТ

рег-р давл. НС

рег-р давл. ДТ

Структурная схема управления по давлению в диктующей точке (теоретическая)

Возможны нарушения передачи сигнала «фактического давления ДТ».

Возможно создание недопустимых напоров в сетях, колебаний, раскачиваний и

гидроударов.

Проблемы реализации такой структуры:

6

Достоверность измерения давления в диктующей точке (с формированием сигнала достоверности).

Беспроводная передача данных давления в диктующей точке (с требуемой дискретизацией по времени и уровню).

Воздействие регулятора давления ДТ на задание регулятора давления НС в ограниченном диапазоне .

Блокировка регулятора давления ДТ при нарушениях работы элементов тракта регулятора ДТ с переходом на работу по давлению НС .

Доступность воздействия оператора на задания регуляторов ДТ и НС.

Требования к системе управления по давлению в диктующей точке•

•

СТК500. Регулятор давления НС (реализация)

Аппаратное обеспечение (системы регулирования по ДТ)

15кМ

9

Структурная схема регулятора давления в диктующей точке

заданное давл. НС

формирователь уставки давления НС

большеменьше

ген. импульсов больше

ген. импульсов меньше

И

И

график макс. давления

заданное давл. НС

формирователь уставки давления ДТ

фактическое давл. ДТ

график мин. давления

большеменьше

К

Регулятор давления ДТзаданное давл. ДТ

0,03Атм/минfген.=0,025Гц

Δ1имп=+,-0,02АтмПорог≈0,1Атм

макс. давл.≈+20%

мин. давл.≈-20%

СТК500. Структурная схема регулятора давления ДТ (реализация)

НС2 НФС3. Режим по давлению НС (суточный)

НС2 НФС3. Режим по давлению ДТ с одним ВПЧ (суточный)

НС2 НФС3. Режим по давлению ДТ с двумя ВПЧ (суточный)

Оценка результатов

• стабилизация городского давления;• исключение человеческого фактора при отслеживании режима• исключение избыточных напоров в сетях;• снижение режима работы ВНС (возможен дополнительный

экономический эффект).

• чувствительность к связи с диктующей точкой;• требуется расширенная сигнализация об изменении режима;• обязательная корректировка режима «сетевого» насоса (СР200);• типовые действия системы независимо от режима работы сети

(реакция на порыв).

15

Станции частотного управленияСерия ВСЧ500-ВПЧА(С) (высоковольтные)

Класс напряжения: 3 / 6 / 10 кВМощность: 250…5 000 кВтГрупповое управление: до 8 агрегатовСогласованное управление: до 8 станций

Однотрансформаторная схемаВПЧА – асинхронные электродвигатели, ВПЧС – синхронные электродвигателиМногоуровневая ШИМ-модуляция

Л-Старт, Schneider Electric

НС-2 НФС3

НС-2 НФС3 ВПЧА

17

• Система автоматизированного управления ТП со сложной структурой технологической цепи

• Управление основным и вспомогательным оборудованием

• Возможность управления независимыми участками технологической цепи

• Отображение информации на 17˝ сенсорном мониторе (мнемосхема, графики, таблицы)

• Управление процессом по месту оператором или системой АСУ ТП

Автоматизация, телеметрия, диспетчеризацияТехнологический контроллер СТК500

LinPAC-8000 (под управлением Linux) (ICP DAS)

НС-2, НС-4НФС3

Технологический контроллер СТК500 (ICP DAS LinPAC-8000 под управлением Linux)

Блок управления напорнойзадвижкой СР220

НС-2 НФС3

19

• Работа с любым типом арматуры• Замкнутая система авторегулирования

технологического параметра• Автоматическое или ручное управление• Исполнения силовой схемы управления –

контакторное или с ПЧ (шесть силовых схем)• Мощность электродвигателя: 0.25…7.5 кВт

Устройства локального управленияБлоки управления запорно-регулирующей арматурой серии СР200

НС-2, НС-4НФС3

Функциональная схема управления напорной задвижкой с функцией ограничения тока приводного электродвигателя НА

(автоматическое дросселирование с помощью СР200)

НС-2, НС-4 НФС3

ВСЧ500-ДТС

СТК500

СР200

НС-4 НФС3

22

Станции частотного управленияСерия ВСЧ500-ДТС (высоковольтная)

Класс напряжения: 6 (10) кВМощность: 250…800 кВтГрупповое управление: до 8 агрегатовСогласованное управление: до 8 станций

Двухтрансформаторная схема с промежуточным звеном 0.69 кВСтандартные согласующие трансформаторыВстроенный sin-фильтр

НС-4 НФС3

23

Спасибо за внимание

http://sibmech.ru/

ООО «Сибирь-мехатроника», г. Новосибирск, Россия