Известия Томского политехнического университета. 2007. Т. З11. No 4 блокировка работы ПИ-регулятора для снижения величин скачков давления в трубопроводе и отсут- ствия ложных коммутаций электродвигателей до- полнительных насосов. Питающая сеть от автоматических выключателей Канал "давление" ] 8 и Канал "защита. от сухого хода" ` <> Пример функциональной схемы насосной станции системы водоснабжения: 1) гидропневматический бак, «гидроаккумулятор» с обвязкой и предохрани- тельным клапаном; 2) датчик давления с обвязкой; З) запорная арматура; 4) обратный клапан; 5) мано- метр с обвязкой; 6) виброкомпенсатор; 7) преобра- зователь частоты; 8) насос, проточная часть с элек- тродвигателем; 9) реле давления Рис. 1. В схеме на рис. 1 отсутствует входной фильтр, т. к. в большинстве систем он присутствует на вхо- де в водомерном узле или в системе учёта расхода воды. Пунктиром указаны элементы силовой и ин- формационной электрической части. Типовые конфигурации систем управления насосных станций Рассмотрим подробнее, какие решения предла- тают ведущие производители насосных станций и систем управления для них [1]. В номенклатурных рядах различного исполнения можно выделить пять основных схем построения систем управле- НИя: 1. Электродвигатели насосов в станции подклю- чаются напрямую к сети через пускатели. При мощности двигателей более 4 кВт запуск осу- шществляется по схеме звезда/треугольник. Кон- тур регулирования выполнен на внешнем кон- троллере. К нему же подключается датчик да- вления напорного и всасывающего коллектора, а также катушки пускателей. 2. Один из насосов в станции имеет встроенный децентрализованный преобразователь частоты. Контур регулирования выполнен на базе вне- шнего контроллера с ПИ-регулятором, кото- 114 рый изменяет производительность главного на- соса по шине связи. При увеличении требуемо- го расхода системы регулятор с помощью встро- енных реле контроллера коммутирует катушки пускателей дополнительных насосов. При мощ- ности электродвигателей более 4 кВт запуск производится по схеме звезда/треугольник. 3. Все насосы станции имеют встроенные преоб- разователи частоты. Контур регулирования вы- полнен на базе ПИ-регулятора одного из преоб- разователей частоты. Регулятор по единой шине осуществляет подключение и отключение под- чинённых преобразователей частоты, а также формирует для них задание скорости вращения. 4. В системе управления присутствует внешний преобразователь частоты, который имеет до- полнительную возможность переключения на любой из электродвигателей насосов станции с помощью коммутации пускателей силовых вы- ходных цепей. Контур регулирования также вы- полнен на его программном ПИ-регуляторе. Катушки пускателей дополнительных насосов коммутируются от нескольких реле преобразо- вателя частоты. При мощности электродвигате- лей свыше 4 кВт подключение и отключение дополнительных двигателей осуществляется по схеме звезда/треугольник. 5. Все электродвигатели насосов управляются от внешних преобразователей частоты. Контур ре- гулирования выполнен на базе ПИ-регулятора одного из преобразователей частоты. Регулятор осуществляет подключение и отключение под- чинённых преобразователей частоты, а также по единой шине формирует для них задание скорости вращения. В предписании к подбору станций указано, что Выбор того или иного типа системы управления связан с множеством требованием со стороны тех- нологического процесса. С позиции производите- ля станций при перепадах давления во всасываю- щем трубопроводе не менее 100 кПа рекомендуется установка систем с насосами управляемыми только от преобразователей частоты [1, 2]. Этому условию соответствуют конфигурации 3 и 5. Схемы 1 и 2, обеспечивающие прямые запуски насосов, создают значительные скачки давления, гидроудары в системе. Следовательно, их примене- ние возможно только при наличии гидропневмати- ческих баков повышенного потребного объёма в напорной стороне станции. Это в свою очередь возможно в небольших системах, где объёмы баков не превышают 1 м°. В системах с требуемым боль- шим объёмом баков уровень затрат превышает пер- воначальные инвестиции от выбора более функ- циональных конфигураций станций 3 или 5. Конфигурация 4 схемы системы управления ре- комендуется при использовании пяти или шести на- сосов в станции. Такое количество увеличивает ве- роятность длительного простоя некоторых из них.