Известия Томского политехнического университета. 2007. Т. 311. No 4 Питающая сеть от автоматических выключателей Общая шина цепей -- выбора насосов в станции Блок коммутации выходных цепей Внешнее задание Пуск/Останов Режимы работы Состояние УТИТ 2 Состояние УПШП Х ‹ =— — —н == == == В == == == == == == — — — — ПЧ1 Пуск/Останов Обратные связи Состояние УН 1 Пуск/Останов -- - — — — -— - | _ УН г ! УПП 2 | УНх ! | -- — — — — — ^ М1 м2 мЗ | | ч | | т- ! ! : ! — ^^^ = = н — ^`^ „” Г Мх ! ` / `„” Рис. 3. Функциональная схема системы управления насосной станции с одним преобразователем частоты и устройствами плавного пуска: УПП 1, УПП 2, УПП Х - тиристорные устройства плавного пуска плавного запуска и останова электродвигателей подчинённых насосов. Это обеспечивает их безу- дарный запуск и останов на открытую систему тру- бопроводов. Функциональная схема этой конфигу- рации приведена на рис. 3. Следует выделить ещё один вариант решения, когда выходные цепи преобразователя частоты мо- гут быть соединены с электродвигателем каждого подчинённого насоса через дополнительные пу- скатели. Это позволяет осуществлять переключе- ние частотного привода на любой из электродвига- телей станции, что обеспечивает бесперебойную работу системы при выходе из строя любого насо- са, а также уравнивает во времени их загрузку с уве- личением ресурса всей схемы. Среди недостатков этого решения можно отметить рост количества пускорегулирующей аппаратуры. Начиная с мощ- ности электродвигателя более 90 кВт это мало оправдано и ведёт к увеличению затрат в обслужи- вании и эксплуатации. Поэтому при единичной мощности свыше 110 кВт целесообразна схема конфигурации 5 системы управления станцией, когда на каждый электродвигатель устанавливается свой преобразователь частоты. Функциональная схема такой системы управле- ния насосной станцией приведена на рис. 4. Эф- фект от одной скорости вращения всех насосов мо- жет иметь дополнительно до 10...12 % от общего вклада в энергосбережение. Причина заключается в том, что отсутствуют потери давления в Ввыходном коллекторе из-за различных скоростей потоков пе- рекачиваемой среды от насосов в группе. При этом 116 происходит существенное снижение затрат на об- служивание и эксплуатацию самой системы упра- вления станцией. Можно обеспечить выбор любо- го насоса в качестве основного без громоздких схем коммутации выходных цепей и в аварийных ситуа- циях по выходным цепям преобразователя частоты оставить контур регулирования в работе на других насосах. Выбор частот, при которых производится плавный запуск, останов и регулирование скорости электродвигателей подчинённых насосов произво- дится по зонам максимального КПД насосов, с учётом допустимого количества запусков В час электродвигателей и допустимого изменения да- вления в системе трубопроводов. Существует ещё одно техническое решение си- стемы управления насосной станцией на базе пре- образовательной техники ряда производителей. Преобразователь частоты со специальной функцией управления также регулирует производительность одного из насосов. При превышении его производи- тельности сверх установленного уровня, преобразо- ватель частоты обеспечивает синхронизацию вход- ного и выходного напряжения по фазе и амплитуде. После синхронизации обеспечивается шунтирова- ние преобразователя с прямым подключением элек- тродвигателя на питающую сеть. Синхронизация обеспечивает снижение бросков тока примерно до уровня пусковых с более коротким периодом време- ни. Зашунтированный преобразователь частоты с помощью коммутации выходных цепей переключа- ется на следующий электродвигатель. При этом вто- рой насос становится регулируемым.