Тема: Электропривод и автоматизация насосной станции

Разумное применение энергетических ресурсов и защита окружающей среды обозначили направление развития систем тепло - и водоснабжения. При изменении и планировании существующих механизмов водоснабжения чаще всего создается замкнутая и бессточная система. Насосная станция - основное звено в системе тепло - и водоснабжения, обеспечивающая создание водного потока.
Больше половины расходов электроэнергии в ЖКХ и промышленности приходится на электродвигатели. Также самыми энергозатратными системами приводов являются компрессоры, насосы и вентиляторы - установки с циклическим режимом нагрузки.
Из-за стремительного повышения цены на ресурсы и энергоносители, затраты на их производство, стали значительно больше, в следствии чего промышленные предприятия и предприятия ЖКХ ставят цель на понижения энерго- и ресурсоемкости. В наше время проблема энергосбережения имеет весьма актуальный характер. Исследования потребления энергоресурсов помогли решения данной проблемы, а именно:
Организационно-техническое мероприятие, чтобы исключить
нецелесообразно расходование энергоресурсов.
Внедрение энергоэффективных технологий, а также энергосберегающего оборудования, с целью уменьшения затрат энергии на тот же объем работ.
Главной энергосилой современного производства является электропривод, в свою очередь электроприводы с короткозамкнутыми двигателями преобладают в промышленности, потребляя до половины энергии потребляемой электроприводом.
Модернизации технологического оборудования способствует высокой динамике совершенствования регулируемых электроприводов, а также автоматизации с помощью компьютерных и информационных средств.
Прогресс технологического оборудование стремится к повышению производительности не в ущерб качеству производимой продукции. Лидирующие электротехнические корпорации производят регулируемые электроприводы, комплектующиеся компьютеризированными средствами автоматизации, представляя собой гибкую систему программирования, предназначенную для многофункционального использования. Средства, вложенные в такие системы, наиболее быстро окупаются. Одно из применений регулирующего электропривода совместно с дополнительными
технологическими устройствами, может использоваться в качестве средств регулирования разнообразных технологических параметров, таких как температура, давление, уровень, производительность и дозирование.
Модернизация насосной установки путем замены энергоемкого оборудования, такого как электропривод насоса, на регулируемый позволит добиться цели энергосбережения. Внедрение и активное развитие систем диагностики, обслуживания и визуализации, позволит более корректно и удобно работать с технологическими процессами и процессами управления.
В сфере коммунального теплоснабжения, остро встает вопрос о уровне потребления электроэнергии, постоянное строительство новых жилых зданий только больше заставляет задуматься о реально достаточном уровне электроснабжения электродвигателей насосных установок, а также рациональном и экономном процессе подачи водо-и тепло энергии. В связи с этим данная тема проекта является актуальной [5].
Купить

В данной выпускной квалификационной работе был разработан частотно - регулируемый электропривод, который в водопроводных и в канализационных насосных станциях является ключевым объектом ресурсо- и энергосбережения.
По каталогу расходно-напорных характеристик был выбран центробежный насос 1Д200-90, нашего отечественного производства. Выбран асинхронный электродвигатель с короткозамкнутым ротором АИР355М2 мощностью 315 кВт. Двигатели унифицированной серии АИР являются самыми распространёнными в промышленности, за счет простоты конструкции и выгодной стоимости при высокой надежности в эксплуатации.
Далее, в процессе разработки был выбран преобразователь частоты фирмы «Schneider Electric» ATV650C31N4F. Данный преобразователь частоты отлично подходит под насосное оборудование. Дополнительным оборудованием к преобразователю частоты, были выбраны сетевой дроссель - ED3N - 0,023/630 AL, а также моторный дроссель - ED3S - 0,025/650 AL.
Помимо выбора силового электрооборудования, был произведен расчет и построение естественной механической и электромеханической характеристик. Также были построены искусственные механические и электромеханические характеристики по найденным скоростям.
Для разработки автоматизации насосного агрегата была выбрана насосная станция, представленная на рисунке 5.1. По описанию технологического процесса были разработаны: список сигналов системы автоматизации, пульт управления насосной станции, алгоритм работы для ручного и автоматического управления, а также функциональная схема системы. Был произведен выбор элементной базы системы автоматизации, а также разработана программное обеспечение. В заключении, исходя из требований к системе автоматизации, алгоритма работы автоматики отдельных механизмов и выбранной элементной базы была разработана принципиальная электрическая схема на листе формата А3.
Купить