МЭИ, кафедра АСУ ТП Г.С. Савельев С.В. Мезин, К.т.н., доцент 2015 г. МосводоканалНИИпроект. - презентация

1 МЭИ, кафедра АСУ ТП Г.С. Савельев С.В. Мезин, К.т.н., доцент 2015 г. Мосводоканал НИИпроект

2 Развитие техники за последние годы позволило существенно снизить стоимость частотно-регулируемого привода, что привело к расширению области его применения, повышению надежности, значительному увеличению количества и разнообразию. Использование частотного преобразователя позволяет отказаться от дросселирования запорно-регулирующей арматурой и перейти к более эффективному управлению напором, с помощью изменения частоты вращения рабочего колеса насосного агрегата.

3 На объектах энергетики используется большое число насосных агрегатов разной мощности. Например, для блока 200 МВт могут быть применены группа из трех конденсатных насоса единичной мощности 250 к Вт, группа из двух циркуляционных насосов единичной мощности 1700 к Вт и группа из двух питательных насосов единичной мощности 5000 к Вт, а также множество других насосных агрегатов меньшей мощности, к примеру, таких как насосы химического цеха

4 Доля общего расхода электроэнергии на с.н. блок 300МВт

5 График совместной работы насоса, работающего с переменной частотой и трубопровода:1 – n 1 =3000 об/мин; 2 – n 2 =2500 об/мин; 3 – n 2 =1500 об/мин; 4 – характеристика трубопровода Напор насоса, м Подача насоса, м 3 /ч

6 Ограничение на минимальную частоту вращения При понижении частоты вращения насоса может возникнуть помпаж, то есть неустойчивая работа, при которой насос не может создавать требуемый напор. Это может привести к гидравлическому удару и разрушению насосного агрегата. Теоретическая расчетная частота, при которой возникает помпа жирование, может быть найдена по формуле: где H ф – фиктивный напор при нулевой подаче(указаны в паспорте насоса), м ; H п - статический напор, обусловленный разностью между уровнем подачи и приема жидкости и работой нескольких насосов на один трубопровод, м

7 Ограничение на критическую частоту вращения При совпадении угловой скорости рабочего колеса насосного агрегата и собственной частоты поперечных колебаний вала возникает явление резонанса, при котором напряжение в теле вала может достигать недопустимой величины, что может привести к аварии. Критическая частота вращения рабочего колеса насосного агрегата вычисляется по формуле:

8 Ограничение на максимальную частоту вращения Использование частотно-регулируемого привода позволяет увеличивать частоту вращения рабочего колеса насоса выше номинального значение для повышения напора и подачи на некоторое время. Повышение частоты вращение на 5-15 % и последующее увеличение подачи может исключить необходимость пуска резервного агрегата. Однако крайне важно учитывать ряд последствий при повышении частоты вращения. Первое, при увеличении частоты вращения выше номинальной на 5%, потребляемая мощность повысится на 15 %, а при увеличении частоты на 15 %, потребляемая мощность увеличится более чем на 50 %. Это означает, что электродвигатель насосного агрегата и частотно-регулируемый привод должны иметь этот запас мощности. Второе, при повышении частоты вращения увеличивается нагрев насосного агрегата, а также повышается и температура электродвигателя.

9 Работа нескольких насосных агрегатов

10 Внедрение любых новых технологий связано с обновлением оборудования объектов модернизации. Это в полной мере относится и к внедрению силовой преобразовательной техники. При установке частотно-регулируемого привода, как правило, обновляются или устанавливаются вновь: – силовая коммутирующая аппаратура (силовые щиты, высоковольтные выключатели); – кабельные линии; – распределительные устройства; – шкафы управления; – программное обеспечение; – локальные системы.

11 Автоматизированная система управления должны соответствовать всем современным требованиям по быстродействию и надежности. К ней должны быть подключены все необходимые датчики (температуры, вибрации, давления и т.п.) и компоненты системы, такие как частотно-регулируемый привод, синхронный байпас, высоковольтные и низковольтные ячейки, а также дополнительное оборудования, например, такое как для предотвращения перегрева электродвигателя. Поддержания заданного напора, путем изменения частоты вращения и предотвращение аварийных ситуаций – важнейшие задачи для автоматизированной системы управления насосными агрегатами.

12 Спасибо за внимание