В июне 2015 года специалисты ООО НПП «ЭКРА» и МУП «Горводоканал» (г. Комсомольск-на-Амуре) успешно завершили пуско-наладочные работы по комплексной автоматизации насосных агрегатов с синхронными электродвигателями напряжением 6 кВ, мощностью 1 МВт на насосной станции I подъема Амурского водозабора г. Комсомольск-на-Амуре.
Основным режимом работы насосной станции до проведения модернизации была круглосуточная одновременная работа двух насосных агрегатов. Регулирование избыточного давления осуществлялось дежурным персоналом в ручном режиме посредством частичного открывания/закрывания байпасной задвижки сброса воды в реку Амур. Отключение одного из работающих насосов для регулирования избыточного давления было нежелательно в силу того, что ресурс прямых пусков до капитального ремонта насоса составляет порядка 100 пусков.
При работе над проектом комплексной автоматизации были детально учтены и проработаны все особенности объекта, благодаря чему эксплуатация автоматизированной системы управления насосными агрегатами на станции позволяет:
- сократить эксплуатационные расходы и расходы на ликвидацию аварий трубопроводов, запорной арматуры, насосных агрегатов при исключении гидроударов в напорном трубопроводе за счет использования плавного разгона и торможения и режимов безударного перевода регулируемого от преобразователя частоты (ПЧ) насосного агрегата на питание от сети и обратного перевода питания насосного агрегата на питание от ПЧ;
- многократно увеличить срок службы электродвигателя и насоса, а также убрать ограничение по количеству пусков при плавном пуске агрегатов с номинальными пусковыми токами;
- снизить потери воды, связанные с избыточным давлением в напорном трубопроводе за счет точного поддержания заданного давления;
- существенно экономить потребляемую электроэнергию благодаря применению частотного регулирования взамен байпасированию;
- упростить работу дежурному и ремонтному персоналу за счет повышения автоматизации системы водозабора с широкими возможностями управления, мониторинга работы и диагностирования причин неисправности системы.
Наличие широкой линейки продукции для электроприводной техники позволило реализовать проект без использования оборудования сторонних производителей, на базе оборудования НПП «ЭКРА»: высоковольтного преобразователя частоты серии ЭСН, цифровых тиристорных возбудителей серии СПВД, шкафов силовых коммутационных типа ШПКА и шкафов управления системами частотного регулирования и автоматизации ШУ.
Преобразователи частоты серии ЭСН предназначены для регулирования скорости высоковольтных асинхронных и синхронных электродвигателей мощностью до 5 МВт. Применение преобразователей частоты позволяет успешно решать вопросы по энерго- и ресурсосбережению приводных электродвигателей различных производственных механизмов: насосов, компрессоров, вентиляторов, конвейеров, кузнечно-прессового оборудования и других общепромышленных механизмов.
Шкафы управления системами частотного регулирования и автоматизации имеют широкие функциональные возможности и позволяют реализовать автоматизированные системы управления технологическим процессом (АСУ ТП) любой сложности.
Внедрение автоматизированной системы управления насосными агрегатами на базе ПЧ серии ЭСН, при сохранении режима прямого пуска, позволило реализовать следующие режимы работы:
- безударный частотный пуск, плавный останов и регулирование скорости вращения насосного агрегата с изменяемыми темпами разгона и торможения;
- безударный перевод регулируемого от ПЧ насосного агрегата на питание от сети (шунтирование);
- безударный перевод питаемого от сети насосного агрегата на питание от ПЧ (подхват от сети);
- дистанционное управление, мониторинг и диагностика работы насосных агрегатов;
- автоматическое управление задвижками на выходе насосов;
- автоматическое поддержание заданного давления в магистрали.
Комплексная автоматизация оборудования насосно-перекачивающих станций водо- и теплоснабжения с использованием ПЧ позволяет существенно повысить качество обеспечения населения водой за счет автоматического поддержания давления в магистрали, совместно с экономией ресурсов за счет уменьшения избыточного давления напора в трубопроводе. Замена неэффективных режимов байпасирования или дросселирования задвижками трубопровода режимом частотного регулирования позволяет снизить затраты на подъем и транспортировку воды и теплоносителя, а также сократить количество аварий и потери ресурсов. Плавный пуск и останов агрегатов, обеспечиваемый ПЧ, значительно увеличивают ресурс работы электродвигателя и приводного механизма и увеличивают межремонтные промежутки благодаря отсутствию бросков токов и механических ударов. Комплексная автоматизация позволяет повысить качество и упростить работу эксплуатирующему персоналу за счет возможности дистанционного мониторинга и управления технологическим процессом и, как следствие, оптимизировать производственный процесс в целом.
По данным, полученным после проведения пуско-наладочных работ, затраты на реализацию проекта предположительно окупятся за 1 - 1,5 года.
Стоит отметить, что все работы, начиная от предпроектного обследования и заканчивая пуско-наладочными работами, были выполнены специалистами Группы компаний «ЭКРА» без привлечения подрядных организаций.
НПП «ЭКРА» имеет все необходимые ресурсы и опыт комплексной автоматизации технологических процессов любой сложности, выполняемых с применением высоковольтной преобразовательной техники.