Блок управления КНС. Автоматизация канализационных насосных станций

Компания «ТДС-Прибор» имеет собственное производство электрощитов и автоматических защит (ШУ), которые позволяют решать широкий круг задач.

Все электрические щиты производятся в соответствии с нормами и правилами Российской Федерации, в том числе согласно Правилам устройства электроустановок (ПУЭ 7-е изд.).

Многофункциональность и надежность шкафов управления гарантируется тем, что в их основе лежит высококачественное электрооборудование основных мировых  и отечественных  производителей для управления и защиты электрооборудования

При разработке продуктов мы уделяем особое внимание внедрению импортозамещающих, ресурсосберегающих и энергосберегающих технологий.

Шкафы управления сертифицированы и соответствуют требованиям ГОСТ и соответстыующей технической документации.

«ТДС-Прибор» осуществляет техническую поддержку всех видов предлагаемого оборудования. Квалифицированные специалисты запускают оборудование и обучают персонал заказчика работе на нем, проводят гарантийное и послегарантийное обслуживание.

Сервисные услуги включают пуско-наладочные работы, шеф-монтаж, диагностику, ремонт оборудования непосредственно у заказчика. По отдельному соглашению может быть предложен ряд дополнительных услуг, в том числе после истечения гарантийного срока.

Сегодня эксплуатационные службы канализационных насосных станций (КНС) чаще всего сталкиваются со следующими проблемами:

• неравномерная нагрузка на насосы
• высокое потребление энергии
• возникновение аварий и простой насосной станции из-за отказов насосов
• невозможность эксплуатации насосной станции сточных вод без участия персонала

Устройство КНС и принцип работы

Насосная станция сточных вод — это технологический комплекс для перекачки сточных вод. Корпус КНС выполнен из листовой стали с антикоррозийным покрытием.

Ресивер KHC укомплектован насосами для тяжелых условий эксплуатации (погружные насосы). Их работа автоматизирована за счет привязки к уровню жидкости в нижней части корпуса KHC. Поплавковые, индуктивные или гидростатические (4… 20 мА) датчики уровня, подключенные к регулирующему клапану, используются для подачи сигналов включения / выключения.

Шкаф помещен сверху в защитный футляр. Погружные насосы КНС, как правило, работают в постоянных режимах производительности, близких к максимальным.

Пpи упpaвлeнии пo cигнaлaм пoплaвкoвыx дaтчикoв aвтoмaтикa упpaвлeния нacocaми KHC oбecпeчивaeт включeниe необходимого кoличecтвa нacocoв для нaпoлнeния peзepвуapa на уpoвне втopoгo пoплaвкa. Отключeниe нacocoв выполняется если происходит cнижeние уpoвня наполнения резервуара дo пepвoгo (нижнeгo) пoплaвкa.

Если уровень стоков доходит до третьего поплавка(вepxнeгo), запускаются все насосы.

Если поплавок дошел до аварийного четвертого уровня, повторяется запуск всех насосов и срабатывает аварийный сигнал.

В случае работы пo cигнaлaм гидpocтaтичecкиx дaтчикoв упpaвлeниe нacocaми KHC пpoизвoдитcя пo пpoгpaммиpуeмым в блoкe уpoвням cтoкoв peзepвуapa. Это пoвышает кoличecтвo уpoвнeй упpaвлeния и oбecпeчивает максимально тoчнoe упpaвлeниe уpoвнeм cтoкoв в peзepвуape.

Помимо насосных агрегатов, система автоматизации KHC может управлять множеством дополнительных устройств, таких как смеситель, заслонки и всасывающее оборудование. Системы автоматики КНС производства «ТДС-Прибор» обеспечивают стабильное управление загрузочным насосом по сигналам любых датчиков, а также работу пульта управления.

Назначение оборудования

Защита насоса:

• от короткого замыкания;
• от тепловой перегрузки по току от перегрева двигателя (при подключении термоконтактов с помощью термореле или терморезистивных датчиков);
• от потери, несоосности или неправильного чередования фаз
• от работы насоса при попадании жидкости в масляную камеру (при подключении датчика влажности);
• защита датчиками уровня.

Учитывая растущие потребности рынка в полностью автоматических устройствах управления, мы используем самые современные и высокоэффективные компоненты и решения.

ТДС-Прибор предлагает услуги по разработке, построению и запуску автоматизированных систем управления различного уровня:

• локальные автоматизированные системы управления (АСУ);
• автоматизированные системы управления технологическими процессами (АСУ ТП).

В современном мире наблюдаются устойчивые тенденции внедрения систем автоматического управления с применением энергосберегающих технологий в различных отраслях промышленности и ЖКХ.

Они позволяют не только снизить энергопотребление, затраты на персонал, затраты на обслуживание системы, но и, если речь идет об электрических щитах, комплексно решить ряд задач, связанных с мониторингом, управлением и защитой электродвигателей.

В целом использование грамотно построенных систем автоматизации позволяет увеличить срок службы электрооборудования (в том числе насосов), обеспечить соблюдение требований промышленной безопасности, контролировать параметры с фиксацией отклонений от них и хранить данные, позволяющие анализировать причины возникновения той или иной ситуации на объекте.

Оптимальный выбор схемы автоматизации и самого оборудования всегда связан с определенной сложностью, поскольку необходимо учитывать различные параметры: технические характеристики, варианты конфигурации оборудования, алгоритм работы, цену, качество, долговечность, необходимые и достаточная степень автоматизации, определяемая параметрами контроля.

Шкаф управления — это полное устройство управления, которое включает в себя силовое оборудование, защитные устройства (от короткого замыкания, автоматический выключатель, ручной аварийный выключатель, дополнительные устройства защиты (например, тепловые, перегрузки по току, перенапряжения или пониженного напряжения, фазовое регулирование и т.д.), Указанные выше), а также преобразователи частоты, устройства плавного пуска, программируемые логические контроллеры и т д.

Стандартное оборудование КНС

• Корпус с люком;
• Служебная лестница;
• Впускной коллектор
• Выходной коллектор;
• Copoулaвливaющaя кopзинa;
• Cтaнинa для установки;
• Hacocнaя уcтaнoвкa;
• Направляющие трубы;
• Обратные клапаны и задвижки;
• Зона обслуживания;
• Группа поплавковых выключателей.

Основные виды шкафов

— ШУ для управления асинхронными двигателями (для циркуляционных, бустерных, скважинных, подпиточных насосов в теплоснабжении, ГВС, ХВС, системах кондиционирования и др.);

• ШУ для управления насосами с поплавков / электродов (для использования в системах канализации (для насосов в насосной станции), в системах водоснабжения (вторые подъемные станции, водоотводные резервуары) и дренаже);
• ШУ для насосов систем пожаротушения;
• ШУ для управления электроприводами клапанов;
• панели силового ряда, распределительные / распределительные вводы и панели автоматического переключения;
• специальные диспетчерские, спроектированные и построенные по техническому заданию заказчика.

Типы шкафов

• внутреннее исполнение (климатическое исполнение УХЛ4, степень защиты электрощита IP54 — защита от проникновения пыли, защита от брызг, падающих под любым углом, условия эксплуатации шкафа: от + 5˚С до + 40˚С);
• уличное применение (климатическое исполнение УХЛ1, условия эксплуатации шкафа: от — 60˚С до + 40˚С на открытом воздухе, двустворчатая дверь, обогрев, IP65 и др.). Шкаф поставляется в антивандальном исполнении (без доступа к крепежам и дверным петлям). По запросу возможно крепление козырька.

Дополнительный комплект шкафов (опции)

• -сигнализация;
• подключение дополнительных датчиков (датчики давления, газоанализаторы и др.);
• дистанционное управление;
• плавный пуск;
• частотное регулирование (может быть реализовано как для одного из насосов, так и для всех);
• устройства для установки на лицевую панель: амперметры (с переключателем) на каждый электродвигатель, вольтметры (с переключателем) на каждую потребляемую мощность, счетчик моточасов на каждый электродвигатель;
• фильтр ЭМС;
• «SCADA-SYSTEM» — отображающая работу системы в реальном времени, система сбора, обработки, отображения и хранения информации об объекте мониторинга или управления (в том числе через сенсорный экран, с выдачей подробной информации на уровень и т д.).

Примечания: Прямой пуск является основным фактором, приводящим к преждевременному старению изоляции, окислению контактов и перегреву обмоток двигателя, и, как следствие, сокращению срока его службы в несколько раз.

Недостатков прямого пуска (гидравлический удар, большой пусковой ток, обгорание контактов и т.д.) можно избежать, применяя устройства плавного пуска, пускатели с функцией «ускорение крутящего момента», преобразователи частоты в цепи пуска.

Управляющие характеристики различных типов насосов

Колодезные и скважинные насосы

Для управления многоступенчатыми скважинными насосами изготавливаются шкафы управления с управлением реле давления и электронными реле.

Для защиты от «сухого хода» скважинных насосов обычно используются опускаемые в скважину электроды или датчики нагрузки электродвигателей (электронная защита), установленные в электрощите.

Канализационные и дренажные насосы

Особенность этих насосов в том, что они перекачивают грязную воду с примесями практически до дна. В результате высок риск работы без жидкости — «сухой ход». Для предотвращения выхода из строя этих насосов обычно используются системы контроля уровня, включающие установку различных датчиков (поплавковые выключатели, электродные датчики, погружные датчики давления и т.д.).

Если перекачиваемая жидкость представляет собой вязкую массу с крупными включениями, датчики контроля уровня часто могут давать неверные сигналы из-за загрязнения, поэтому их необходимо периодически проверять и очищать.

Дополнительным важным параметром при перекачивании грязной воды, который необходимо проверять, является перегрузка двигателя, которая возникает при попадании примесей большего или более твердого размера, чем те, на которые рассчитано рабочее колесо насоса, или когда увеличивается нагрузка на насосный механизм. Поэтому обычно в таких насосах устанавливают дополнительные датчики или термостаты, позволяющие выключить электродвигатель насоса до того, как произойдет тепловая перегрузка машины, обмотки или подшипники электродвигателя выйдут из строя из-за высокой температуры.

Обычно эти насосы оснащены функцией запланированного кратковременного пуска для защиты насоса от застоя.

Пожарные насосы

Для управления насосами, работающими в системах автоматического пожаротушения (спринклерных и дренчерных), изготавливаются шкафы с прямым и плавным пуском насосов, а также с учетом возможности управления питающим насосом, электрифицированной арматурой (запорная арматура с электроагрегатом).

Шкафы пожарные соответствуют новым требованиям техническогорегламента Еврозийского экономического союза «О требованиях к средствам пожарной безопасности и пожаротушения ТР УФЭС 043/2017 и », ГОСТ Р 53325-2009 и предусматривают возможность внедрения защиты системы управления от несанкционированного доступа, контроля электрифицированной арматуры. В шкафу должно быть предусмотрено подключение двух силовых вводов (с АВР).

В шкафах управления для двух и более насосов предусмотрен выбор количества работающих / резервных насосов.