Разработка системы оперативно-диспетчерского контроля и управления канала (стр. 5 из 29)

В надмембранной полости устанавливается давление по величине близкое давлению в полости сифона. В результате этого на части мембраны, непосредственно находящейся в контакте с атмосферным давлением, за счет разницы давлений атмосферного и в надмембранной камере возникает усилие, которое отжимает мембрану от парубка, тем самым, открывая доступ воздуха в полость сифона. Вакуум в сифоне срывается [3].

На рисунке 1.2 изображена упрощенная схема НС со всеми прилегающими строениями.

1.2 Структура, назначение, технические характеристики и информационные потоки на насосных станциях

НС, представляя достаточно сложный технологический объект для эксплуатации с одной стороны, с другой стороны является объектом, удовлетворяющим потребности народного хозяйства, и поэтому важной задачей является обеспечение надежной работы оборудования НС.

Для того чтобы НС работала в нормальном режиме, нужно поддерживать на заданном уровне технические параметры, характеризующие технологический процесс, а для этого в свою очередь просто необходимо иметь надежные средства измерения и средства управления.

На рисунке 1.3 приведена структура НС РГП «Канал им. К. Сатпаева» в разрезе, по ней наглядно видно из каких частей состоит станция.

На НС установлены насосы типа ОПВ-185, они предназначены для перекачки технически чистой воды с температурой до плюс 50 ⁰С. Насосы ОПВ-185 могут использоваться при различных напорах и различной подаче в пределах рабочей части их характеристик.

Регулирование подачи и напора воды осуществляется путем разворота лопастей рабочего колеса с помощью механизма разворота (ОПВ-185) или с помощью электропривода (ОПВ-186). В таблице 1.2 приведены технические данные насосов типа ОПВ.

Таблица 1.2 – Технические данные насосов типа ОПВ

Наименование параметра	ОПВ-10-185	ОПВ-11-185
Тип подвода воды к насосу	Коленчатое	Коленчатое
Число оборотов в минуту, об/мин	333	333
Вращение, если смотреть сверху на электродвигатель	Левое	Левое
Подача, м3/с	12-18,5	14-19,5
Напор (оптимальный), метры водного столба	20,5	17,5
КПД насоса, %	80-86	80-86
Мощность на валу насоса, кВт	4300	4000
Рекомендуемая мощность электродвигателей, кВт	5000	5000
Заглубление оси рабочего колеса (минимальное), м	3,5	2,5
Диапазон разворота лопастей (для ОПВ-185 ЭГ), С0	+3 -9(0 + -9)	0 + -8(0 + -8)
Количество лопастей, шт.	6	4
Угонная скорость вращения, об/мин	520	520

Установленные на канале синхронные электродвигатели ВДС-325 предназначены для привода насосов типа ОПВ-10-185 и ОПВ-11-185.

Синхронный электродвигатель ВДС-135 нормально работает с выдачей реактивной мощности 2-2,5 МВАр, но при этом напряжение на шинах 6 кВ не должно превышать 6,0-6,3 кВ, ток возбуждения не больше 340 А, ток статора не больше 566 А. В таблице 1.3 приведены паспортные данные возбудителя.

Таблица 1.3 - Паспортные данные возбудителя

Наименование параметров	Количество
Мощность возбудителя, кВт	76/5
Напряжение, В	180/40

Электродвигатель выполнен с вертикальным валом подвесного типа, имеющим два направляющих подшипника и подпятник, которые установлены в масляных ваннах верхней и нижней крестовин, где установлены маслоохладители.

В таблице 1.4 приведены паспортные данные электродвигателя ВДС-325/44-18.

Таблица 1.4 – Паспортные данные электродвигателя ВДС-325/44-18

Наименование параметров	Количество
Мощность, кВт кВА	50005900
Напряжение, В	6000
Ток статора, А	566
Напряжение возбуждения, В	до 150
Ток возбуждения (ротора), А	340
Коэффициент мощности, -	0,9 опережающий
Скорость вращения, об/мин	333
КПД, %	94,6
Вес, Н	50100

Вентиляция электродвигателя осуществляется по замкнутому циклу с охлаждением воздуха воздухоохладителями, установленными на обшивке статора. Имеется отбор воздуха для обогрева здания НС в зимнее время.

На каждой НС установлен трансформатор для собственных нужд, типы трансформаторов и мощности перечислены ниже:

- НС-13 – ТДТНГУ-220/35/6 – 20000кВА;

- НС-14 – ТДТНГУ-220/35/6 – 20000кВА;

- НС-15 – ТДТНГУ-220/35/6 – 20000кВА;

- НС-16 – ТДТНГУ-220/35/6 – 20000кВА;

- НС-17 – ТДТНГУ-220/35/6 – 20000кВА;

- НС-18 – ТДТНГУ-220/35/6 – 20000кВА;

- НС-19 – КРУН-6кВ;

- НС-1 г. Астана – ТДН-110/6 – 10000кВА;

- НС-2 г. Астана – ТДН-110/6 – 10000кВА;

- НС-20 – ТДН-110/6 – 15000кВА;

- НС-21 – ТДН-110/6 – 15000кВА;

- НС-22 – ТДН-110/6 – 15000кВА.

На НС установлены дренажные насосы, для того чтобы в случае превышения допустимого уровня нижнего бьефа откачивать воду. Измерение уровня нижнего бьефа осуществляется с помощью колодца измерения нижнего бьефа.

Для измерения напора воды, поступающей в приемный бассейн, используется манометр, установленный на напорном трубопроводе.

Напорный металлический трубопровод диаметром 2600 мм служит для транспортировки воды из нижнего бьефа (от НА) – к приемному бассейну – верхнему бьефу НС.

В приложении А приведен список измеряемых аналоговых величин (для НС-22).

На рисунке 1.4 изображены приборы для измерения уровня верхнего бьефа и разряжения в сифоне.

Рисунок 1.4 – Измерение уровня верхнего бьефа и разряжения в сифоне

На напорной трубе установлен КСВ. КСВ предназначен:

а) для удаления воздуха из напорного трубопровода при заполнении его водой при пуске агрегата, то есть сообщения трубопровода с атмосферой;

б) для разобщения напорного трубопровода с атмосферой и создания зоны разряжения в сифонном В/в приемного бассейна при работе агрегата;

в) для срыва вакуума и впуска атмосферного воздуха в сифон при отключении НА для разрыва обратного водного потока из верхнего бьефа и сокращения времени работы агрегата в угонном режиме.

Установка клапанов срыва вакуума состоит из:

1) собственных клапанов – 1 пара на трубопровод;

2) рычажно-эксцентрикового механизма привода;

3) электрического тормоза;

4) груза;

5) аппаратуры управления.

На НС канала установлены КСВ мембранного типа с электромагнитным управлением КСВМ-600. Клапан представляет собой мембранный запорный орган, мембранная полость которого соединена с полостью сифона через управляемый электромагнитный вентиль. Клапан КСВМ-600 оборудован двумя такими вентилями, включенными параллельно.

На рисунке 1.4 показан внешний вид КСВ.

На данный момент сообщение, как внутри НС, так и станции с объектами вышестоящих уровней, осуществляется с помощью телефонной связи [3].

1.3 Анализ существующих элементов АСУ ТП насосных станций

Так как РГП «Канал им. К. Сатпаева» только начинает внедрять АИИС КУЭ, то на сегодняшний день на предприятии установлены только счетчики для коммерческих и технических точек учета электроэнергии. На НС РГП «Канал им. К. Сатпаева» установлены счетчики производства Нижегородского завода им. Фрунзе – ПСЧ-4ТА.04.2 и СЭТ-4ТМ.02.

Счетчики ПСЧ-4ТА.04.2 являются трехфазными многотарифными цифровыми счетчиками с последовательным цифровым интерфейсом передачи данных RS-485, трансформаторного подключения, прямого направления активной энергии. Счетчики применяются для ТСН. Подключение к измерительным трансформаторам проводилось кабельным проводом согласно требованиям раздела 5 Электросетевых правил РК.

Данные микропроцессорные электросчетчики являются модификацией базового счетчика ПСЧ-4 и позволяют перейти на расчет за потребленную электроэнергию по тарифным зонам, по фактически потребляемой мощности с использованием интерфейса связи. Предназначены для учета потребляемой активной электроэнергии переменного тока частотой 50 Гц в трёхпроводных и черырехпроводных сетях для жилищно-коммунального хозяйства, офиса, промышленного производства, энергосистем.

В таблице 1.5 приведены технические характеристики ПСЧ-4ТА.04.2.

Таблица 1.5 – Технические характеристики ПСЧ-4ТА.04.2

Основные электрические параметры	Значения
Номинальное напряжение (Uном), В	3х57.7/100
Рабочий диапазон, В	0.85-1.1 Uном
Предельный диапазон, В	0.8-1.15 Uном
Номинальная сила тока, А	5
Максимальная сила тока, А	7.5
Класс точности, -	0.5
Частота в сети, Гц	50±2.5
Порог чувствительности, мА	0.5
Межпроверочный интервал, лет	6
Средний срок службы счетчика до капитального ремонта, лет	30
Установленный и предельный диапазон рабочих температур, 0С	от –40 до + 55

Внешний вид счетчика ПСЧ-4ТА.04.2 показан на рисунке 1.5.

Рисунок 1.5 – Счетчик ПСЧ-4ТА.04.2

Счетчик СЭТ-4ТМ.02 является трехфазным многотарифным цифровым счетчиком с последовательным цифровым интерфейсом передачи данных RS-485, трансформаторного включения, прямого и обратного направления, активной и реактивной энергии и используется для коммерческих и технических точек учета электроэнергии. Подключение к трансформаторам тока и трансформаторам напряжения проводилось кабельным проводом согласно требований раздела 5 Электросетевых правил РК.

СЭТ-4ТМ.02 предназначен для учета активной и реактивной электроэнергии прямого и обратного направления переменного тока частотой 50 Гц в трехпроводных и четырехпроводных сетях для энергосистем, промышленного производства.

В таблице 1.6 приведены технические характеристики СЭТ-4ТМ.02.