Главная – Блочно модульные насосные станции – Электросхема насосных станций

Электросхема насосных станций состоит из электроаппаратов общего назначения и специализированных устройств, применяемые в цепях автоматического контроля и защиты. В электросхемах насосных станций широко применяются магнитные пускатели и автоматы, контакторы и электродвигатели насосов, устройства сигнализации, кнопки управления, устройства защиты от перенапряжений, прочая аппаратура.

К специализированным устройствам, помогающим реализовать систему автоматического управления насосной станции относятся:

  1. Реле давления и контроля уровня жидкости (поплавковое реле);
  2. Манометры и датчики;
  3. Реле, контролирующие заполнение центробежных насосов.

Простейшая электросхема управления насосным агрегатом.


Рис.1 Схема управления электрическими агрегатами насосной станции.

Простейшая схема управления насосным агрегатом может предусматривать два режима работы электронасосов:

  1. Автоматический режим;
  2. Ручное управление.

Текущий режим управления выбирается ключом КУ.

Ручное управление:

1. Переключателем КУ выбирается ручной режим.
2. Для запуска насосного агрегата нужно замкнуть кнопку включения SBC и подать напряжение на магнитный пускатель КМ.
3. Магнитный пускатель включается и через контакты KM1 становится на самоудержание.
4. Силовые контакты пускателя подают напряжение к электродвигателю, насосный агрегат начинает работать.
5. Отключение насоса осуществляется кнопкой SBT.
Контроль за работой оборудования осуществляет оператор вручную.

Автоматическое управление

1. Переключателем КУ устанавливается в положение автоматического управления, контакт SB замкнут и шунтирует цепь самоудержания.
2. Контакт КК поплавкового реле разомкнут при малом уровне жидкости в емкости. Насос не работает.
3. Если уровень жидкости достигнет определенного уровня, контакт поплавкового реле замыкается, включается магнитный пускатель, насос начинает откачивать жидкость из бака.
4. При уменьшении уровня жидкости в баке контакты КК размыкаются, насос останавливается.

Защита электродвигателей

Для защиты электродвигателей от перегрузки и токов КЗ используется автоматический выключатель QF с комбинированным расцепителем. Защита электродвигателя от исчезновения напряжения (нулевая защита) осуществляется катушкой магнитного пускателя.
Электросхема управления двумя гидроагрегатами насосной станции.

Рис.2 Схема автоматического управления двумя насосами.

Схема управления двумя насосными агрегатами насосной станции позволяет организовать автоматическое управление насосной станцией без участия дежурного персонала. Электросхема насосной станции включает в себя 2 гидронасоса. Один насос работает в нормальном режиме. Второй насос находится в резерве и автоматически включается в работу, если первый не справляется с нагрузкой либо вышел из строя. Какой из насосов в данный момент работает в рабочем режиме, а какой — резервный, определяет переключатель режима откачки ПО:

  1. первое положение переключателя – в рабочем режиме насос 1;
  2. второе положение – в рабочем режиме насос 2.

Схема позволяет автоматически управлять электродвигателями гидроагрегатов, имеющих постоянно открытые выходные заглушки. Для определения уровня воды в емкости в схеме используется четырехуровневый электронный датчик уровня ДУ. Его контактами Э1, Э2, Э3, Э4 подаются команды управления на запуск и отключения двигателей системы водоснабжения.
Рассмотрим работу схемы в автоматическом режиме, при рабочем насосе 1 с двигателем М1. Переключатель ПО в 1 положении. Контакты 1, 3 переключателя отсечки замкнуты, но реле РУ1, РУ2 не срабатывают, так как их цепь разомкнута контактами Э2, Э3 датчика ДУ. Если уровень жидкости повышается до уровня датчика Э2, цепь катушки реле РУ1 замыкается. Реле срабатывает. Замыкается его контакт РУ1, которым подается напряжение к катушке магнитного пускателя. Магнитный пускатель своими контактами КМ1.1 подает питание к электродвигателю насоса М1. Запускается электронасос Н1 и начинает откачку.

В нормальном режиме уровень воды в емкости снижается, цепь контакта Э2 разрывается, однако двигатель продолжает работать. Он отключится только тогда, когда уровень воды упадет ниже контакта Э1. Это сделано для того, чтобы избежать частых циклов включение-выключение двигателя при небольшом колебании уровня жидкости возле уровня контакта Э2.
Если производительности насоса Н1 не хватает или он вышел из строя, уровень жидкости будет подниматься и замкнет контакты датчика Э3, которое подаст питание в цепь катушки реле РУ2. В результате будет подано напряжение на магнитный пускатель ПМ2, контакты которого обеспечат запуск электродвигателя М2 резервного агрегата. Резервный насос отключится при снижении уровня ниже контакта Э1.

Если уровень жидкости по какой-либо причине достигнет уровня максимально допустимого уровня, замкнется контакт Э4. Это вызовет срабатывание аварийного реле РА, которое оповестит персонал о ненормальном режиме. Контроль напряжения в схеме осуществляется с помощью реле РКН. Цепи сигнализации питаются от шин гарантированного питания. Лампа НL сигнализирует о наличии напряжения в цепях управления насосами. При необходимости, можно перевести насосы на ручное управление и управлять процессами включения и отключения вручную.

Принцип работы алгоритма «СОВМЕЩЁННЫЙ ПУСК»

Данный принцип может быть применён в спринклерных системах пожаротушения и других системах водозаполненного противопожарного водопровода.

Автоматический режим.
Автоматический режим алгоритма «СОВМЕЩЁННЫЙ ПУСК» организован следующим образом: пуск рабочего насоса происходит при падении давления в системе трубопроводов пожаротушения по сигналу от реле давления. Во время пожара, при определённой температуре, происходит разрушение колбы спринклера и начинается падение давления в системе. Также пуск шкафа в режим пожаротушения возможен при замыкании внешних дистанционных сигналов «Пожар» от диспетчера или пожарной сигнализации, или нажатии кнопки «Пожар» на передней панели (при этом пуск/останов насосов будет осуществляться по сигналам от реле давления). На лицевой панели шкафа загорается индикация «Пожар», подаётся сигнал на открытие задвижки байпасной линии водомерного узла и пускается основной насос. Если в процессе работы насоса давление в системе восстанавливается, с задержкой времени происходит останов основного насоса, при дальнейшем падении давления с задержкой времени происходит повторный пуск насоса. То есть, шкаф управления пожарными насосами начинает работать как система поддержания давления с заданными временными задержками. Останов режима пожаротушения осуществляется переводом переключателя в положение «Блокировка» на передней панели.

Шкафы с плавным пуском

Частый прямой пуск является основным фактором, приводящим к преждевременному старению изоляции и перегреву обмоток электродвигателя и, как следствие, уменьшению его ресурса в несколько раз. Реальный срок эксплуатации электродвигателя в большей степени зависит не от времени наработки, а от общего количества пусков. Т.е. регулярное превышение температуры в обмотках электродвигателя приводит к уменьшению его жизненного цикла.

Пусковой ток при прямом включении в 6-7 раз превышает номинальный. Применение плавного пускателя позволяет уменьшить пусковой ток до значений в 2-3 раза превышающих номинальный.

Плавный пуск является щадящим для электродвигателя и механизма, что позволяет существенно уменьшить износ насосов, избежать гидроударов, а также снизить нагрузку на сеть во время пуска.

Если в шкафу предусмотрена установка плавного пускателя, то в маркировке шкафа добавляется обозначение «П».
Например, ШАУ-П-380Б-21-010-54П.

Схема управления задвижками насосной станции

Рассмотрим схему насосной задвижки, которая управляется через редуктор малогабаритным асинхронным электродвигателем. При поданном напряжении на схему начинает вполнакала светится зеленая лампа. Она сигнализирует о закрытом положении заглушки. Запуск насосного агрегата осуществляется реле уровня РУ. Один из контактов РУ дает команду на запуск электродвигателя М1 насосного агрегата, а второй – замыкает цепь катушки реле РП1, управляющей работой двигателя заглушки М2.

После пуска насоса и повышении давления в водопроводной системе до нормального уровня, замыкается контакт реле давления РД, включенный последовательно с контактном РУ в цепи катушки РП1. Реле РП1 подтягивается, замыкает нормально разомкнутый контакт и подает напряжение на контактор открытия задвижки КО. Контактор запускает электродвигатель М2 на открытие задвижки. Процесс открытия задвижки контролируется концевиком ВК2, а также ярко горящей красной лампой. После того, как задвижка полностью откроется, контакты ВК2 разомкнутся, отключится КО, двигатель управления задвижкой остановится. Красная лампа станет гореть вполнакала, а зеленая полностью погаснет. Аналогично работает схема закрытия задвижки. Для аварийного отключения схемы управления используется аварийный выключатель ВКА. При срабатывании выключателя гаснут обе сигнальные лампы.

Шкафы с двумя вводами питания

В шкафах со встроенным АВР при обрыве, пропадании или неправильной последовательности подключения фаз происходит автоматическое переключение с основного ввода на резервный, а при восстановлении питания на основном вводе – обратное переключение. В маркировке шкафа добавляется обозначение «Б».
Например, ШАУ-П-380Б-21-010-54.

В шкафах управления с двумя вводами питания без встроенного АВР питание каждого насоса осуществляется от своего ввода, например, от двух распределительных панелей. При этом в шкафу предусматривается АВР для схемы управления шкафа. В маркировке шкафа добавляется обозначение «Б2».
Например, ШАУ-П-380Б2-21-010-54.

Аварийные ситуации

При обрыве линий связи с электродвигателем или коротком замыкании происходит останов электродвигателя, замыкается контакт диспетчеризации «Авария» и загорается соответствующая индикация на передней панели шкафа.

При пропадании одной из фаз, перекосе более 40 % или неправильной последовательности подключения фаз (для ШАУ-ПН-380…) замыкается контакт диспетчеризации «Авария», размыкается контакт диспетчеризации «Питание в норме» с сопровождением соответствующей индикации на передней панели шкафа.

Соответствие шкафов требованиям технического регламента пожарной безопасности

В шкафах управления «МЕГАТРОН» для насосов систем водяного пожаротушения реализованы условия технического регламента о требованиях пожарной безопасности (Федеральный закон от 22.07.2008 №123-Ф3, ГОСТ Р 53325-2012):

  • контроль цепей управления на короткое замыкание и обрыв, контроль силовых линий связи с электродвигателем. При обнаружении КЗ или обрыва одного из этих устройств загорается индикация «Общая неисправность», сопровождающаяся звуковой сигнализацией, происходит перекидывание контактов диспетчеризации общей неисправности;
  • защита органов управления от несанкционированного доступа;
  • все аварийные состояния и сигналы сопровождаются звуковой сигнализацией.

Шкафы управления «МЕГАТРОН» для систем пожаротушения в стандартном исполнении изготавливаются в корпусах серого цвета (RAL 7035). Корпус красного цвета (RAL 3000) применяется по запросу. Согласно ГОСТ Р 53325-2012 цвет корпуса пожарных приборов управления и их компонентов не регламентируется.

Увеличение функциональности шкафа. Опции

Имеется возможность расширить функционал базовой версии шкафа с помощью следующих опций:

Опции передачи данных по протоколам

  • Опция передачи данных по протоколу Modbus RTU (RS-485).
  • Опция передачи данных по протоколу Modbus TCP/IP (Ethernet).

Опции защиты:

  • Опция подключения датчика PTC с индикацией и диспетчеризацией на 1 электродвигатель (для ШАУ-П)

Опции климатического исполнения шкафа

  • Опция климатического исполнения УХЛ1. Условия эксплуатации шкафа: от -60˚С до +40˚С на открытом воздухе.
  • Опция климатического исполнения УХЛ2. Условия эксплуатации шкафа: от -40˚С до +40˚С под навесом (без прямого воздействия солнечных лучей и осадков) или в не отапливаемом помещении.

Опции внешних подключений для управления шкафом / двигателем

  • Опция управления дополнительной электрифицированной задвижкой (без питания).
  • Опция подключения электрифицированной задвижки 3х380В / 1х220В (питание и управление).
  1. Опция управления дополнительной электрифицированной задвижкой (без питания).
  2. Опция подключения электрифицированной задвижки 3х380В / 1х220В (питание и управление).

Рубрики: Статьи

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *