Внедрение преобразователей частоты в составе станций управления на водоканалах

На перекачку чистых и сточных вод в России расходуется 12- 13 млрд. КВт* ч электроэнергии. Стоимость электроэнергии в общей сумме эксплуатационных расходов на водопроводно-канализационных предприятиях, составляет 40 — 80 %. Несмотря на это, созданию экономичных режимов работы насосных установок, пока еще уде­ляется недостаточно внимания. В результате 5— 15 % энергии не­рационально теряется в процессе перекачки чистых и сточных вод. В отдельных случаях этот показатель возрастает до 25 — 50 %.Энергозатратность производства  определяется  постоянно  возрастающей  долей  устаревших производственных фондов, изношенностью оборудования. Уровень износа систем ВиК достигает 70-75%, 53 % аварий водопровода и канализации происходит из-за их ветхости. Энергосберегающие мероприятия направлены на замену технологического оборудования на новое, более эффективное, позволяющее автоматизировать процессы и сократить рабочую силу с целью уменьшения потерь воды водопроводно-канализационного хозяйства и снижение потребления энергоресурсов, за счёт:установки высокоэффективных насосов, имеющих при равной производительности и напоре меньшие мощности электродвигателей; установки преобразователей частоты для оптимизации регулируемых параметров посредством изменения частоты вращения электродвигателей на водопроводных насосных станциях;1. Станции управления насосами первого подъёма (водозабор). Насосная станция I подъема забирает воду из источника водоснабжения (река, озеро, водохранилище, артезианс­кая скважина и т.п.) и подает ее в резервуары чистой воды или на очистные сооружения.Недостатки существующих схем: 1.Запуск электродвигателя представляет собой чрезвычайно тяжелый режим для электрической машины. Пусковой ток в 5 - 7 раз превышает номинальное значение, что неизбежно приводит к опасному перегреву электродви­гателей при их частых повторных запусках. 2.Ускоренный износ запорной арматуры при единственно возможном способе регулирования напора насосного агрегата - дросселировании. 3.Ускоренный износ электродвигателей насосных агрегатов работающих в номинальном режиме. 4.Необоснованно увеличенное энергопотребление относительно необходимого количества перекачиваемого продукта. Возможности модернизации: - Применение устройств плавного пуска насосных агрегатов исключает гидравлические удары, снижает пусковые токи и защищает электродвигатели во время работы. - Автоматическое управление насосными агрегатами скважин и водоприемных колодцев с применением преобразовате­лей частоты. - Оптимизация нагрузки на каждую скважину и водоприемный колодец по фактической добыче воды или времени работы.- Оптимизация количества одновременно работающих насосных агрегатов. - Дистанционный контроль состояния  скважин. 2. Станции управления насосами второго и третьего подъёма. Насосная станция II подъема подает воду из резервуаров чистой воды в распределительную сеть. В тех случаях, когда развиваемое давление недостаточно для подъема воды на требуемую высоту, сооружаются повысительные насос­ные станции (станции подкачки). Недостатки : 1.Невозможность оптимизировать производительность насосного агрегата соответственно суточного водопотребления. 2. Запуск электродвигателя представляет собой чрезвычайно тяжелый режим для электрической машины. Пусковой ток в 5 - 7 раз превышает номинальное значение, что неизбежно приводит к опасному перегреву электродвигателей при их частых повторных запусках.3.  Ускоренный износ запорной арматуры при единственно возможном способе регулирования напора насосного агрегата - дросселировании. 4. Ускоренный износ электродвигателей насосных агрегатов работающих в номинальном режиме. 5. Необоснованно увеличенное энергопотребление относительно необходимого количества перекачиваемого продукта. Применение станций управления с ПЧ целесообразно обычно в тех случаях, когда: - насосная водопроводная установка подает воду непосредственно в сеть (насосные станции 2, 3 подъема, станции подкачки) - диапазон колебания водопотребления достаточно большой (не менее 15-20 % максимальной подачи) - динамическая составляющая водоподачи достаточно большая (не менее 20-30% общей высоты подъема) Эффект от внедрения:  1.Снижение расхода электроэнергии на 20-30% 2.Снижение расхода чистой воды на 2-5% за счет стабилизации давления в водопроводной сети и соответственно, уменьшаются утечки и непроизводительные расходы (сброс воды). 3. Снижение расхода чистой воды соответствен­но снижает сброс сточных вод в систему водо-отведения и составляет 80% от экономии чис­той воды. 4. Уменьшается кол-во аварийных раскопок и объем ремонтных работ в зависимости от сни­жения избыточных напоров. 5.Увеличивается межремонтный цикл электродвигателей и запорной арматуры. Системы водоотведения: Канализационные насосные станции (КНС) предназначены для перекачки сточных вод к месту очистки. В зависимо­сти от места в общей схеме канализации КНС подразделяются на местные, районные и главные (центральные). Кроме того, КНС подразделяются по роду перекачиваемых стоков (бытовые, производственные и др.). КНС оборудуются насосами для сточных жидкостей или насосами, предназначенными для перекачки загрязненных вод. Сточные воды из сети поступают в приемный резервуар КНС, далее подаются насосами в напорные водоводы и по ним поступают на очистные сооружения. Применение станций управления с ПЧ целесообразно обычно в тех случаях, когда: -  объем приемных резервуаров канализационных и иных насосных станций не превышает обычных размеров, т.е. его емкость не превышает 5-10- минутной подачи наиболее крупного насоса - диапазон колебания притока достаточно большой (не менее 15-20 % максимальной подачи). Общий эффект от внедрения: - Снижение энергопотребления до 30%. - Увеличение межремонтного цикла оборудования в 1,5-2 раза. - Оптимизация количества включений и отключений насосных агрегатов. - Применение устройств плавного пуска уменьшает пусковые токи и защищает электродвигатели во время работы. Эффект от внедрения: Экономия электроэнергии до 30 % .Экономия воды до 10%. Значительное уменьшение стоимости системы. Быстрая самоокупаемость. Увеличение надежности .