Rekonstrukce čerpadla pro vodojem Markvarec (ÚV Horka, Sokolov) SPEL, spol. s r.o.

Rekonstrukce čerpadla pro vodojem Markvarec

(ÚV Horka, Sokolov)

SPEL, spol. s r.o.

SPEL spol. s r.o.,Třídvorská 1402,

280 00 Kolíntel.: 321 579 060fax: 321 579 040

www.spel.cz

Vladimír KraftSPEL Kolíntel.: 321579061e-mail: [email protected]

Čerpadlo VODOJEM MARKVAREC před rekonstrukcíČerpadlo VODOJEM MARKVAREC před rekonstrukcí• 3 Horizontální článková čerpadla

do společného výtlaku• Čerpadla nejsou schopna dalšího

spolehlivého provozu• Generální oprava čerpadel dle

sdělení výrobce není možná• Čerpadla jsou poháněna asynchr.

motory 400kW, 6kV.• Motory jsou spínány stykači přímo

k síti, bez spouštěče• Není vyřešena dodávka vhodných

náhradních stykačů bez dalších úprav VN rozvaděčů

Čerpadlo VODOJEM MARKVAREC před rekonstrukcíČerpadlo VODOJEM MARKVAREC před rekonstrukcí

• Vlivem velkých momentových rázů při rozběhu je snížena životnost mechanických dílů čerpadel = časté odstavení čerpadla, oprava

• Před každým spuštěním čerpadla je nutno použít vývěvu

• Plnění vodojemu jedním nebo dvěma čerpadly (160 litr/sec.)

• Třetí čerpadlo je vždy záložní

STROJOVNA - před rekonstrukcíSTROJOVNA - před rekonstrukcí

Varianty řešení - úvahaVarianty řešení - úvaha

2. Pokud použijeme vertikální čerpadla, pak k nim musí být z konstrukčních důvodů dodány i odpovídající nové motory.

1. Je nutná výměna 3 ks. čerpadel. Když nová - tak vertikální v provedení do mokré jímky. Důvod: - nižší provozní náklady, odstranění vývěv

- menší nároky na obestavěný prostor ve strojovně

- odpadá sací potrubí- jsou vhodná k použití s měniči kmitočtu

3. Otázka:„Zůstat u VN (6 kV) nebo použít motory na NN (400V) ? “

------------------------------Toto je nutné posoudit z technického hlediska a finančních nákladů

na provoz, servis a spouštění těchto motorů.

Varianty řešeníVarianty řešení

Posoudíme vzájemné kombinace následujících možností:

Napájecí napětí pro motory:

400 V nebo 6 kV ?

Způsob rozběhu a řízenía) přímé spínání čerpadla stykačem

b) soft startér (plynulý rozběh a zastavení bez mechanických rázů a bez proudového přetížení)

c) měnič kmitočtu (regulace otáček, plynulý rozběh a zastavení bez mech. rázů a proudového přetížení)

Varianty řešeníVarianty řešení Posoudíme vzájemné kombinace předcházejících možností:

Přímé spínání motoru stykačem k síti

400V 6 kV

velké záběrné proudy

mechanické rázy v soustrojí

„vodní kladivo“ (životnost spojek a armatur)

pokles síťového napětí

nutno řešit rekonstrukci VN rozvaděčů s novými spínacími prvky

není vhodné pro časté spínání

Řešení nedoporučujeme

Další varianty řešeníDalší varianty řešení Spouštění motoru soft startérem k síti :

400V 6 kV

potlačeny záběrné proudy

bez mechanických rázů v soustrojí

neexistuje „vodní kladivo“

vysoká životnost spojek a armatur

bez poklesu síťového napětí

je místo pro rozvaděč

není místo pro rozvaděč

je vhodné pro časté spínání

cena asi 3x vyšší oproti NN

Řešení doporučujeme

Další varianty řešeníDalší varianty řešení Regulace otáček čerpadla měničem kmitočtu :

400V 6 kV

výhody jako softstarter a navíc :

spojitá regulace průtoku přes ÚV

snížení výkonu ?

platba za 1/4 hod. maximum

cena asi 5x vyšší než softstartér

z tech. hlediska nejlepší řešení

optimální pro P > 0,5MW

doporučujeme

Strojovna před rekonstrukcíStrojovna před rekonstrukcí

Čerpadlo před rekonstrukcíČerpadlo před rekonstrukcí

CHEMIE

Velín

DeviceNetVÁPNOFILTRY

ControlView SW,řízení, monitorování, grafy,

archivace dat

Pracovní stanice

APS SW

FILTR 1 …. FILTR 10

FLEX I/O

Data Highway 485

STROJOVNA

DH-485

PanelView 900

RM233. čerpadlo Markvarec

FLEX I/ODev

iceN

et

Budoucí 2.čerpadlo Markvarec

ovládání čerpadla, servoklapky, kompenzace měření: teplota vinutí, teplota ložisek, napětípřepínač ovládání Místí/Dálkové, Start/Stop, ScanPort - komunikace se Soft Startéremporuchové hlášení

Soft startér - polovodičový spouštěčpolovodičový spouštěčSoft startér - polovodičový spouštěčpolovodičový spouštěč

Určen pro asynchronní motory:

- řízení rozběhu

- optimalizaci chodu

- řízení zastavení

Kdy použít Soft Startér ?Kdy použít Soft Startér ? Odstranění následků přímého připojení motoru k síti:

• pokles síťového napětí vlivem vysokého záběrného proudu motoru

• mechanické poškození zařízení (spojky, převodovky, soustrojí)• tlakové a momentové rázy v potrubí

Náhrada spínání motoru• stykačové kombinace hvězda/trojúhelník• spouštěcí reaktory• kroužkové motory• rozběhové spojky

Komunikace, ochrana, monitorování

Jak pracuje soft startér ?Jak pracuje soft startér ? Řídicí procesor mění efektivní hodnotu výstupního napětí

Napětí v síti

Napětí do motoru

50 Hz

50 Hz 50 Hz

50 Hz 50 Hz

50 Hz

M3 ~

Softstarter - SMC Dialog PlusPlynulý rozběh a zastavení čerpadla

t (s)

U (V)

400V

Čas rozběhu Chod

Záběrný momentmotoru

Zastavení čerpadla

• Vlastní nadproudová ochrana motoru• Detekce odlehčení, zablokování• Vyvažování fází• Diagnostika• Monitorování• Komunikace• Nastavení dle požadavků aplikace (soft start, proudové omezení, soft stop, brždění,

nízké otáčky)

SMC Dialog Plus - hlavní výhody

• Výpadek sítě• Odlehčení motoru• Zablokování motoru (Jam, Stall)• Kolísání napětí• Sled fází• Přepětí• Podpětí• Přehřáti• Chyba tyristoru• Přetížení• Překročení počtu rozběhů za hodinu

SMC Dialog Plus - Diagnostika

Diagnostikadříve než ….

Soft startér SMC Dialog Plus - Monitorování

• Proudy ve 3 fázích• Napětí ve 3 fázích • Výkon v kW• Spotřeba v kWh• Tepelná ochrana motoru• Účiník spuštěného motoru• Celkovou dobu provozu motoru

KOMUNIKACE

Po rekonstrukci

První spuštění

Čerpadlo s motoremMotor KONČAR 450kW, 400V + čerpadlo MSA Dolní Benešov 180 l/sec.

Velín ÚV Horka

Aplikační poznámky• spolehlivost (správný návrh, oživení +uvedení do provozu,

provozovatel)• před soft startérem musí být vždy velmi rychlé pojistky• životnost (vliv prostředí, kondenzátor, ventilátor, přepětí,

teplota v rozvaděči)• ochrana proti přepětí (přepěťové ochrany), je funkční jen s

vhodným jištěním ! • negativní vliv od spínání kompenzačních kondenzátorů

(harmonické průrazy, přepětí až několik kV)• dodávky náhradních dílů (servisní smlouva, servisní technik,

sklad náhradních dílů, rychlost zásahu, odbornost)• údržba=čistota, chlazení, kontrolní a evidenční činnost

(pochůzka nebo monitorování dálkově)• doškolování (SPEL Kolín), literatura

5

0 20% 40% 60% 80% 100%

Čerpadla - úspora energie s měniči kmitočtu

Průtok (%)

Výkon (kW)

10

15

20

25

průtok2

průtok1

otáčky2

otáčky1

==

výtlak2

výtlak1

výkon2

výkon1

Škrcení

Změnaotáček

==

==

otáčky2

otáčky1( )2

otáčky2

otáčky1( )3

Pozn.: Pokud 2-stupňovou regulaci zaměníme za trvalou a spojitou regulaci otáček (průtoku), pak prakticky vždy můžeme snížit platbu za 1/4 hod. maximum.

…ve vodohospodářství