Енергозбереження в електроприводах насосних агрегатів (на прикладі ВАТ "Полтававодоканал") (стр. 5 из 5)

На сьогодні вітчизняні виробники випускають наступні типи регулюємого електроприводу:

Для синхронних двигунів з напругою живлення 6 кВ:

- тип ПЧСВ, ПЧСН (АТЗТ НПЕК "Елетекс", м. Харків);

- СТ 10 (корпорація "Тріол", м. Харків);

Застосування регулюємого електроприводу призводить крім економії електроенергії до додаткових позитивних факторів:

- зменшення аварійності на водомережі за рахунок виключення поштовхів та гідро ударів при регулюванні і плавному пуску чи зупинці агрегатів;

- збільшення моторесурсу насосних агрегатів і запірної арматури:

Найбільший ефект від застосування регулюємого електроприводу досягається при побудові на його базі систем автоматичного регулювання напору у водомережі. При цьому напір може автоматично підтримуватись за заданим значенням напору в контрольній точці мережі або на виході насосної станції.

Мал. 5.1. Характеристики Q – H насосу та мережі при дроселюванні напірною засувкою

Мал. 5.2. Характеристики Q – H при змінюванні числа обертів насосу за допомогою регулюємого електроприводу

Нами запропоновані наступні заходи:

1. ВНС – 1. Пропонується встановлення одного регулюємого електроприводу типу ПЧСВ на НА 600 В – 1,6/100 А.

Початкові дані:

Потрібний напір - Н_п=54 м;

Потрібна продуктивність - Q_п=2630 м³/год;

Номінальний напір - Н_н=100 м;

Номінальна продуктивність - Q_н=5760 м³/год;

Номінальне число обертів - n_н=750 об/хв;

Потужність насосного агрегату: N_н=1600 кВт;

Висота підйому води при нульовій продуктивності - Н_ф=125 м;

Відносна мінімальна подача води -

;

Відносний фіктивний напір -

;

(по розрахунковим кривим [4]).

Потрібне число обертів знаходимо з формули:

(5.3)

об/хв.

Економію електроенергії знаходимо по формулі:

(5.4)

де N_н– номінальна потужність насосного агрегату, кВт;

Т – час роботи насосного агрегату за рік (Т=8760 год);

- параметр, що характеризує відносні втрати електроенергії, викликані перевищенням напору.

Що складає 29% від загального споживання електроенергії ВНС –1 за рік.

2. ВНС – 2. Пропонується встановлення одного регулюємого електроприводу типу ПЧСВ на НА Д6300 – 80.

Початкові дані:

Потрібний напір - Н_п=65 м;

Потрібна продуктивність - Q_п=2320 м³/год;

Номінальний напір - Н_н=90 м;

Номінальна продуктивність - Q_н=6300 м³/год;

Номінальне число обертів - n_н=750 об/хв;

Потужність насосного агрегату: N_н=1600 кВт;

Висота підйому води при нульовій продуктивності - Н_ф=112,5 м;

Відносна мінімальна подача води -

;

Відносний фіктивний напір -

;

(по розрахунковим кривим [4]).

Потрібне число обертів знаходимо з формули (5.3):

об/хв.

Економію електроенергії знаходимо по формулі (5.4):

Що складає 19% від загального споживання ВНС – 2.

На малюнку 5.3 наведено споживання електроенергії насосними станціями до та після впровадження запропонованих заходів.

Мал. 5. 3. Споживання електричної енергії до та після впроваджених заходів

Висновки

Метою роботи було дослідження потенційного енергозбереження внаслідок впровадження регулюємого електроприводу на насосні агрегати у водонасосних станціях полтавської філії ВАТ "Полтававодоканал". Внаслідок проведених розрахунків можна стверджувати, що встановлення електроприводу типу ПЧСВ на насосний агрегат водонасосної станції 1 дозволяє знизити споживання електричної енергії з 10282,5 до 7339,5 тис. кВт·год / рік, що становить 29% від загального енергоспоживання станції. Впровадження аналогічних заходів на решті водонасосних станцій дає такі результати:

- на водонасосній станції 2 енергоспоживання можливо знизити з 12822,6 до 10439,9, що становить 19%;

- на водонасосній станції 2 енергоспоживання можливо знизити з 10935,3 до 8745,3, що становить 20%;

- на водонасосній станції 2 енергоспоживання можливо знизити з 7627,4 до 6575, що становить 14%;

Таким чином, загальна економія електроенергії по підприємству внаслідок запропонованих заходів складе 20,56%.

Список використаної літератури

1. Алиев И.И. Справочник по электротехнике и электрооборудованию. – М.: Высшая школа, 2002. – 255 с.

2. ДСТУ 4065 – 2001 "Енергетичний аудит". Загальні технічні вимоги.

3. Ключев В. И, Терехов В. М. Электропривод и автоматизация общепромышленных механизмов. -М.: Энергия, 1980. – 360 с.

4. Леонов Б.С. Энергосбережение и регулируемый електропривод в насосних установках. – М.: ИК "Ягорба" – "Биоинформсервис", 1998. – 180 с.

5. Минаев А. В., Карелин В. Я. Насосы и насосные станции. – М. – Стройиздат., 1998 г.

6. Москаленко В. В. Электрический привод. – М.- Высшая школа, 1991 г.

7. Номенклатурний каталог ХЕМЗ, Харків, 2004 р.

8. Попович М. Г., Ковальчук О.В. Теорія автоматичного керування. – К.: Либідь, 1997. – 544 с.

9. Прайс – лист Сумського заводу "Насосенергомаш", 2004 р.

10. Информационно – аналитический журнал "Энергосбережение", 2002.

Додаток 1

Технічні характеристики устаткування водонасосних станцій

Найменування станції	Тип насоса	Продуктивність насоса, м³/год	Напір, м	Тип двигуна	Потужність двигуна, кВт	Напруга живлення, кВ	Число обертів, об/хв	Номінальний струм статора, А
ВНС 1	600 В – 1,6 /100 А	5760	100	ВСДН – 16 – 36 - 8	1600	6	750	276
ВНС2	Д 6300 – 85	6300	90	СДН2 – 11 – 44 – 8	1600	6	750	276
ВНС3	Д 4000 – 90	4000	90	СДН2 – 16 – 49 – 6	1250	6	980	200
ВНС4	Д 3200 – 75	3200	75	СД2 – 85/57 – 6у	800	6	980	90

Додаток 2

Режим роботи водонасосних станцій за характерну добу (10. 06. 2006)

Години	Найменування об'єкту	Середній тиск на виході за годину, кгс/см²	Подача води за годину, м³	Витрати електроенергії, кВт · год	Фактична питома витрата, кВт · год/м³	Усереднений ККД
0 – 24	ВНС – 1	4,5	2590	1200	0,463	0,27
0 – 24	ВНС – 2	4,4	2310	1410	0,61	0,2
0 – 24	ВНС – 3	9,2	2250	1320	0,586	0,44
0 - 24	ВНС - 4	2,8	2160	800	0,37	0,21