Защита насоса от сухого хода без применения датчиков контактирующих с перекачиваемой средой

ЭЛЕКТРОПРИВОД СУДОВЫХ НАГНЕТАТЕЛЕЙ

 

 

 

Классификация нагнетателей

 

По принципу действия:

 

Поршневые

 

 

Центробежные насосы

 

 

 

 

 

Электропривод центробежных нагнетателей

 

 

 

 

Характеристики H-Q центробежных нагнетателей

 

Рабочая точка центробежного нагнетателя находится на пересечении напорной характеристики 1 и характеристики магистрали 2,3.

 

 

Регулирование подачи центробежного нагнетателя

 

1. Изменением характеристики магистрали – дросселированием (прикрытие задвижки).

2. Изменением частоты вращения насоса.

 

 

Мощность приводного электродвигателя любого насоса

 

 

 

 

 

Принципы автоматизации электроприводов насосов

 

Включение и отключение электродвигателя.

 

1. По уровню жидкости в заполняемой емкости.

1. По давлению в заполняемой емкости.

 

 

1. По уровню жидкости в откачиваемой емкости.

 

Специальные виды защит

 

1. Защита от сухого хода.
2. Защита от длительной работы насоса.

 

 

Защита насоса от сухого хода без применения датчиков контактирующих с перекачиваемой средой

 

Для защиты насоса от сухого хода, то есть для предотвращения работы насоса без жидкости используют различные устройства: поплавковые выключатели, реле остаточного давления, реле протока. Скважные насосы также защищают с помощью датчиков уровня и специальных электродов с управляющим модулем.

 

Все перечисленные выше способы контроля сухого хода подразумевают определение наличия перекачиваемой жидкости путем непосредственного контакта датчиков с ней. Соответственно требуется монтаж на трубопровод или в скважину дополнительного датчика, что не всегда возможно и удобно. Тем более, что в установке "на трубу" дополнительных датчиков нет необходимости - сам насос может давать информацию о работе в режиме сухого хода: электродвигатель, приводящий насос в движение, сам по себе является датчиком сухого хода.

 

Рассмотрим два режима работы насоса:

Работа при наличии воды. Насос перекачивает жидкость, при этом электродвигатель работает в номинальном режиме, с номинальной нагрузкой. При этом коэффициент мощности (cos φ) стремится к номинальному значению для этого конкретного электродвигателя, примерно 0,7…0,8.

Работа насоса в режиме сухого хода. Насос не перекачивает жидкость, при этом электродвигатель перестает выполнять полезную работу, работает без нагрузки. При этом коэффициент мощности (cos φ) резко уменьшается до значения 0,25…0,4.

 

На графике видно как изменяется значение коэффициента мощности при работе насоса в нормальном режиме и в режиме сухого хода:

 

Уменьшение коэффициента мощности электродвигателя является показателем того, что насос работает в режиме сухого хода. Значит, чтобы оперативно отключить насос и предотвратить его работу в режиме сухого хода необходимо отслеживать уменьшение cos φ электродвигателя, используя, например, реле контроля коэффициента мощности G2CU400V10AL10 производства компании TELE.

 

Реле контроля коэффициента мощности G2CU400V10AL10 анализирует напряжение и ток, потребляемый электродвигателем, и на основе этих данных вычисляет коэффициент мощности. Вход измерения тока рассчитан на прямое измерение тока до 10А, поэтому, если номинальный ток двигателя превышает 10А, то реле G2CU400V10AL10 следует подключать через трансформатор тока. Трансформаторы тока могут быть исполнены в двух вариантах: с первичной и вторичной обмотками (серия WSW) и в проходном исполнении (серия DSW). Трансформаторы тока серии WSW можно использовать при номинальном токе двигателя до 40А, если же ток двигателя превышает 40А, то необходимо использовать трансформатор тока серии DSW.

 

 

Реле G2CU400V10AL10 на лицевой панели имеет 4 регулятора, обеспечивающие его настройку под характеристики конкретного защищаемого насоса:

 

Start - установка задержки включения реле контроля коэффициента мощности. За время, установленное на данном регуляторе насос должен разогнаться до номинальной частоты вращения.

 

Cos φ - уставка, значение коэффициента мощности, при котором будет фиксироваться режим сухого хода.

 

Delay - установка задержки срабатывания реле, которая предназначена для исключения ложных срабатываний, при кратковременном снижении коэффициента мощности.

 

Function - выбор режима работы реле (контроль на понижение cos φ или контроль на понижение cos φ с фиксацией).

Реле контроля коэффициента мощности в качестве защиты от сухого хода предназначены для защиты промышленных и бытовых насосов с однофазным или с трехфазным приводным электродвигателем. Наиболее эффективно применение реле коэффициента мощности с насосами перекачивающими абразивные, агрессивные или загрязненные жидкости, а также для скважинных насосов.

Контроль коэффициента мощности для 1- или 3-фазных цепей с настраиваемым порогом срабатывания, фиксированным гистерезисом. Задержка включения и задержка срабатывания настраиваются раздельно. Режим функционирования выбирается при помощи поворотного переключателя.

Возможна работа совместно с преобразователями частоты (10-100 Гц).

 

 

ТРЕБОВАНИЯ РЕГИСТРА К ЭЛЕКТРОПРИВОДУ НАСОСОВ

 

 

ТРЕБОВАНИЯ РЕГИСТРА К ЭЛЕКТРОПРИВОДУ ВЕНТИЛЯТОРОВ

 

 

 

SL1 – датчик верхнего уровня колодца №1

SL2 – датчик верхнего уровня колодца №2

SP – давление в напорном трубопроводе