RU2551139C1 - Pump station electric drive automatic control method - Google Patents
Pump station electric drive automatic control method Download PDFInfo
- Publication number
- RU2551139C1 RU2551139C1 RU2013151899/06A RU2013151899A RU2551139C1 RU 2551139 C1 RU2551139 C1 RU 2551139C1 RU 2013151899/06 A RU2013151899/06 A RU 2013151899/06A RU 2013151899 A RU2013151899 A RU 2013151899A RU 2551139 C1 RU2551139 C1 RU 2551139C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pump
- frequency converter
- control
- branch
- vad
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Изобретение относится к области электротехники и машиностроения и касается способов управления автоматизированных насосных станций с параллельно работающими насосами и может быть использовано в различных областях промышленности, в частности при транспорте, хранении и переработке нефти и нефтепродуктов.The invention relates to the field of electrical engineering and mechanical engineering and relates to methods of controlling automated pumping stations with pumps running in parallel and can be used in various industries, in particular during transportation, storage and processing of oil and oil products.
Известен способ регулирования производительности задвижкой (дросселированием), основанный на увеличении сопротивления напорной линии (Лобачев П.В. «Насосы и насосные станции», Учеб. для техникумов, 3-е изд., перераб. и доп., М., Стройиздат, 1990, с.58).A known method of regulating the performance of the valve (throttling), based on increasing the resistance of the pressure line (Lobachev PV "Pumps and pumping stations", Textbook for technical schools, 3rd ed., Revised and additional, M., Stroyizdat, 1990, p. 58).
Способ характеризуется низким коэффициентом полезного действия (КПД), нерациональным увеличением давления в трубопроводе и опасностью возникновения кавитации.The method is characterized by a low coefficient of performance (COP), irrational increase in pressure in the pipeline and the risk of cavitation.
Известен способ регулирования производительности центробежного насоса путем перепуска через байпасную линию с выхода на вход насоса части перекачиваемой жидкости с регулирующей задвижкой и всасывающей задвижкой на входном трубопроводе насоса до байпасной линии. Регулирование производительности производят одновременным открытием байпасной и закрытием всасывающей задвижек и поддерживают постоянным суммарный расход перекачиваемой жидкости в байпасной и выходной линиях или номинальную мощность, потребляемую электродвигателем, вращающим насос (патент РФ №2277645, МПК F04D 15/00, опубл. 10.06.2006).A known method of controlling the performance of a centrifugal pump by passing through the bypass line from the outlet to the pump inlet of the pumped liquid with a control valve and a suction valve on the pump inlet pipe to the bypass line. Performance regulation is performed by simultaneously opening the bypass and closing the suction valves and keeping the total flow rate of the pumped liquid in the bypass and output lines constant or the rated power consumed by the electric motor rotating the pump (RF patent No. 2277645, IPC F04D 15/00, published on 06/10/2006).
Недостатком данного изобретения является потеря энергии, затрачиваемая на сообщение неиспользуемого напора перепускаемому количеству жидкости.The disadvantage of this invention is the loss of energy spent on the message of the unused pressure to the bypassed amount of liquid.
Наиболее близким, принятым за прототип, является способ регулировки работы системы лопастных нагнетателей при переменной нагрузке, заключающийся в том, что проводят диагностику энергопотребления при работе группы параллельно подключенных лопастных нагнетателей в условиях нестационарной нагрузки с учетом возможности регулирования подачи потребителю жидкой среды с дросселированием сети трубопроводов и ступенчатым регулированием путем включения в одновременную работу одной или нескольких групп насосных агрегатов, определяют минимально возможные затраты электроэнергии при условии обеспечения требуемой потребителю подачи во всем возможном диапазоне ее изменения с минимально допустимыми напорами и максимальными значениями КПД и определяют величину минимального избыточного напора во всем диапазоне изменения нагрузки в напорном коллекторе при изменении нагрузки с оптимизацией режима работы. Путем применения частотно-регулируемого электропривода и изменения состава насосного оборудования устанавливают величину минимального избыточного напора в напорном коллекторе. В результате достигается оптимизация работы системы лопастных нагнетателей при переменной нагрузке (патент РФ №2230938, МПК F04D 15/00, опубл. 20.06.2004).The closest adopted as a prototype is a method of adjusting the operation of a system of paddle superchargers at variable load, which consists in the fact that they conduct energy diagnostics when a group of parallel-connected paddle superchargers is operated under unsteady load conditions, taking into account the possibility of regulating the supply of liquid medium to the consumer with throttling of the pipeline network step regulation by including in the simultaneous operation of one or more groups of pumping units, determine the minimum flax possible costs of electricity, provided that the required consumer supply with a total possible range of its variation with pressure and minimally admissible maximum values of efficiency, and determine the value of the minimum excess pressure in the entire range of load change in the pressure reservoir when the load with the optimization operation. By applying a frequency-controlled electric drive and changing the composition of the pumping equipment, the minimum excess pressure in the pressure manifold is established. As a result, optimization of the operation of the system of paddle superchargers at variable load is achieved (RF patent No. 2230938, IPC F04D 15/00, publ. 06/20/2004).
Недостатками данного изобретения являются высокие капитальные и эксплуатационные затраты, связанные с установкой частотно-регулируемого электропривода и расходомера на каждый насос, невозможностью обеспечить максимальный КПД насосов одновременным регулированием расхода и напора каждого центробежного насоса при регулировании только с помощью частотно-регулируемого электропривода, установленного на каждый насосный агрегат.The disadvantages of this invention are the high capital and operating costs associated with the installation of a variable frequency drive and a flow meter for each pump, the inability to provide maximum efficiency of the pumps while controlling the flow and pressure of each centrifugal pump when controlling only using a variable frequency drive, installed on each pump unit.
Целью изобретения является снижение потерь электроэнергии при автоматическом регулировании режимов работы насосных установок, снижение стоимости и повышение эффективности работы насосной станции, увеличение значения КПД и регулирование режимов работы насосов в наиболее энергоэффективных режимах.The aim of the invention is to reduce energy losses during automatic regulation of the operating modes of pumping units, reducing costs and increasing the efficiency of the pumping station, increasing the efficiency and regulating the operating modes of the pumps in the most energy-efficient modes.
Поставленная цель достигается тем, что способ автоматизированного управления электроприводом насосной станции реализуется посредством системы, состоящей из микропроцессорного контроллера, преобразователя частоты, установленного в цепи управления высоковольтными асинхронными электродвигателями (ВАД) насосов, коммутационной и технологической аппаратуры.This goal is achieved in that a method of automated control of an electric drive of a pumping station is implemented by means of a system consisting of a microprocessor controller, a frequency converter installed in the control circuit of high-voltage asynchronous electric motors (VAD) of pumps, switching and technological equipment.
В схему включена система автоматизированного управления режимами работы ВАД (система управления и программный комплекс), обеспечивающая возможность их работы от одного преобразователя частоты в энергоэффективном режиме, дополнительная система датчиков (датчик уровня, установленный в резервуаре, датчики давления на входе и на выходе резервуара, датчик расхода на трубопроводной арматуре, датчики токов и угловых скоростей ВАД), сигналы которых идут в систему управления микропроцессорного контроллера. Дополнительная технологическая ветвь с регулируемыми задвижками, обратным клапаном и насосом, дополнительная электротехническая ветвь автоматизации с выключателем, магнитным пускателем, датчиком тока и угловой скорости, резервная электротехническая ветвь с автоматическим выключателем, введенные в систему, позволяют с помощью сигналов, подаваемых с микропроцессорного контроллера на преобразователь частоты, производить запуск, останов, совместную и поочередную работу ВАД как от преобразователя частоты, так и независимо от него, осуществляя функции плавного пуска и регулирования скорости вращения насосных агрегатов в безаварийном режиме. Предусмотрено построение математической модели в системе управления с целью максимизации энергосбережения на насосной станции, учитывающей расход, уровень и давление на насосной станции (по данным соответствующих датчиков) и совмещенной характеристики насос-трубопровод, что обеспечивает минимизацию потребляемой электроэнергии на насосной станции, защиту высоковольтных асинхронных электродвигателей, их резервирование в случае неисправности в преобразователе частоты и постоянство технологического процесса.The scheme includes a system of automated control of the VAD operating modes (control system and software package), providing the possibility of their operation from one frequency converter in energy-efficient mode, an additional sensor system (level sensor installed in the tank, pressure sensors at the inlet and outlet of the tank, sensor flow rate on pipe fittings, current and angular velocity sensors VAD), whose signals go to the microprocessor controller control system. An additional technological branch with adjustable valves, a non-return valve and a pump, an additional electrical branch of automation with a switch, a magnetic starter, a current and angular velocity sensor, a backup electrotechnical branch with a circuit breaker, introduced into the system, allow using signals supplied from the microprocessor controller to the converter frequency, start, stop, joint and alternate operation of the VAD both from the frequency converter and independently of it, stvlyaya soft start function and regulation of the rotation speed of pump units in trouble-free mode. It is planned to build a mathematical model in the control system in order to maximize energy saving at the pump station, taking into account the flow rate, level and pressure at the pump station (according to the corresponding sensors) and the combined characteristics of the pump-pipe, which minimizes the energy consumed at the pump station, and protects high-voltage asynchronous motors , their reservation in the event of a malfunction in the frequency converter and the constancy of the process.
Система управления осуществляет функцию защиты и гибкую настройку работы насосной станции, заключающейся в отключении неисправного электротехнического оборудования (например, преобразователя частоты или высоковольтных асинхронных электродвигателей) и технологического оборудования (например, насосы, трубопроводная арматура), равномерном распределении времени работы насосов, управлении ВАД с учетом механической характеристики и характеристики сопротивления работающего насоса с поддержанием минимального расхода электроэнергии в системе.The control system carries out the protection function and the flexible adjustment of the pumping station, which consists in shutting down faulty electrical equipment (for example, a frequency converter or high-voltage asynchronous electric motors) and technological equipment (for example, pumps, pipe fittings), uniform distribution of pump operation time, and control of the AMP taking into account mechanical and resistance characteristics of a running pump while maintaining a minimum power consumption in Istemi.
Способ автоматизированного управления электроприводом насосной станции поясняется чертежом, на котором представлено реализующее данный способ устройство, состоящее из микропроцессорного контроллера 1, включающего в свой состав систему энергоэффективного управления высоковольтными асинхронными электродвигателями 8 и 9 насосов 10 и 11, автоматических выключателей 2, 4, 5 и 25, преобразователя частоты 3, магнитных пускателей 6 и 7 для пуска ВАД 8 и 9, датчиков токов 26 и 27 и датчиков угловых скоростей 28 и 29 в цепи ВАД 8 и 9, сигналы которых идут на микропроцессорный контроллер 1, резервуара 21, включающего датчик уровня 20, датчик давления на входе 18, датчики давления на выходе 23 резервуара 21, трубопроводной арматуры, включающей обратные клапаны 14 и 15, датчик расхода 24 и регулируемые задвижки 12, 13, 16, 17, 19 и 22, управляемые сигналами микропроцессорного контроллера 1, дополнительную технологическая ветвь (А) с регулируемыми задвижками 13, 16, обратным клапаном 15 и насосом 11, дополнительную электротехническую ветвь автоматизации (Б) с выключателем 5, магнитным пускателем 7, датчиком тока 27 и угловой скорости 29, резервную электротехническую ветвь (В) с автоматическим выключателем 25.The method of automated control of an electric drive of a pumping station is illustrated in the drawing, which shows a device that implements this method, consisting of a microprocessor controller 1, which includes an energy-efficient control system for high-voltage asynchronous motors 8 and 9 of pumps 10 and 11, circuit breakers 2, 4, 5 and 25 , a frequency converter 3, magnetic starters 6 and 7 for starting the VAD 8 and 9, current sensors 26 and 27 and angular velocity sensors 28 and 29 in the VAD 8 and 9 circuit, the signals of which go to the mic the processor controller 1, the tank 21, including a level sensor 20, the inlet pressure sensor 18, the pressure sensors at the outlet 23 of the tank 21, pipe fittings, including check valves 14 and 15, a flow sensor 24 and adjustable valves 12, 13, 16, 17, 19 and 22, controlled by the signals of the microprocessor controller 1, an additional technological branch (A) with adjustable valves 13, 16, a check valve 15 and a pump 11, an additional electrotechnical automation branch (B) with a switch 5, a magnetic starter 7, a current sensor 27 and an angularscab 29, a backup electrical branch (B) with the circuit breaker 25.
Сущность изобретения заключается в следующем.The invention consists in the following.
Микропроцессорный контроллер 1 получает информацию о состоянии системы, опрашивая показания датчика уровня 20, датчика давления на входе 18 в резервуар 21, датчиков давления на выходе 23 из резервуара 21, датчика расхода 24, датчиков токов 26 и 27 и датчиков угловых скоростей 28 и 29 ВАД 8 и 9, питаемых от одного преобразователя частоты 3, и выдает управляющие воздействия на преобразователь частоты 3 для управления режимами работы ВАД 8 и 9 и регулируемыми задвижками 12, 13, 16, 17, 19 и 22 с поддержанием минимального уровня потребления электроэнергии.The microprocessor controller 1 receives information about the state of the system by interrogating the readings of the level sensor 20, the pressure sensor at the inlet 18 to the tank 21, the pressure sensors at the outlet 23 from the tank 21, the flow sensor 24, the current sensors 26 and 27, and the angular velocity sensors 28 and 29 of the VAD 8 and 9, powered by a single frequency converter 3, and gives control actions to the frequency converter 3 to control the operation modes of the VAD 8 and 9 and adjustable valves 12, 13, 16, 17, 19 and 22 while maintaining a minimum level of electricity consumption.
Управление режимами работы насосов 10 и 11 осуществляется путем подачи управляющих сигналов от микропроцессорного контроллера 1 на магнитные пускатели 6 и 7 ВАД 8 и 9, вводящих их в работу, а регулирование частоты вращения ВАД 8 и 9 насосной станции осуществляется при помощи преобразователя частоты 3, получающего управляющий сигнал от микропроцессорного контроллера 1.The operation modes of the pumps 10 and 11 are controlled by supplying control signals from the microprocessor controller 1 to the magnetic actuators 6 and 7 of the VAD 8 and 9, which enter them into operation, and the speed control of the VAD 8 and 9 of the pump station is carried out using the frequency converter 3, which receives control signal from microprocessor controller 1.
Дополнительная технологическая ветвь (А) насоса 11, приводимого в работу ВАД 9 посредством подачи питания на дополнительную электротехническую ветвь (Б) позволяют микропроцессорному контроллеру 1 управлять режимами работы насосов 10 и 11 на основе сравнения заданных параметров по поддержанию постоянного давления или расхода с данными датчика уровня 20, установленного в резервуаре 21 насосной станции, регулировать режимы работы насосов 10 и 11 на низких угловых скоростях путем дросселирования характеристики трубопроводной сети с помощью управления регулируемыми задвижками 12, 13, 16, 17, 19 и 22, также управляемых микропроцессорным контроллером 1, регулировать режимы работы насосов 10 и 11 в допустимых пределах управления согласно технической характеристике преобразователя частоты 3 и обеспечения минимума потребления электроэнергии ВАД 8 и 9 путем подачи управляющих сигналов в преобразователь частоты 3, который, в свою очередь, регулирует частоту вращения ВАД 8 и 9. Получая данные с датчика уровня 20, датчика давления на входе 18 в резервуар 21, датчиков давления на выходе 23 из резервуара 21, датчика расхода 24, датчиков токов 26, 27 и датчиков угловых скоростей 28 и 29 ВАД 8 и 9, микропроцессорный контроллер 1 сравнивает их с заданными изначально оператором сигналами.An additional technological branch (A) of the pump 11 driven by the VAD 9 by supplying power to the additional electrotechnical branch (B) allows the microprocessor controller 1 to control the operating modes of the pumps 10 and 11 based on a comparison of the set parameters for maintaining constant pressure or flow with the data of the level sensor 20, installed in the tank 21 of the pumping station, to regulate the operating modes of the pumps 10 and 11 at low angular velocities by throttling the characteristics of the pipeline network using adjustable valves 12, 13, 16, 17, 19 and 22, also controlled by microprocessor controller 1, to regulate the operating modes of the pumps 10 and 11 within the acceptable control limits according to the technical characteristics of the frequency converter 3 and to ensure minimum power consumption VAD 8 and 9 by supplying control signals to the frequency converter 3, which, in turn, controls the speed of the VAD 8 and 9. Receiving data from the level sensor 20, the pressure sensor at the inlet 18 to the tank 21, the pressure sensors at the outlet 23 from the tank 21, Occupancy rate 24, current sensors 26, 27 and the angular velocity sensors 28 and 29 WAD 8 and 9, the microprocessor controller 1 compares them with predetermined signals originally operator.
Резервная электротехническая ветвь (В) дает возможность автоматического запуска любого ВАД переключением автоматических выключателей 25, 2, 4 и 5 с подачей соответствующих управляющих сигналов микропроцессорным контроллером 1, включающего программный комплекс, управляющий режимами работы насосов 10 и 11, который формирует управляющее воздействие в зависимости от информации, полученной с датчиков 18, 20, 23, 24, 26, 27, 28 и 29. Преобразователь частоты 3 определяет необходимое значение частоты вращения в соответствии с полученным сигналом от микропроцессорного контроллера 1.The backup electrical branch (B) makes it possible to automatically start any VAD by switching the circuit breakers 25, 2, 4 and 5 with the supply of the corresponding control signals by the microprocessor controller 1, which includes a software package that controls the operating modes of the pumps 10 and 11, which forms a control action depending on information received from sensors 18, 20, 23, 24, 26, 27, 28 and 29. Frequency converter 3 determines the required speed value in accordance with the received signal from microprocessors Spring controller 1.
Система работает следующим образом.The system operates as follows.
В нормальном режиме:In normal mode:
1) Введенные дополнительная технологическая ветвь (А) и дополнительная электротехническаяю ветвь автоматизации (Б) позволяют микропроцессорному контроллеру 1 производить первоначальный анализ номера рабочего насоса (10 или 11) и его пуск. Система управления выбирает ветвь запуска соответствующего насоса в зависимости от значения параметров датчиков. Производится опрос датчиков давления 18 и 23, и если разность давлений на входе и выходе резервуара 21 не превышает заданного предельного значения, запускается в работу насос 10, если разность давлений на входе и выходе резервуара 21 превышает заданное предельное значение, осуществляется совместная работа насосов 10 и 11 с помощью дополнительной технологической ветви (А). В случае недостаточного давления на входе выбранного насоса он не сможет выйти на рабочий режим (анализ математической модели в системе управления выдаст низкую эффективность работы насоса опросом соответствующих датчиков), поэтому с целью минимизации потребляемой электроэнергии микропроцессорный контроллер 1 выдаст управляющий сигнал на останов насоса 11.1) The introduced additional technological branch (A) and additional electrotechnical automation branch (B) allow the microprocessor controller 1 to perform an initial analysis of the number of the working pump (10 or 11) and its start-up. The control system selects the start branch of the corresponding pump depending on the value of the parameters of the sensors. The pressure sensors 18 and 23 are polled, and if the pressure difference at the inlet and outlet of the tank 21 does not exceed a predetermined limit value, the pump 10 starts up, if the pressure difference at the inlet and outlet of the tank 21 exceeds a predetermined limit, the pumps 10 and 11 using an additional process branch (A). In the case of insufficient pressure at the inlet of the selected pump, it will not be able to enter the operating mode (analysis of the mathematical model in the control system will give a low pump efficiency by interrogating the corresponding sensors), therefore, in order to minimize power consumption, the microprocessor controller 1 will issue a control signal to stop pump 11.
2) Если заданное давление на выходе насоса 10 достигнуто, микропроцессорный контроллер 1 открывает регулируемую задвижку 17, соединяющую выход насоса 10 с линией трубопроводной арматуры.2) If the preset pressure at the outlet of the pump 10 is reached, the microprocessor controller 1 opens an adjustable gate valve 17 connecting the outlet of the pump 10 to the line of pipe fittings.
Система представляет резервуар 21, в который поступает нефть. Входная труба системы снабжена входной регулируемой задвижкой 19, выходная труба системы снабжена выходной регулируемой задвижкой 22.The system is a reservoir 21, which receives oil. The inlet pipe of the system is equipped with an adjustable inlet valve 19, the outlet pipe of the system is equipped with an adjustable output valve 22.
Математическая модель в системе управления строится на основе дифференциального уравнения, описывающего увеличение или уменьшение «запаса» жидкости согласно соотношению между подводимым в резервуар потоком Qп жидкости и отводимым из нее потоком Qо и уровнем h жидкости в нем:A mathematical model of the control system based on the differential equation describing the increase or decrease in the "margin" of the liquid according to the relation between the input to the tank fluid flow Q n and withdrawn therefrom flow Q of the fluid level h and therein:
Расход жидкости, вытекающей под действием силы тяжести из резервуара, будет равен:The flow rate of fluid flowing under the influence of gravity from the tank will be equal to:
где А - площадь сечения резервуара, м2;where A is the cross-sectional area of the tank, m 2 ;
µ - коэффициент расхода;µ is the flow coefficient;
Qп(t) - расход подводимой жидкости;Q p (t) is the flow rate of the supplied fluid;
h(t) - уровень жидкости в резервуаре.h (t) is the liquid level in the tank.
Выражение зависимости уровня жидкости от подводимого потока:The expression of the dependence of the liquid level on the input stream:
3) Производится последовательный опрос датчиков давления 18 и 23, расхода 24 и угловой скорости 28 и 29 ВАД 8 и 9. Данные сравниваются с заданными значениями контролируемых параметров. В случае их несоответствия подается команда на закрытие или открытие соответствующей регулируемой задвижки дополнительной технологической ветви (А) или на остановку или пуск насоса 11, осуществляемое запуском и остановом ВАД 9 путем подачи и отключения питания дополнительной электротехнической ветви автоматизации (Б).3) A sequential survey of the pressure sensors 18 and 23, the flow rate 24 and the angular velocity 28 and 29 of the VAD 8 and 9 is performed. The data are compared with the set values of the monitored parameters. In case of their inconsistency, a command is issued to close or open the corresponding adjustable gate of the additional technological branch (A) or to stop or start the pump 11, which is carried out by starting and stopping the VAD 9 by supplying and disconnecting the power to the additional electrical automation branch (B).
В случае аварийной ситуации:In case of emergency:
1) Если уровень в резервуаре 21 резко возрастает, микропроцессорный контроллер 1 дополнительно включает ВАД 9, питая его по дополнительной электротехнической ветви автоматизации (Б), что позволяет исключить пусковые токи в электрической цепи, ударные моменты и перегрузки (гидроудары) в трубопроводных системах за счет дополнительного введения в схему датчиков тока 26 и 27 ВАД 8 и 9.1) If the level in the tank 21 rises sharply, the microprocessor controller 1 additionally turns on the VAD 9, feeding it through an additional electrical branch of automation (B), which eliminates inrush currents in the electrical circuit, shock moments and overloads (water hammer) in the pipeline systems due to additional introduction to the circuit of current sensors 26 and 27 VAD 8 and 9.
2) Если отказывает схема автоматизации, микропроцессорный контроллер 1 автоматически подключает работающий в данный момент высоковольтный асинхронный электродвигатель напрямую в сеть, реализуя прямой пуск с помощью резервной электротехнической ветви (В) через автоматический выключатель 25, а попеременный режим работы осуществляется включением и отключением ВАД 8 и 9.2) If the automation circuit fails, the microprocessor controller 1 automatically connects the currently operating high-voltage asynchronous electric motor directly to the network, realizing a direct start using the backup electrical branch (B) through the circuit breaker 25, and the alternating operation mode is performed by turning on and off the VAD 8 and 9.
3) Если пропадает питание в электрической сети, надежность системы комплексной автоматизации любого из включенных ВАД обеспечивается подхватом угловой скорости работающего в данный момент ВАД (8 или 9) с помощью датчиков угловой скорости 28 и 29, установленных на ВАД 8 и 9.3) If the power is lost in the electric network, the reliability of the complex automation system of any of the included VADs is ensured by capturing the angular velocity of the currently operating VAD (8 or 9) using the angular velocity sensors 28 and 29 installed on the VAD 8 and 9.
4) Если происходит порыв трубопровода, произойдет понижение давления в системе. Выходом из аварийной ситуации будет останов насоса поврежденного трубопровода и включение второго насоса. Для останова необходимо закрыть поврежденную технологическую ветвь. Микропроцессорный контроллер 1, получив значение сигнала от датчиков давления на выходе 23 из резервуара 21, соответствующее пониженному давлению в системе, обрабатывает его и на основе программных алгоритмов выдает управляющий сигнал на закрытие регулируемых задвижек 12, 17 или 13, 16. После этого с микропроцессорного контроллера 1 выдается управляющий сигнал в преобразователь частоты 3 для останова насоса и ВАД поврежденной технологической ветви, а именно своим контактом автоматического выключателя 4 и магнитного пускателя 6 или автоматического выключателя 5 и магнитного пускателя 7 отключает работающий насос от питания. Логика пуска аналогична логике останова.4) If a rupture of the pipeline occurs, a decrease in pressure in the system will occur. The way out of the emergency situation is to stop the pump of the damaged pipeline and turn on the second pump. To stop, close the damaged process branch. The microprocessor controller 1, having received the signal value from the pressure sensors at the outlet 23 from the tank 21, corresponding to the reduced pressure in the system, processes it and, based on software algorithms, issues a control signal to close the adjustable gate valves 12, 17 or 13, 16. After that, from the microprocessor controller 1, a control signal is issued to the frequency converter 3 to stop the pump and the VAD of the damaged technological branch, namely by its contact of the circuit breaker 4 and the magnetic starter 6 or automatically switch 5 and magnetic starter 7 disconnects the working pump from power. Start logic is similar to stop logic.
Изобретение направлено на повышение качества регулирования, повышение быстродействия и надежности системы, на обеспечение эксплуатации насосной станции в экономичном режиме работы, снижение стоимости и увеличение срока службы оборудования.The invention is aimed at improving the quality of regulation, improving the speed and reliability of the system, ensuring the operation of the pumping station in an economical mode of operation, reducing the cost and increasing the service life of the equipment.
Техническим результатом применения изобретения является повышение качества регулирования и быстродействия системы, обусловленных получением непрерывного управления от микропроцессорного контроллера; регулирование угловой скорости рабочего колеса насоса при помощи преобразователя частоты позволяет получить экономию электроэнергии за счет переменного регулирования рабочего колеса; сократить потери воды за счет исключения избытка давления в гидравлической сети. Управление при помощи микропроцессорного контроллера позволяет полностью исключить человеческий фактор, т.е. избежать ошибок со стороны человека.The technical result of the application of the invention is to improve the quality of regulation and system performance due to the receipt of continuous control from a microprocessor controller; regulation of the angular speed of the impeller of the pump using a frequency converter allows you to obtain energy savings due to the variable regulation of the impeller; reduce water loss by eliminating excess pressure in the hydraulic network. Control using a microprocessor controller allows you to completely eliminate the human factor, i.e. avoid mistakes on the part of man.
Таким образом, способ позволяет расширить функциональность автоматической системы, увеличить степень защиты оборудования и надежность насосной станции в целом и реализовать управление насосами в энергоэффективном режиме.Thus, the method allows to expand the functionality of the automatic system, to increase the degree of protection of equipment and the reliability of the pumping station as a whole, and to realize the control of pumps in an energy-efficient mode.
Изобретение осуществимо в промышленных условиях на существующей элементной базе.The invention is practicable under industrial conditions on the existing elemental base.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013151899/06A RU2551139C1 (en) | 2013-11-21 | 2013-11-21 | Pump station electric drive automatic control method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013151899/06A RU2551139C1 (en) | 2013-11-21 | 2013-11-21 | Pump station electric drive automatic control method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2551139C1 true RU2551139C1 (en) | 2015-05-20 |
| RU2013151899A RU2013151899A (en) | 2015-05-27 |
Family
ID=53284915
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2013151899/06A RU2551139C1 (en) | 2013-11-21 | 2013-11-21 | Pump station electric drive automatic control method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2551139C1 (en) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2623585C1 (en) * | 2016-09-09 | 2017-06-28 | Сергей Анатольевич Каргин | Method of increasing energy efficiency of pressure gauge units with centrifugal electric pumps controlled by controlled frequency converters under law of pid regulation |
| RU2624933C1 (en) * | 2016-04-26 | 2017-07-11 | Сергей Анатольевич Каргин | Method of cascade start of electrically driven pumps in pressure booster systems with frequency converter as a regulator |
| RU2658719C2 (en) * | 2015-10-16 | 2018-06-22 | Грундфос Менеджмент А/С | Pressure increasing device |
| RU2685786C1 (en) * | 2017-07-14 | 2019-04-23 | Грундфос Холдинг А/С | Multi-pump control system |
| RU2689261C1 (en) * | 2017-07-14 | 2019-05-24 | Грундфос Холдинг А/С | Multi-pump control system |
| RU2718091C1 (en) * | 2019-07-19 | 2020-03-30 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Омский государственный технический университет" (ОмГТУ) | Method of pressure stabilization of a pump unit with asynchronous electric drive |
| CN113669245A (en) * | 2021-09-23 | 2021-11-19 | 云南大红山管道有限公司 | Automatic control method and system for pump set accident shutdown of long-distance large-pipe-diameter water delivery pump station |
| RU2760278C2 (en) * | 2017-03-09 | 2021-11-23 | Ксб Се & Ко. Кгаа | Method for operation of a dual-structure circulation pump |
| RU215371U1 (en) * | 2022-03-17 | 2022-12-12 | Общество с ограниченной ответственностью "ИРКУТСКАЯ НЕФТЯНАЯ КОМПАНИЯ" | HORIZONTAL PUMP UNIT |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2623586C1 (en) * | 2016-06-08 | 2017-06-28 | Сергей Анатольевич Каргин | Methods of controlling pressure booster systems with electrically driven pumps regulated by frequency converters |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2756916A1 (en) * | 1977-12-21 | 1979-06-28 | Danfoss As | PROCEDURE AND CONTROLLER FOR THE NEED-DEPENDENT REGULATION OF THE FLOW RATE OF A PUMP ARRANGEMENT |
| SU1229440A1 (en) * | 1984-06-21 | 1986-05-07 | Украинский Ордена Трудового Красного Знамени Научно-Исследовательский Институт Гидротехники И Мелиорации | Device for automatic control of pumping station |
| SU1276773A1 (en) * | 1985-06-04 | 1986-12-15 | Всесоюзный Научно-Исследовательский И Проектно-Конструкторский Институт По Автоматизированному Электроприводу В Промышленности,Сельском Хозяйстве И На Транспорте | Apparatus for automatic control of operation of group of pumping units |
| US5522707A (en) * | 1994-11-16 | 1996-06-04 | Metropolitan Industries, Inc. | Variable frequency drive system for fluid delivery system |
| RU2230938C2 (en) * | 2003-03-11 | 2004-06-20 | Николаев Валентин Георгиевич | Method of control operation of system of vane chargers at variable load |
| CN101896871A (en) * | 2007-12-14 | 2010-11-24 | Itt制造企业公司 | Synchronous torque balance in multiple pump systems |
-
2013
- 2013-11-21 RU RU2013151899/06A patent/RU2551139C1/en active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2756916A1 (en) * | 1977-12-21 | 1979-06-28 | Danfoss As | PROCEDURE AND CONTROLLER FOR THE NEED-DEPENDENT REGULATION OF THE FLOW RATE OF A PUMP ARRANGEMENT |
| SU1229440A1 (en) * | 1984-06-21 | 1986-05-07 | Украинский Ордена Трудового Красного Знамени Научно-Исследовательский Институт Гидротехники И Мелиорации | Device for automatic control of pumping station |
| SU1276773A1 (en) * | 1985-06-04 | 1986-12-15 | Всесоюзный Научно-Исследовательский И Проектно-Конструкторский Институт По Автоматизированному Электроприводу В Промышленности,Сельском Хозяйстве И На Транспорте | Apparatus for automatic control of operation of group of pumping units |
| US5522707A (en) * | 1994-11-16 | 1996-06-04 | Metropolitan Industries, Inc. | Variable frequency drive system for fluid delivery system |
| RU2230938C2 (en) * | 2003-03-11 | 2004-06-20 | Николаев Валентин Георгиевич | Method of control operation of system of vane chargers at variable load |
| CN101896871A (en) * | 2007-12-14 | 2010-11-24 | Itt制造企业公司 | Synchronous torque balance in multiple pump systems |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2658719C2 (en) * | 2015-10-16 | 2018-06-22 | Грундфос Менеджмент А/С | Pressure increasing device |
| RU2624933C1 (en) * | 2016-04-26 | 2017-07-11 | Сергей Анатольевич Каргин | Method of cascade start of electrically driven pumps in pressure booster systems with frequency converter as a regulator |
| RU2623585C1 (en) * | 2016-09-09 | 2017-06-28 | Сергей Анатольевич Каргин | Method of increasing energy efficiency of pressure gauge units with centrifugal electric pumps controlled by controlled frequency converters under law of pid regulation |
| RU2760278C2 (en) * | 2017-03-09 | 2021-11-23 | Ксб Се & Ко. Кгаа | Method for operation of a dual-structure circulation pump |
| RU2685786C1 (en) * | 2017-07-14 | 2019-04-23 | Грундфос Холдинг А/С | Multi-pump control system |
| RU2689261C1 (en) * | 2017-07-14 | 2019-05-24 | Грундфос Холдинг А/С | Multi-pump control system |
| RU2718091C1 (en) * | 2019-07-19 | 2020-03-30 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Омский государственный технический университет" (ОмГТУ) | Method of pressure stabilization of a pump unit with asynchronous electric drive |
| CN113669245A (en) * | 2021-09-23 | 2021-11-19 | 云南大红山管道有限公司 | Automatic control method and system for pump set accident shutdown of long-distance large-pipe-diameter water delivery pump station |
| RU215371U1 (en) * | 2022-03-17 | 2022-12-12 | Общество с ограниченной ответственностью "ИРКУТСКАЯ НЕФТЯНАЯ КОМПАНИЯ" | HORIZONTAL PUMP UNIT |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2013151899A (en) | 2015-05-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2551139C1 (en) | Pump station electric drive automatic control method | |
| US10669002B2 (en) | Intelligent sea water cooling system | |
| CN102644585B (en) | Air compressor hybrid control system and method | |
| CN109733579B (en) | Ship central cooling water system, control method thereof and ship | |
| CN104153425A (en) | Constant-pressure water supply system | |
| RU2561782C1 (en) | Method of energy efficiency increasing of pump station | |
| CN104074239A (en) | Full-automatic variable-frequency constant-pressure water supply system and control method thereof | |
| CN106979148A (en) | A kind of control method of step-less adjustment high powered water pump or fan operation | |
| CN106499005A (en) | A kind of water supply pump station feedback control system | |
| US11118558B2 (en) | Hydroelectric power generation system | |
| RU2493361C1 (en) | Method for controlling multimachine complex of reservoir pressure maintenance system | |
| CN111148897B (en) | Hydroelectric power generation system | |
| CN105517961A (en) | Seawater desalination system | |
| RU2736136C1 (en) | Method of automatic control of gas condensate supply process into main condensate line | |
| KR101367857B1 (en) | Booster pump control system having complex inverter type and control method thereof | |
| CN106049612A (en) | Multi-pump parallel-connected variable-frequency constant-pressure variable-amount water supply control system | |
| JPWO2019058764A1 (en) | Hydropower system interconnection system | |
| CN110793089A (en) | Water pressure control method of heat pump system and heat pump system | |
| RU115842U1 (en) | PUMP STATION AUTOMATIC CONTROL SYSTEM | |
| CN107193301A (en) | The energy-saving control system and method for ship sea water pump | |
| CN203744478U (en) | Energy-saving structure | |
| CN111734942B (en) | Constant-current and constant-pressure control device of ship lubricating oil system and control method thereof | |
| RU2767847C1 (en) | Expander-generator pressure regulator with additional electrical control | |
| RU153810U1 (en) | DEVICE FOR REGULATING VEHICLE PUMP PERFORMANCE | |
| CN106089755A (en) | A kind of air compressor machine lubricating and cooling system |