Шкаф Управления Насосами типа ШУН-180.

На Загорской ГАЭС в 2008 году внедрены четыре станции насосов охлаждения трансформаторов на базе шкафов управления насосами ШУН180. ШУН180 осуществляет интеллектуальное управление всем технологическим циклом поддержания заданного уровня жидкости в резервуаре.

Аппаратный  состав  шкафа  управления:

Управление скоростью двигателя, а, следовательно, и производительностью насосов осуществляется преобразователями частоты (ПЧ) F700 фирмы MITSUBISHI ELECTRIC. Привод F700 создан специально для насосного применения. Функции, заложенные в программном обеспечении, позволяют существенно снизить расход электроэнергии - до 60%. Преобразователь частоты F700 обеспечивает все необходимые защиты электродвигателя: от превышения входного напряжения, перегрузки по току, пропадания фазы, заклинивания электродвигателя, перегрева и т.д.

Основные алгоритмы управления станцией ШУН180 реализованы на промышленном контроллере MELSEC FX1N фирмы MITSUBISHI ELECTRIC. Взаимодействие с системой управления верхнего уровня осуществляется через встроенный интерфейс RS-485, протокол MODBUS.

Вибрационный сигнализатор уровня фирмы NivoSWITCH – высокая надёжность, самоочистка, степень защиты IP67.

Датчики гидростатического давления: фирмы BD SENSORS LMP331 - высокая надёжность, длительный срок службы, степень защиты IP67.

Аппаратно-программные алгоритмы управления и резервирования ШУН-180 позволили минимизировать участие персонала станции в контроле и управлении. Возникающие неисправности легко дифференцируются и позволяют быстро локализовать возникшую проблему:

Отказ ПЧ

Отказ датчика гидростатического давления (обрыв и уход показаний на 20%)

Отказ вибрационного датчика (контролируются 4 датчика).

Отказ блока питания (контролируются 2 БП)

Отказ пускателя (прямого пуска и ПЧ)

Элементы резервирования

Система предусматривает возможность автоматического перехода в режим прямого пуска для обеспечения работы насосов при выходе из строя преобразователя частоты.

Переход на регулирование с получением информации от дискретных датчиков в случае неисправности датчика гидростатического давления.

Дублированное питание элементов системы управления и датчиков.

В случае аварии шкаф выдаёт сигнал на включение резервной системы и сигнализацию на главный щит управления.

Технические и экономические преимущества:

Плавное регулирование скорости двигателя, плавный пуск и останов обеспечивают максимально благоприятный режим для электродвигателя насоса и насосного оборудования (практически отсутствует износ коммутационных аппаратов, замедляются темпы старения изоляции статорной обмотки, продлевается срок износа подшипников и сальников), позволяет поддерживать оптимальный режим в гидравлической сети, что уменьшает гидравлические потери.

Пусковые токи снижены с 750А до 32А выбором соответствующего темпа разгона/торможения.

Оптимизацией производительности насоса и уровня жидкости в резервуаре удалось исключить работу обратного клапана (выход из строя обратного клапана был обусловлен гидравлическими ударами при прямом пуске/останове до 6раз в час).

Температура двигателя ( тело статора/передний подшипник) измеренная в режиме прямого пуска составляла 48◦С/64◦С соответственно. В режиме регулирования от ПЧ температура двигателя 38^◦С/46^◦С соответственно.

Годовая экономия электроэнергии составляет 80 - 110 т. кВт.

Выводы:

Увеличение межремонтного цикла (сокращение затрат на ремонт).

Сокращение аварий (высокий коэффициент надёжности и готовности оборудования).

Экономия электроэнергии.

Быстрая окупаемость.