автореферат диссертации по электротехнике, 05.09.03, диссертация на тему:Совершенствование систем управления электроприводов группы насосных агрегатов

кандидата технических наук
Лавронова, Людмила Ивановна
город
Новочеркасск
год
2013
специальность ВАК РФ
05.09.03
цена
450 рублей
Диссертация по электротехнике на тему «Совершенствование систем управления электроприводов группы насосных агрегатов»

Автореферат диссертации по теме "Совершенствование систем управления электроприводов группы насосных агрегатов"

На правах рукописи V,

Лавронова Людмила Ивановна

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДОВ ГРУППЫ НАСОСНЫХ АГРЕГАТОВ

05.09.03 — «Электротехнические комплексы и системы»

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

005546294

Новочеркасск - 2013 г.

005546294

Работа выполнена в федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «ЮжноРоссийский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова».

Научный руководитель: доктор технических наук,

Колпахчьян Павел Григорьевич

Официальные оппоненты: Медведев Михаил Юрьевич

доктор технических наук, доцент, ФГАОУ ВПО «Южный федеральный университет», профессор кафедры «Электромеханика и мехатроника»

Сташинов Юрий Павлович

кандидат технических наук, доцент, Шахтинский институт (филиал) ЮРГПУ (НПИ) им. М.И. Платова, доцент кафедры «Электрификация и автоматизация производства»

Ведущая организация: федеральное государственное бюджетное общеобразовательное учреждение высшего профессионального образования "Донской государственный технический университет"

Защита диссертации состоится 6 декабря~2013 г. в Ю00 часов на заседании диссертационного совета Д 212.304.01 при федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова» в 149 ауд. главного корпуса по адресу: 346428, г. Новочеркасск Ростовской области, ул. Просвещения, 132.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке федерального государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова».

Автореферат разослан 2 ноября 2013г.

Ученый секретарь диссертационного совета

П.Г. Колпахчьян

Актуальность

Внедрение энергосберегающих технологий является одним из приоритетных направлений развития техники, имеющих важное значение для экономики России. Одним из наиболее энергоемких производств в системе жилищно-коммунального хозяйства является перекачка жидкости в системе водоснабжения. С точки зрения получения эффекта энергосбережения при перекачке жидкости лучшим способом является частотное регулирование АД с использованием статических преобразователей. Его применение для электропривода группы насосных агрегатов систем водоснабжения городов и населенных пунктов имеет ряд особенностей, требующих учета при реализации. Используемые в настоящее время системы регулирования производительности насосных станций часто не используют весь потенциал ресурсо- и энергосбережения, поэтому актуальной является задача развития систем, средств и методов энергоэффективного управления производительностью группы насосных агрегатов.

Работы по исследованию и внедрению передовых способов управления электроприводов насосных агрегатов активно ведутся ЗАО «Чебоксарский завод электрооборудования», концерны «ABB», Danfoss, Siemens, Mitsubishi, Wilo и другие. Значительный вклад в разработку и исследование систем управления электроприводами группы насосных агрегатов внесли: Б.С. Лез-нов, Г.Б. Онищенко, М.Г. Юньков, А.Б. Виноградов, Ю.К. Розанов, К.П. Ковач, И. Рац, B.C. Костышин, Б.И. Фираго, Л.Б. Повлячик и ряд других.

Тема диссертационной работы соответствует научному направлению ФГБОУ ВПО ЮРГПУ (НПИ) имени М.И. Платова «Интеллектуальные электромеханические устройства, комплексы и системы».

Объектом исследования является группа асинхронных электроприводов насосных агрегатов систем водоснабжения.

Предметом исследования является система регулирования асинхронными электроприводами группы насосных агрегатов.

Цель диссертационной работы: развитие систем, средств и методов энергоэффективного управления производительностью электроприводов группы насосных агрегатов.

Для достижения поставленной цели были поставлены и решены следующие задачи:

- анализ различных способов регулирования производительности электроприводов группы насосных агрегатов насосных станций систем водоснабжения и определение областей их рационального использования;

- разработка способов, схемных решений по реализации системы регулирования производительности электроприводов группы насосных агрегатов,

с применением одного статического преобразователя, для использования на насосных станциях второго подъема систем водоснабжения городов и населенных пунктов;

- создание способа и разработка метода синхронизации выходного напряжения инвертора с сетью, позволяющего минимизировать последствия переходных процессов при переключении асинхронного двигателя от преобразователя частоты на сеть;

- разработка комплексной математической модели системы водоснабжения, позволяющей производить оценку взаимодействия энергетических, электрических и гидравлических показателей регулирования производительности электроприводов группы насосных агрегатов;

- анализ режимов работы электроприводов группы насосных агрегатов в составе системы водоснабжения с использованием разработанной комплексной математической модели. Подтверждение достоверности полученных результатов и эффективности предлагаемых технических решений.

Методы исследования. Для решения поставленных в работе задач использованы теория электрических машин, теория электропривода, теория автоматического управления, методы вычислительной математики.

При выполнении экспериментальных исследований применялись методы физического моделирования и статистической обработки.

Достоверность полученных результатов работы определяется обоснованностью принятых допущений, корректным применением методов теории автоматического управления, адекватностью используемых при исследованиях математических моделей и экспериментальным подтверждением основных полученных результатов.

Научная новизна диссертационной работы:

— обоснована область рационального использования различных способов регулирования производительности электроприводов группы насосных агрегатов насосных станций водоснабжения, с использованием частотно-регулируемого привода одного насосного агрегата;

— разработан способ синхронизации выходного напряжения инвертора с сетевым, отличающийся тем, что процесс синхронизации выполняется в два этапа: воздействуя на задание потокосцепления происходит выравнивание амплитуд основной гармоники напряжений на выходе инвертора и в сети (при этом регулирование давления не прерывается); изменяя задания частоты вращения двигателя обеспечивается равенство частот этих напряжений и их синхронизация по фазе (способ защищен патентом);

— разработана комплексная математическая модель системы водоснабжения, которая в отличие от известных позволяет рассчитывать взаимодей-

4

ствие электрических, энергетических, гидравлических и других параметров системы; отличается тем, что в ней учитываются переходные процессы при выключении коммутационной аппаратуры;

— предложена методика учета коммутационных процессов в электромагнитных контакторах, отличающаяся тем, что в ней рассчитываются процессы дугогашения при отключении асинхронного двигателя от источника питания.

Практическая ценность диссертационной работы:

— предложены практические рекомендации по применению способа регулирования производительности группы насосных агрегатов с использованием синхронизации выходного напряжения инвертора с сетью;

— запатентован способ синхронизации выходного напряжения инвертора с сетью; определены границы его применения;

— предложены рекомендации по определению паузы между отключением двигателя от преобразователя и подключением к сети;

— результаты исследований использованы при разработке блока управления насосными агрегатами, установленного на насосной станции П-го подъема п.г.т. Усть-Донецкий. Совокупность принятых технических решений позволила снизить стоимость системы регулирования производительности насосных агрегатов, уменьшить влияние переходных процессов на питающую сеть и повысить надежность работы оборудования, снизить расход воды до 10% за счет регулирования давления в гидравлической системе, а также уменьшить количество аварий в трубопроводной системе;

— результаты диссертационной работы используются в учебном процессе ФГБОУ ВПО ЮРГПУ (НПИ) имени М.И. Платова для обучения студентов по направлению «Электроэнергетика и электротехника» (бакалавриат, магистратура).

К защите представляются следующие основные положения:

— рекомендации по определению областей рационального использования различных способов регулирования производительности электроприводов группы насосных агрегатов насосных станций водоснабжения с использованием синхронизации выходного напряжения инвертора с сетью;

— рекомендации по использованию способа регулирования производительности электроприводов группы насосных агрегатов с применением одного преобразователя частоты с синхронизацией напряжения инвертора с сетью;

— комплексная математическая модель насосной станции П-го подъема, позволяющая оценить работу асинхронных двигателей и системы в нормальных и аварийных режимах, с учетом процессов дугогашения при отключении коммутационных электрических аппаратов;

- способ синхронизации выходного напряжения инвертора с сетью (защищен патентом);

- результаты анализа процессов в системе водоснабжения при использовании предлагаемого подхода регулирования электроприводами.

Использование результатов диссертационной работы

Результаты диссертационной работы были использованы при выполнении государственного контракта №02.516.11.6180 от 10 июня 2009 г. между ООО НПП "Донские технологии" и Министерством образования и науки Российской Федерации, государственного контракта № 16.516.11.6066 от 28 апреля 2011г. между ООО НПП "Донские технологии" и Министерством образования и науки Российской Федерации, а также государственного контракта № 14.740.11.1294 от 17 июня 2011 г. между ФГБОУ ВПО ЮРГТУ (НПИ)1 и Министерством образования и науки Российской Федерации. Также полученные результаты были использованы при проведении научно-исследовательских работ №7.1604.2011 (3.12) в 2011-2013г. между ФГБОУ ВПО ЮРГТУ (НПИ) и Министерством образования и науки Российской Федерации. Результаты исследований и рекомендации внедрены на насосной станции И-го подъема в п.г.т. Усть-Донецкий.

Апробация работы

Основные положения диссертации доложены и обсуждены на Всероссийской научно-практической конференции «Системы управления электротехническими объектами» (24 - 25 июня 2010 г., г. Тула), XVI Международной научно-технической конференции "Состояние и перспективы развития электротехнологии" (1-3 июня 2011 г., г.Иваново), научно-технических конференциях студентов, аспирантов и преподавателей ЮРГТУ (НПИ) в 2009-2011 г.

Публикации

По результатам выполненных исследований всего опубликовано 19 печатных работ общим объемом 6,4 п.л., из них по теме диссертации 16, в том числе 5 статей в журналах, рекомендованных ВАК, 4 объекта интеллектуальной собственности.

Структура работы

Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы и приложений. Объем диссертации: 123 страниц основного текста,

1 19.08.2013 г. Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Южно-Российский государственный технический университет (Новочеркасский политехнический институт)» переименовано в Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «ЮжноРоссийский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова» (Приказ Минобрнауки России от 24.06.2013г. №482, государственная регистрация изменений в устав от 19.08.2013г. №2136183034326).

82 рисунка, 2 таблицы, 5 страниц списка литературы из 48 наименований, 7 страниц приложений.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность работы, определена цель исследований, представлена ее научная новизна и практическая значимость. Сформулированы основные результаты, выносимые на защиту. Показаны перспективы развития исследований по теме диссертации.

В первой главе диссертационной работы рассмотрены существующие подходы к управлению производительностью группы электроприводов насосных агрегатов.

В настоящее время наиболее распространенными способами регулирования производительности насосных агрегатов являются: байпасирование, дросселирование, включение-выключение, частотное управление, при этом асинхронные двигатели насосов подключаются к электрической сети напрямую через автоматические выключатели и контакторы. Недостатком указанных способов является неэффективное использование насосных агрегатов, значительный перерасход электроэнергии. Несколько лучшие результаты могут быть получены с помощью способа, при котором происходит включение и выключение насоса, однако и он не лишен недостатков. Основным из них является появление гидроударов при включении насоса, где часть потребляемой электроэнергии расходуется непроизводительно. Одним из вариантов управления несколькими двигателями является использование устройств плавного пуска, которые позволяют обеспечить: плавный пуск, останов и выход на номинальную частоту вращения; увеличение срока службы электродвигателей, задвижек; снижение пусковых токов электродвигателя. Несмотря на все преимущества, эти устройства не могут осуществлять регулирование частоты вращения двигателя во время его работы. Для этого используют преобразователи частоты (ПЧ). Использование частотного регулирования АД позволяет иметь все преимущества применения устройств плавного пуска и обеспечить поддержание заданного значения давления, расхода или другой технологической величины.

Для анализа энергопотребления была выбрана насосная станция Н-го подъема, которая является типичной для систем водоснабжения малых и средних городов и поселков городского типа (с максимальным водопотреблением до 300 м3/ч), имеющая следующие параметры:

- регулирование до 4-х насосных агрегатов мощностью 18,5-22 кВт, каждый центробежный насос рассчитан на расход до 100 м3/ч, давление до 400 МПа;

- управление должно осуществляться с помощью одного статического преобразователя;

— высокая надежность, безопасность эксплуатации, удобство управления и обслуживания.

Особенностями данной системы водоснабжения являются колебания расхода от 25 до 250 м3/ч. На эффективность применения различных способов регулирования производительности насосных агрегатов, также значительное влияние оказывает величина статической составляющей гидравлического сопротивления магистрали. Наиболее эффективно применение регулирования производительности насосных агрегатов изменением частоты вращения в тех случаях, когда статическое сопротивление составляет меньшую часть от общего гидравлического сопротивления трубопровода, когда насосная установка подает воду непосредственно в сеть (насосные станции 2, 3 подъема, станции подкачки).

Помимо характера изменения гидравлического сопротивления магистрали на энергопотребление также влияет неравномерность подачи воды насосной станцией водопровода в течение суток. В качестве примера на рисунке 1 приведен суточный график подачи воды насосной станцией второго подъема городской системы водоснабжения.

С целью анализа эффективности различных способов регулирования расхода жидкости на насосной станции были исследованы основные способы изменения производительности насосного агрегата: дросселирование, изменение количества работающих в одной напорной линии насосов и частотное управление.

250-

200150' 1 — п

1 1 Г| □ Время суток |

100 50 (У и 1 ■ ■ ■ ■ 1 ■ ■ 1

0-6 6-9 9-12 12-14 14-17 17-22 22-24

Рисунок 1 - Суточный график расхода воды станции второго подъема В первом случае снижения потребляемой из сети мощности практически не происходит, так как мощность привода насосного агрегата расходуется на преодоление повышенного сопротивления магистрали. В результате имеет место неоправданно высокий расход электроэнергии на перекачку жидкости. Во втором случае также имеет место перерасход электроэнергии, хотя его величина меньше чем в первом случае. Применение частотно-регулируемого при-

вода на насосных станциях позволяет адаптировать характеристики насосного агрегата к характеристикам гидравлической сети за счет выбора частоты вращения насоса, отвечающей режиму работы станции, и снизить энергопотребление.

В результате анализа энергопотребления при различных способах изменения производительности насосных агрегатов (дросселирование, регулирование от индивидуального преобразователя каждого насосного агрегата и регулирование от преобразователя частоты одного насосного агрегата, при подключении остальных на питание от сети), установлено, что при изменении статической составляющей гидравлического сопротивления трубопроводной системы в диапазоне 0,25-0,75 от гидравлического сопротивления в номинальном режиме, регулирование частоты вращения, как одного, так и всей группы насосных агрегатов, требует практически одинаковых затрат электроэнергии. Поэтому, при выполнении указанного условия, возможно использование одного частотно-регулируемого насосного агрегата, что приводит к существенному упрощению и удешевлению системы.

При применении этого способа возникает необходимость плавного разгона и переключения двигателей от ПЧ на сеть. Для снижения переходных процессов необходима синхронизация выходного напряжения ПЧ с сетевым, при этом нужно сохранять регулирование параметров оборудования. Поэтому дальнейшей задачей исследования является разработка способа синхронизации выходного напряжения инвертора с сетью.

Во второй главе описан разработанный способ синхронизации преобразователя с сетью, который позволяет, при сохранении всех преимуществ частотно-регулируемого привода насосов, устранить негативные последствия прямого пуска АД (рисунок 2). Кроме того этот способ, обеспечивает синхронность напряжения при переключении электропривода с питания от преобразователя частоты на питание от сети, что обеспечивает более благоприятное протекание переходных процессов и, как следствие, снижение потерь мощности и КПД электродвигателей.

При использовании для управления АД принципов векторного регулирования процесс синхронизации выполняется в два этапа. Сначала путем воздействия на задание потокосцепления выполняется выравнивание амплитуд основной гармоники напряжения на выходе инвертора и напряжения сети. При этом регулирование давления в гидравлической сети не прерывается. Затем, изменяя задание частоты вращения двигателя, обеспечивается равенство частот этих напряжений и их синхронизация по фазе.

В отличие от известных аналогов разработанный способ позволяет не только сохранить регулирование параметров системы на первом этапе

выполнения процесса, но и сократить время синхронизации в 5-10 раз (0,050,1 с), что позволит снизить переходные процессы (уменьшить пусковые токи в 6-8 раз, а также колебания напряжения и электромагнитного момента), а также уменьшить гидравлические удары в трубопроводной системе во время

переключения двигателя.

Т1

Сеть

Выход преобразователя

Т2

[лТГЛ,

ДН

ДН

АД —ф

АД

РА

П'Э

ФД

-ф-

САР

ФД

Рисунок 2 - Структурная схема устройства реализующего способ синхронизации автономного инвертора напряжения с сетью

В третьей главе представлена разработанная комплексная математическая модель системы водоснабжения, состоящая из насосной станции П-го подъема с асинхронными двигателями электропривода насосных агрегатов, системы трубопроводов и потребителей, которая позволяет рассчитывать расход и давление жидкости в трубопроводе, токи, напряжения, потребляемую мощность и другие параметры асинхронных двигателей электропривода насосных агрегатов. Модель, структурная схема которой приведена на рисунке 3, отличается тем, что в ней учитываются переходные процессы при выключении коммутационной аппаратуры.

Модель включает в себя следующие функциональные узлы:

СПЭ (система преобразования электрической энергии) - состоит из источника питания, выпрямителя, фильтра и инвертора, при моделировании которых принимаются следующие допущения:

— поскольку электромагнитные процессы в СПЭ и системе электроснабжения не являются целью анализа, при моделировании трансформатора рассматриваются только его обмотки НН. Они представляются эквивалентной цепью, состоящей из источника ЭДС, активного сопротивления обмотки и индуктивности рассеяния со стороны рассматриваемой обмотки;

— силовые полупроводниковые приборы (СПП) преобразователя (диоды, ЮВТ-транзисторы) в расчетной схеме представляются в виде ключевых элементов имеющих большое сопротивление в закрытом состоянии и малое в открытом. Переключение ключевых элементов из одного состояния в другое происходим мгновенно, а моменты переключения определяются алгоритмом работы ПЧ и условиями работы СПП;

— резисторы представлены в виде сосредоточенного элемента имеющего только активное сопротивление;

— при моделировании индуктивных элементов учитывается их насыщение и активное сопротивление;

— коммутационные электрические аппараты (контакторы) моделируются как ключевые элементы с учетом процессов дугогашения при отключении;

— постоянно замкнутые или разомкнутые в процессе работы насосной станции в рассматриваемых режимах электрические аппараты не учитываются.

АД (асинхронный двигатель) - модель АД основана на базе обобщенной электрической машины: учитывает только основную гармонику поля в зазоре; поле синусоидально в зазоре электрической машины, обмотка диаметральная и сосредоточенная; трехфазная обмотка статора и короткозамкнутая обмотка ротора заменяются эквивалентными парами ортогональных сосредоточенных обмоток в системе координат а - р, неподвижной относительно статора; электромагнитные процессы в АД описываются системой дифференциальных уравнений относительно потокосцеплений обмоток статора и ротора, приведенных в главе 2.

НА (насосный агрегат) - моделирование производится с использованием электро-гидравлических аналогий, учитывается сопротивление и инерционность.

ГС (гидравлическая система) - моделирование производится с

11

использованием электро-гидравлических аналогий, учитывается рельеф местности и наличие потребителей.

СУ (система управления) - рассматривается на уровне законов управления, без учета процессов в аппаратной части.

КЭА (коммутационные электрические аппараты) — при моделировании учитываются процессы дугогашения при размыкании контактов.

В соответствии с принятыми допущениями задача моделирования процессов в разработанной системе сводится к расчету переходных процессов в динамической электрической цепи с нелинейными параметрами. Для расчета процессов использован подход, основанный на применении дискретных моделей (метод интегрирования на уровне двухполюсников). На каждом шаге моделирования реактивные элементы заменяются эквивалентной цепью, состоящей из активного сопротивления (проводимости) и источника напряжения (тока). Параметры источников вычисляются с использованием формулы «дифференцирования назад» в зависимости от тока или напряжения представляемого элемента на текущем шаге моделирования и нескольких предыдущих. В результате задача сводится к расчету режима работы линейной электрической цепи по постоянному току, который легко программируется и позволяет практически полностью формализовать процесс вычислений. В случае, когда реактивные элементы имеют нелинейные характеристики, на каждом шаге моделирования проводится несколько итераций по уточнению решения. При правильном выборе шага моделирования описанный подход позволяет получить устойчивое и сходящееся решение.

Комплексная математическая модель позволяет определять основные параметры, определяющие режим работы системы водоснабжения (расход и давление жидкости на выходе насосной станции и в трубопроводной системе, токи и напряжения, электромагнитные моменты, потребляемую мощность АД). Исследовать нормальные и аварийные режимы работы системы водоснабжения при регулировании производительности электроприводов группы насосных агрегатов.

С использованием разработанной комплексной математической модели были проведены исследования процессов, возникающих при переключении АД от ПЧ на питание от сети с синхронизацией выходных напряжений и без ее применения, с учетом процесса дугогашения при отключении АД от источника питания. На рисунках 4 и 5 показаны результаты расчетов, полученные при следующих условиях: АД типа 4А180М2УЗ, питается от ПЧ и работает в режиме, близком к номинальному. После отключения АД от ПЧ выдерживается бестоковая пауза 0,05 с и двигатель подключается к сети. На рисунке 4 приведены зависимости фазных напряжений на зажимах АД. При отсутствии син-

хронизации (рисунок 4, а) наблюдается скачок, и даже смена знака напряжения. При синхронизации выходного напряжения ПЧ с сетью (рисунок 4, б) происходит плавное, без резких скачков изменение.

а)

Рисунок 4 - Фазные напряжения АД (в уменьшенном и увеличенном масштабе) при переключении АД от Г1Ч на сеть без синхронизации напряжения (а) и с применением нее (б)

На рисунке 5, а при отсутствии синхронизации наблюдаются большие колебания тока и электромагнитного момента, когда как на рисунке 5, б, при подключении АД на питание от сети с синхронизацией напряжения, колебания тока и момента минимальны.

Проведенные с использованием комплексной математической модели численные эксперименты, подтвердили эффективность разработанного способа синхронизации и целесообразность его применения при переключении АД от ПЧ на питание от сети. Как видно, из приведенных выше результатов расчетов, при переключении АД без синхронизации возникают значительные колебания тока и электромагнитного момента, которые могут вызвать срабатывание защитных устройств систем электроснабжения и вызывать гидроудары в гидравлической системе.

1 1— -Мет|

г

4.00 4.05 4.10 4.15 4.20 I, с 4.00 405 4.10 4.15 4.20

а)

и, Нш

4.00 4.05 4.10 4.15 4.20

п 1— -Мет|

Г

4.00 4.05 4.10 4.15 4.20

б)

Рисунок 5 - Фазные токи и электромагнитный момент АД при переключении АД от ПЧ на сеть без синхронизации напряжения (а) и с применением нее (б)

На рисунке 6 приведены зависимости тока и напряжения при размыкании контактов, при отключении АД от ПЧ с учетом дугогашения. Можно отметить, что при размыкании всех трех пар контактов появляется дуга, которая гаснет при переходе тока через ноль. Как показали опыты, повторного возгорания дуги не наблюдается. Отключение АД происходит в два этапа: сначала гаснет дуга и разрывается ток одной из фаз, токи по двум другим фазам продолжают течь; когда ток в одной из оставшихся фаз переходит через нуль, происходит окончательное отключение двигателя. Длительность протекания этого процесса, как показали результаты расчетов и экспериментальных исследований, не превышает одного полупериода питающего напряжения, что согласуется с результатами исследований других авторов.

Рисунок 6 - Зависимость тока и напряжения на контактах фазы А, В, С

Выполненный анализ результатов, полученных при отключении АД от ПЧ с учетом дугогашения, позволил определить время бестоковой паузы, величина которой должна быть не менее одного периода питающего напряжения, а с учетом времени срабатывания контакторов и неодновременности замыкания и размыкания контактов целесообразно принимать ее в пределах 2-3 периодов питающего напряжения.

В четвертой главе представлены результаты экспериментальных исследований, подтверждающие адекватность разработанной математической модели.

Для проверки адекватности результатов математического моделирования и апробации предлагаемых технических решений, на кафедре "ЭЭА" ЮРГПУ (НПИ) имени М.И. Платова был разработан экспериментальный стенд системы управления насосными агрегатами, позволяющий сопоставить работу комплексной модели со стендом (рисунок 7), имитирующим реальную работу насосного агрегата с трубопроводной системой.

Рисунок 7 - Стенд системы управления насосными агрегатами и стенд, имитирующий реальную работу насосного агрегата с трубопроводной системой

Ниже на рисунке 8 приведены сравнения математического моделирования и осциллограммы проведенных экспериментов при отключении АД от ПЧ и подключении его на питание от сети.

СН1 2.60А СНЗ 25.0«

СН2+2Я№% М50.0л»

27-ЛП-13 16:25

СНЗ \ -15.0« <10Нг

Рисунок 8 - Ток, напряжение АД, давление насоса с применением синхронизации напряжения в результате моделирования и опытов

При проведении экспериментальных исследований снимались те же осциллограммы, что и при математическом моделировании (ток, напряжение, давление). Сравнение полученных результатов подтвердило адекватность комплексной математической модели (погрешность составила 5-10%), и позволило установить следующее: характер полученных экспериментальных диаграмм подтверждает адекватность представления рассматриваемых процессов; при применении синхронизации броски тока и момента уменьшаются (амплитуда колебаний тока снижается в 6-8 раз); выбранная длина бестоковой паузы в пределах 20-60 мс, позволяет обеспечить гарантированное гашение дуги и получить приемлемые переходные процессы при подключении АД к сети.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертационной работе, на основании теоретических и экспериментальным исследований решена актуальная научно-техническая задача создания способа, позволяющего регулировать производительность электроприводов группы насосных агрегатов с применением одного статического преобразователя и использованием синхронизации выходного напряжения инвертора с сетью.

В ходе выполненных исследований получены следующие результаты, имеющие научное и практическое значение:

1. Наиболее энергоэффективная область регулирования производительностью группы насосных агрегатов с использованием одного частотно-регулируемого привода была получена при колебаниях расхода от 50 до 250 м3/ч и статической составляющей сопротивления магистрали в диапазоне 0,25-0,75 от полного гидравлического сопротивления в номинальном режиме.

2. Разработанный способ синхронизации выходного напряжения инвертора с сетью может быть использован для электроприводов со скалярным и векторным регулированием; он позволяет сохранять управление технологическими параметрами во время первого этапа синхронизации, а сам процесс синхронизации занимает до 0,1 с, тогда как в других аналогичных устройствах это время составляет 0,5^1 с.

3. Разработанная комплексная математическая модель регулирования производительности электроприводов группы насосных агрегатов позволяет рассчитывать расход и давление жидкости в трубопроводной сети, токи, напряжения, потребляемую мощность и другие параметры асинхронных двигателей электроприводов насосных агрегатов, а также процессы дугогашения при отключении коммутационной аппаратуры.

4. Рекомендации по выбору величины бестоковой паузы. В исследованной системе время гашения дуги составляет от 0,006 до 0,010 е., поэтому время бестоковой паузы целесообразно брать в пределах 0,02-0,10 с, что позволяет

обеспечить гарантированное гашение дуги и получить приемлемые переходные процессы при подключении АД к сети.

5. На специально созданном экспериментальном стенде были проведены экспериментальные исследования, подтвердившие адекватность математической модели (давление, расход, потребляемая электроприводами насосов мощность, потери энергии, токи и напряжения в системе), были уточнены параметры модели.

Научные публикации по теме диссертации в изданиях, рекомендованных ВАК

1. Колпахчьян П.Г., Лавронова Л.И. Энергоэффективность различных способов регулирования электропривода группы насосных агрегатов // Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион. Техн. науки. - 2011. - №6 - С.59-63. [0,8 / 0,6 пл.].

2. Колпахчьян П.Г., Лавронова Л.И. Моделирование процессов в системе преобразователь - асинхронный двигатель в процессе синхронизации напряжения инвертора с сетью // Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион. Техн. науки. - 2012. -№1 - С.69-74. [0,8 / 0,6 пл.].

3. Результаты моделирования системы водоснабжения населенного пункта / Б.Н. Лобов, П.Г. Колпахчьян, Р.Б. Лобов, Л.И. Лавронова // Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион. Техн. науки. - 2013. - №1 -С.Зб^И. [0,8/0,6 пл.].

4. Модель электромеханических процессов в асинхронном двигателе привода насосных агрегатов для систем реального времени / П.Г. Колпахчьян, Л.И. Лавронова, Б.Н. Лобов, Р.Б. Лобов, В.Г. Щербаков // Изв. вузов. Электромеханика. - 2013. -№2 - С.16-21. [0,8 / 0,6 пл.].

5. Лавронова Л.И. Модель электромеханических процессов в частотно-регулируемом электроприводе насосных агрегатов для систем реального времени / П.Г. Колпахчьян, Л.И. Лавронова, Б.Н. Лобов, Р.Б. Лобов, В.Г. Щербаков // Изв. вузов. Электромеханика. - 2013 - №3 - С.39^16. [0,8 / 0,6 пл.].

Патенты, авторские свидетельства, полезные модели

6. Способ синхронизации автономного инвертора напряжения с трехфазным источником напряжения: пат. 2416856 RU №2010118751/07; заявл. 13.05.2010.; опубл. 20.11.2011, Бюл. №11.

7. Программный комплекс для моделирования систем водоснабжения: свид. на пр. ЭВМ RU 2012617342; №2012615004; заявл. 19.06.2012.; опубл. 15.08.2012.

8. Автономное устройство для электропитания элементов управления и автоматики трубопроводов: п.м. 120527 RU №2012113351/07; заявл. 06.04.2012.; опубл. 20.09.2012, Бюл. №26.

9. Устройство для получения и преобразования механической энергии потока текучей среды в электроэнергию: п.м. 120525 RU №2012113352/07; заявл. 06.04.2012.; опубл. 20.09.2012, Бюл. №26.

Другие научные публикации по теме диссертации

10. Моделирование процесса отключения асинхронного двигателя от преобразователя частоты с учетом дугогашения/ Л.И. Лавронова, П.Г. Колпахчьян, Б.Н. Лобов, Р.Н. Глоба // Bien. Схщноукр. нац. ун-ту. Техшчш науки,- Лу-ганськ: Видавництво СНУ. - 2013. - №18 (207), 4.1. - С.131-136. [0,8/0,6 п.л.].

11. Лобов Б.Н., Лавронова Л.И. Блок управления насосными агрегатами // Вестник Тульского государственного университета. Сер. Проблемы управления электротехническими объектами . - 2010. - Вып. 5 : Системы управления электротехническими объектами : тр. 5-й Всерос. науч.-практ. конф., посвящ. 80-летию Тульского гос. ун-та . - С. 167. [0,1/ 0,075 пл.].

12. Колпахчьян П.Г., Лавронова Л.И. Синхронизация с сетью автономного инвертора напряжения // Мехатроника: сборник тезисов и статей Всероссийской научной школы для молодежи Ростовской обл. / Юж.-Рос. гос. техн. ун-т,- Новочеркасск: ЮРГТУ, 2010,- С. 74-76. [0,3 / 0,2 пл.].

13. Лавронова Л.И., Колпахчьян П.Г. Энергосберегающая система адаптивного управления группой насосных агрегатов // Эврика-2010: сборник научно-исследовательских работ финалистов конкурса аспирантов и молодых ученых в области энергосбережения в промышленности. Ростовской обл./ Юж.-Рос. гос. техн. ун-т,- Новочеркасск: ЮРГТУ, 2010,- С. 44-47. [0,5/0,35 пл.].

14. Колпахчьян П.Г., Лобов Б.Н., Лавронова Л.И. Энергосберегающая система регулирования групповым приводом насосных агрегатов // Состояние и перспективы развития электротехнологии (XVI Бернардосовские чтения), 1-3 июня 2011г., Иваново: сб. науч. тр. Междунар. науч.-техн. конф./ Иванов. гос. энерг. ун-т. - Иваново, 2011,- С. 248-251. [0,2/0,15 пл.].

15. Лавронова Л.И., Колпахчьян П.Г. Анализ процессов в системе преобразователь - асинхронный двигатель в процессе синхронизации напряжения // Эврика-2011: сборник научно-исследовательских работ студентов, аспирантов и молодых ученых по нескольким междисциплинарным направлениям. Ростовской обл./ Юж.-Рос. гос. техн. ун-т,- Новочеркасск: ЮРГТУ, 2011,- С. 231-233. [0,3 / 0,2 пл.].

16. Лавронова Л.И., Колпахчьян П.Г Электромагнитные процессы в системе при переключении двигателя на питание от сети // Итоги и перспективы развития Российско-Германского сотрудничества в области мехатроники: сборник тезисов и статей Всероссийской научной школы для молодежи Ростовской обл. / Юж.-Рос. гос. техн. ун-т,- Новочеркасск: ЮРГТУ, 2011.-С. 9 -11. [0,2/0,15 пл.].

Все основные положения диссертации разработаны автором. В работах, опубликованных в соавторстве, соискателю принадлежат следующие результаты: [1], [12], [14], [15] - анализ способов и устройств управления группой насосных агрегатов с целью выявления наиболее энергоэффективного способа; [2], [4], [5] — постановка задачи разработки комплексной математической модели насосной станции П-го подъема с системой водоснабжения; [3], [7], [8], [9] - обоснование подходов к математическому моделированию способов управления асинхронного двигателя с помощью преобразователя частоты; [6], [11],[13] - постановка и решение задачи синхронизации напряжения инвертора с сетью; [10] — учет дугогашения при моделировании процесса отключения асинхронного двигателя от преобразователя частоты; [15], [16] - определение возможности и обоснование подходов к реализации устройств управления производительностью группы насосных агрегатов с помощью асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором и векторным управлением.

Лавронова Людмила Ивановна

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДОВ ГРУППЫ НАСОСНЫХ АГРЕГАТОВ

Автореферат

Подписано в печать 24.10.2013 Формат 60x84 '/i6. Бумага офсетная. Печать цифровая. Усл. печ. л. 1.0. Тираж 100 экз. Заказ № 46-1136.

Отпечатано в ИД «Политехник» 346428, г. Новочеркасск, ул. Первомайская, 166 idp-npi(a;mail.ru

Текст работы Лавронова, Людмила Ивановна, диссертация по теме Электротехнические комплексы и системы

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ)

имени М.И. Платова»

На правах рукописи

04201451227

Лавронова Людмила Ивановна

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДОВ ГРУППЫ НАСОСНЫХ АГРЕГАТОВ

05.09.03 — Электротехнические комплексы и системы

Диссертация на соискание учёной степени кандидата технических наук

Научный руководитель

д.т.н. П.Г. Колпахчьян

Новочеркасск 2013

СОДЕРЖАНИЕ

Введение................................................................................................................4

ГЛАВА 1 АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР СУЩЕСТВУЮЩИХ РЕШЕНИЙ И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ.......................................................9

1.1 Описание и классификация системы водоснабжения................................9

1.2 Способы управления группой насосных агрегатов..................................13

1.4 Анализ энергопотребления при различных способах регулирования... 14

1.3 Обзор известных технических решений в области регулирования электропривода группы насосных агрегатов с использованием одного частотного преобразователя..............................................................................28

1.5 Учет коммутационных процессов при переключении от преобразователя частоты на питание от сети...............................................................................36

2.1 Возможные способы управления, применяемые при синхронизации напряжения с сетью...........................................................................................38

2.2 Способы синхронизации напряжения инвертора с сетью.......................48

ГЛАВА 3 РАЗРАБОТКА КОМПЛЕКСНОЙ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ СИСТЕМЫ ВОДОСНАБЖЕНИЯ.......................................................................56

3.1 Общие положения математического моделирования системы водоснабжения....................................................................................................56

3.2 Моделирование процессов в системе преобразования электроэнергии и асинхронных двигателях...................................................................................60

3.3 Моделирование центробежного насоса и участков трубопроводной системы................................................................................................................63

3.4 Метод расчета процессов в электрических и гидравлических цепях.....68

3.5 Моделирование процессов дугогашения при отключении

коммутационных электрических аппаратов (контакторов)...........................76

3.6. Пример моделирования электромагнитных процессов в системе

преобразователь - асинхронный двигатель.....................................................79

3.7 Описание комплексной математической модели системы водоснабжения

..............................................................................................................................81

2

ГЛАВА 4 КОМПЬЮТЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ................................................88

4.1 Режимы работы и способы регулирования...............................................88

4.2 Пуск напрямую последовательно каждого из насосов............................89

4.3 Пуск от преобразователя последовательно каждого из насосов в ручном режиме.................................................................................................................93

4.4 Пуск с системой авторегулирования..........................................................97

4.4.1 С прямым включением двигателей дополнительных насосов к сети и регулированием давления одним насосом (от преобразователя)..............97

4.4.2 С поочередным разгоном двигателя каждого насоса от преобразователя и переключением его на сеть при выходе на номинальный режим..............................................................................................................102

4.5 Переключение двигателя преобразователь - сеть с синхронизацией выходного напряжения и без..........................................................................106

4.6 Отключение двигателя от сети с учетом дугогашения..........................108

Выводы.................................................................................................................113

Заключение...........................................................................................................115

Список литературы.............................................................................................117

ПРИЛОЖЕНИЯ...................................................................................................124

Введение

Внедрение энергосберегающих технологий является одним из приоритетных направлений развития техники, имеющих важное значение для экономики России. Одним из наиболее энергоемких производств в системе жилищно-коммунального хозяйства является перекачка жидкости в системе водоснабжения. С точки зрения получения эффекта энергосбережения при перекачке жидкости лучшим способом является частотное регулирование АД с использованием статических преобразователей. Его применение для электропривода группы насосных агрегатов систем водоснабжения городов и населенных пунктов имеет ряд особенностей, требующих учета при реализации. Используемые в настоящее время системы регулирования производительности насосных станций часто не используют весь потенциал ресурсо- и энергосбережения, поэтому актуальной является задача развития систем, средств и методов энергоэффективного управления производительностью группы насосных агрегатов.

Работы по исследованию и внедрению передовых способов управления электроприводов насосных агрегатов активно ведутся ЗАО «Чебоксарский завод электрооборудования», концерны «ABB», Danfoss, Siemens, Mitsubishi, Wilo и другие. Значительный вклад в разработку и исследование систем управления электроприводами группы насосных агрегатов внесли: Б.С. Лезнов, Г.Б. Онищенко, М.Г. Юньков, А.Б. Виноградов, Ю.К. Розанов, К.П. Ковач, И. Рац, B.C. Костышин, Б.И. Фираго, Л.Б. Повлячик и ряд других.

Тема диссертационной работы соответствует научному направлению ФГБОУ ВПО ЮРГПУ (ИЛИ) имени М.И. Платова «Интеллектуальные электромеханические устройства, комплексы и системы».

Объектом исследования является группа асинхронных электроприводов насосных агрегатов систем водоснабжения.

Предметом исследования является система регулирования асинхронными электроприводами группы насосных агрегатов.

Цель диссертационной работы: развитие систем, средств и методов энергоэффективного управления производительностью электроприводов группы насосных агрегатов.

Для достижения поставленной цели были поставлены и решены следующие задачи:

- анализ различных способов регулирования производительности электроприводов группы насосных агрегатов насосных станций систем водоснабжения и определение областей их рационального использования;

- разработка способов, схемных решений по реализации системы регулирования производительности электроприводов группы насосных агрегатов, с применением одного статического преобразователя, * для использования на насосных станциях второго подъема систем водоснабжения городов и населенных пунктов;

- создание способа и разработка метода синхронизации выходного напряжения инвертора с сетью, позволяющего минимизировать последствия переходных процессов при переключении асинхронного двигателя от преобразователя частоты на сеть;

разработка комплексной математической модели системы водоснабжения, позволяющей производить оценку взаимодействия энергетических, электрических и гидравлических показателей регулирования производительности электроприводов группы насосных агрегатов;

- анализ режимов работы электроприводов группы насосных агрегатов в составе системы водоснабжения с использованием разработанной комплексной математической модели. Подтверждение достоверности полученных результатов и эффективности предлагаемых технических решений.

Научная новизна диссертационной работы:

обоснована область рационального использования различных способов регулирования производительности электроприводов группы

насосных агрегатов насосных станций водоснабжения, с использованием частотно-регулируемого привода одного насосного агрегата;

разработан способ синхронизации выходного напряжения инвертора с сетевым, отличающийся тем, что процесс синхронизации выполняется в два этапа: воздействуя на задание потокосцепления происходит выравнивание амплитуд основной гармоники напряжений на выходе инвертора и в сети (при этом регулирование давления не прерывается); изменяя задания частоты вращения двигателя обеспечивается равенство частот этих напряжений и их синхронизация по фазе (способ защищен патентом);

разработана комплексная математическая модель системы водоснабжения, которая в отличие от известных позволяет рассчитывать взаимодействие электрических, энергетических, гидравлических и других параметров системы; отличается тем, что в ней учитываются переходные процессы при выключении коммутационной аппаратуры;

предложена методика учета коммутационных процессов в электромагнитных контакторах, отличающаяся тем, что в ней рассчитываются процессы дугогашения при отключении асинхронного двигателя от источника питания.

Практическая ценность диссертационной работы:

предложены практические рекомендации по применению способа

регулирования производительности группы насосных агрегатов с

использованием синхронизации выходного напряжения инвертора с сетью;

запатентован способ синхронизации выходного напряжения

инвертора с сетью; определены границы его применения;

предложены рекомендации по определению паузы между

отключением двигателя от преобразователя и подключением к сети;

результаты исследований использованы при разработке блока

управления насосными агрегатами, установленного на насосной станции П-го

подъема п.г.т. Усть-Донецкий. Совокупность принятых технических решений

позволила снизить стоимость системы регулирования производительности

6

насосных агрегатов, уменьшить влияние переходных процессов на питающую сеть и повысить надежность работы оборудования, снизить расход воды до 10% за счет регулирования давления в гидравлической системе, а также > уменьшить количество аварий в трубопроводной системе;

результаты диссертационной работы используются в учебном процессе ФГБОУ ВПО ЮРГПУ (НПИ) имени М.И. Платова для обучения студентов по направлению «Электроэнергетика и электротехника» (бакалавриат, магистратура).

Методы исследования. Для решения поставленных в работе задач использованы теория электрических машин, теория электропривода, теория автоматического управления, методы вычислительной математики.

При выполнении экспериментальных исследований применялись методы физического моделирования и статистической обработки.

К защите представляются следующие основные положения:

рекомендации по определению областей рационального

использования различных способов регулирования производительности электроприводов группы насосных агрегатов насосных станций водоснабжения с использованием синхронизации выходного напряжения I инвертора с сетью;

рекомендации по использованию способа регулирования производительности электроприводов группы насосных агрегатов с применением одного преобразователя частоты с синхронизацией напряжения инвертора с сетью;

комплексная математическая модель насосной станции И-го подъема, позволяющая оценить работу асинхронных двигателей и системы в нормальных и аварийных режимах, с учетом процессов дугогашения при отключении коммутационных электрических аппаратов;

способ синхронизации выходного напряжения инвертора с сетью (защищен патентом);

результаты анализа процессов в системе водоснабжения при использовании предлагаемого подхода регулирования электроприводами.

Достоверность полученных результатов работы определяется обоснованностью принятых допущений, корректным применением методов теории автоматического управления, адекватностью используемых при исследованиях математических моделей и экспериментальным подтверждением основных полученных результатов.

Апробация работы

Основные положения диссертации доложены и обсуждены на Всероссийской научно-практической конференции «Системы управления электротехническими объектами» (24 -25 июня 2010 г., г.Тула), XVI Международной научно-технической конференции "Состояние и перспективы развития электротехнологии" (1-3 июня 2011г., г.Иваново), научно-технических конференциях студентов, аспирантов и преподавателей ЮРГТУ (ИЛИ) в 2009-2011 г.

ГЛАВА 1 АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР СУЩЕСТВУЮЩИХ РЕШЕНИЙ И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ

Системы водоснабжения являются одной из наиболее важных составляющих инфраструктуры коммунального хозяйства РФ. Их надежное функционирование имеет большое значение для экономики государства. Ключевым элементом системы водоснабжения являются насосные станции. От их бесперебойной работы во многом зависит надежность водоснабжения потребителей производственной и коммунальной сферы. Технический уровень оснащения насосных станций, степень их интеграции в общую информационную систему управления коммунальным хозяйством во многом определяют качество водоснабжения потребителей.

Водоснабжение населенных мест (городов и поселков городского типа) осуществляется из открытых или закрытых источников водозабора. Схема хозяйственно-питьевого водоснабжения с водозабором из реки показана на рисунке 1.1 [1].

Рисунок 1.1 - Схема хозяйственно-питьевого водоснабжения с водозабором из реки: 1- водоприемник, 2 — трубы, 3 — колодец, 4 — насосная станция первого подъема, 5 —очистные сооружения, 6 — резервуар чистой воды, 7— насосная станция второго подъема, 8 — водоводы, 9 — водонапорная башня, 10 — городская сеть водопровода, 11 — внутренняя водопроводная сеть здания Водозабор из реки обычно осуществляют по течению реки выше населенных пунктов и промышленных предприятий, расположенных на

* -1.1 Описание и классификация системы водоснабжения

берегах, где река не загрязнена сточными водами. Вода через водоприемник 1 забирается из реки и самотеком по трубам 2 поступает в береговой колодец 3. Из колодца 3 насосной станцией 4 первого подъема вода подается в очистные сооружения 5, в которых она отстаивается, фильтруется и дезинфицируется.

Из очистных сооружений вода поступает в запасные регулирующие резервуары 6 чистой воды. Из резервуаров вода насосной станцией 7 второго подъема по водоводам 8 подается в резервуар водонапорной башни 9, расположенной выше самого высокого здания района, и далее в городскую сеть 10. Из городской сети вода через распределительную сеть поступает во внутренние водопроводные сети 11 здания.

Водонапорная башня служит для создания запаса воды и поддержания требуемого напора в сети. В часы наименьшего потребления воды, обычно в ночное время, резервуар заполняется водой. В часы наибольшего потребления вода, накопившаяся в резервуаре башни, поступает в сеть вместе с водой, подаваемой насосами.

Если непосредственно у берега глубина такова, что обеспечивается забор воды, то следует применять береговые водозаборы совмещенного типа. При заборе малых расходов воды допускается применение раздельных типов водозабора в составе берегового водоприемника, всасывающих труб и насосных станций.

Анализ принципов организации водоснабжения населенных пунктов показывает, что одним из наиболее важных элементов системы являются насосные станции. По своему назначению и расположению в общей схеме водоснабжения насосные станции подразделяются на станции I подъема, II подъема, повысительные (станции подкачки) и циркуляционные [2].

Насосные станции I подъема забирают воду из источника водоснабжения и подают ее на очистные сооружения или, если не требуется очистки воды, непосредственно в резервуары, распределительную сеть, водонапорную башню либо другие сооружения в зависимости от принятой схемы водоснабжения. На промышленных предприятиях с процессами, предъявляющими различные требования к качеству воды, на одной и той же насосной станции могут быть

10

установлены насосы, подающие воду как на очистные сооружения, так и непосредственно на предприятия без очистки.

Насосные станции II подъема служат для подачи очищенной воды потребителям, обычно из резервуаров чистой воды.

В некоторых случаях насосы I и II подъема могут быть размещены на одной станции, что позволяет уменьшить расходы на строительство и эксплуатацию. Однако такое решение не всегда возможно и зависит от вида водоисточника, наличия и типа очистных сооружений, от рельефа местности.

Повысительные насосные станции (станции подкачки) предназначены для повышения напора в водопроводной сети или в водоводе. В этом случае вода забирается из одной сети (участка водовода) и под повышенным напором подается в другую сеть (района города, отдельного цеха промышленного предприятия) или в последующий участок длинного водовода.

Циркуляционные насосные станции входят в схемы оборотного технического водоснабжения промышленных предприятий и тепловых электростанций. На этих станциях одни насосы подают отработавшую на предприятии воду на охлаждающие или очистные устройства, а другие насосы возвращают подготовленную воду снова к производственным установкам.

При определении числа и мощности насосов рекоменд�