Некоторые аспекты применения современных скважинных насосов.

Как мы знаем, в Российской Федерации развитие водоснабжения исторически тяготело к высокой централизации, основанной на заборе вод из поверхностных источников (рек, водохранилищ и пр.). К началу XXI века так обслуживалось 80 % населения (110 млн чел.) на территории 17 000 км2. Это было (и остается) оправданным, поскольку наша страна владеет самыми большими в мире запасами для того чтобы рода.

Но, притом, что их общее число думается неисчерпаемым, до половины населения, в особенности живущего в сельской местности, испытывает дефицит качественной питьевой воды. Целые республики чувствуют неприятности и с обеспечением водой в целом. К примеру, обитатель Калмыкии приобретает всего 24 л/дни (против 300-400 в городах Центральной России).

Иначе, Российская Федерация владеет огромными разведанными запасами подземных пресных вод высокого качества.

В возможности потребность хозяйственно-питьевого водоснабжения возможно удовлетворена на 100% за счет подземных вод в 62 субъектах РФ, к примеру – в Краснодарском и Красноярском крае, Бурятии, в Алтайском крае и др. Во многих других регионов (к примеру, Дагестане, в Хабаровском крае, на Ставрополье) эти цифрысоставляют от четверти до 90% требуемого количества.

Наряду с этим пресная вода из централизованных совокупностей водоснабжения с подземными источниками в несколько раз ниже по себестоимости, чем от поверхностного забора.

Все это послужило обстоятельством обустройства местных подземных водозаборов при сохранении централизованной схемы подачи. Часть их сейчас образовывает около 85% общего объема водопотребления на селе.

Но более половины существующих скважин эксплуатируютсясвыше 20-25 их состояние и лёт близкоккритическому.Вследствие этого прежде всего предусматривается реконструкция новых и строительство скважин действующих.

Наровне с отечественными погружными насосами,все громадную популярность покупают зарубежные, экономичные и имеющие относительно небольшойнаружныйдиаметр, что существенно снижает их эксплуатации и стоимость скважин.

Опыт применения аналогичных агрегатов распознал рядаспектов, каковые нужно учитывать при подборе, эксплуатации и монтаже таких насосов. В большинстве случаев, они касаются неприятностей, которые связаны с изюминками русских электросетей, о чем ибудет поведано ниже.

Скачкинапряжения

Не обращая внимания на то, что поставщики электричества заявляют достаточно твёрдые параметры, на практике значения напряжения очень сильно варьируют. Это происходит по различным обстоятельствам.

К примеру, вблизи трансформаторов низкого напряжения его значения будет выше на 3 – 5%.

При пиковой нагрузке на магистральные провода из-за омического сопротивления напряжение будет падать, иногда на большую (до 10%) величину.

Такие ситуации очень вредны для электродвигателей.

При скачках напряжения крутящий частота и момент вращения вала электродвигателя отклоняются от своих номинальных значений. В следствии происходит падение КПД.

Это увеличивает потребляемую мощность, а, следовательно, теплообразование.

Опыт говорит о том, что в случае если на электродвигатель при полной нагрузке поступает напряжение на 10% ниже номинального, то потребляемый ток возрастает приблизительно на 5%, а температура электродвигателя — на 20% (рис.

1). В пределе (к примеру, при совпадении скачка напряжения и сдвига фаз), такое превышение может превзойти максимально допустимую температуру изоляции обмоток, что приведет к разрушению статора и короткому замыканию.

Появляющееся в следствии пониженного напряжения долгое увеличение температуры обмоток двигателя ведет к стремительному старению изоляции и, следовательно, к уменьшению срока работы.

При перенапряжении сети потребляемая теплообразование и мощность в обмотках электродвигателя кроме этого возрастают.

Рис. 1. Дополнительное потребление тока при колебаниях напряжения

При измеренных на клеммах электродвигателя колебаниях напряжения в пределах +6 / -10% от указанного в фирменной табличке номинального значения, возможно ожидать расчетного срока работы электродвигателя.

Это случится в том случае, если потребляемый ток не превышает указанную на фирменной табличке величину при полной нагрузке, электродвигатель в достаточной мере охлаждается и не появляется никаких скачков напряжения либо асимметрии. В случаях, в случае если перепады более чем допустимых пределов краткосрочны, такжене направляться ожидать большого сокращения срока работы электродвигателя, в случае если лишь значения пиков не будут так громадны, что это приведет к происхождению замыкания в обмотках статора.

Но при постоянных либо долгих колебаниях напряжения более чем +6 / -10% направляться выбрать электродвигатель промышленного назначения разрешающий добиться приемлемого срока работы и КПД. К примеру, для особенно сложных случаев ведущие компании разрабатывают особые серии электродвигателей промышленного назначения (в большинстве случаев, мощностью от 2,2 до 22 кВт) с высоким КПД.

К примеру, эти электродвигатели употребляются в серийных скважинных насосах GRUNDFOS, каковые с успехом использовались в разных регионах России. Так, в г. Сухой Лог Свердловской области насосы серии SP-125, оборудованные УПП,снабжают водоснабжение города и прилегающих поселков и завода. При том, что скачки напряжения тут бывает, оборудование трудится без неприятностей и разрешило снизить потребление электричества на 15%.

Изюминкой электродвигателей промышленного назначения, наровне с повышенным КПД, есть более действенное охлаждение благодаря больше площади поверхности (на 20 – 30% ). Следовательно, они владеют намного меньшей чувствительностью к пониженному напряжению, асимметрии фаз и недостаточному охлаждению (вызываемому отложениями на электродвигателе, позванными нехорошим качеством воды). Помимо этого, промышленные электродвигатели устойчивее к коррозии.

направляться подчернуть, что громаднейшей надежностью владеют электродвигатели промышленного назначения, защита которых осуществляется устройством МРТ 75 либо блокомMP 204.

тока и Асимметрия напряжения

Как мы знаем, при минимальной асимметрии тока достигается большой КПД электродвигателя и самый длительный срок его работы. Вот из-за чего серьёзна равномерная нагрузка всех фаз.

В теории, однообразное номинальное напряжение должно подаваться на все три фазы.

В большинстве случаев, вблизи низковольтных трансформаторов так и происходит. Но направляться учитывать, что для предотвращения увеличения либо понижения напряжения на отдельных фазах при полной нагрузке сети все однофазные агрегаты должны быть равномерно распределены по трем фазам.

Это должно быть сделано, потому, что такие устройства довольно часто трудятся в режиме нередких циклов включения/выключения и смогут стать обстоятельством асимметрии («перекоса») фаз.

Перекос фаз возможно позван кроме этого асимметрией тока в линиях элекропередач, и изношенными или окисленными контакторами. На случай вероятной асимметрии в цепи необходимо до включения электродвигателя в сеть проконсультироваться с представителями энергоснабжающего предприятия.

Асимметрия тока не должна быть больше 5%, а при применении пульта CU 3 — 10%. Ее рассчитывают по следующим двум формулам:

Большое значение служит в качестве выражения асимметрии тока. Ток направляться измерять на всех трех фазах (рис. 32).

Наилучшим методом подключения есть тот, при котором приобретают минимальную асимметрию.

Для сохранения неизменного направления вращения вала при трансформации метода подключения фазы необходимо поменять так, как продемонстрировано на рис.2 и таблице ниже.

Некоторые аспекты применения современных скважинных насосов.

Рис.2. Коррекция асимметрии тока у трехфазного погружного электродвигателя 380 В, 50 Гц, 30 А

Маленькая асимметрия напряжения ведет к громадной асимметрии тока, что со своей стороны приводит к неравномерному нагреву обмоток статора и ведет к происхождению тёплых точечного нагрева и зон. Эта сообщение графически продемонстрирована на рис.3.

Рис. 3. Зависимость между асимметрией тока, напряжения и температурой

Гармоники напряжения

В простом порядке, сеть снабжает потребителей синусоидальным напряжением по всем трем фазам. Но к взятому на электростанции синусоидальному напряжению в распределительной совокупности добавляются дополнительные гармоники, что кроме этого может очень плохо оказывать влияние на работу электродвигателя. Главными источниками гармоник на практике становятся пять главных факторов:

-Преобразователь частоты без фильтра.

На выходе преобразователей частоты типа PWM (широтно-импульсная модуляция), не оснащенных LC либо RC-фильтрами, получается выходное напряжение, существенно отличающееся от совершенной синусоиды. Пики напряжения в зависимости от выполнения преобразователей могут быть около 850 – 1200 В (при длине соединительного кабеля 100 м).

С удлинением кабеля, соединяющего преобразователь частоты с электродвигателем, эти пики возрастают.

При длине кабеля 200 м они достигают 1700 – 2400 В, т.е. удваиваются. Результатом для того чтобы увеличения делается понижение срока работы электродвигателя.

По данной причине преобразователь частоты направляться снабжать как минимум RC-фильтром, что разрешит обеспечить оптимальный срок работы электродвигателя.

Современные преобразователи частоты, оснащенные индуктивно-емкостными (LC) либо резистивно-емкостными (RC) фильтрами, возможно так надежно обезопасисть предохранителями, что при соединении преобразователя частоты с электродвигателем кабелем длиной до 100 м не появится никаких пиков напряжения более чем 850 В. В этих условиях фактически любой современный электродвигатель имеет приемлемый срок работы.

— Устройства, снабжающие плавный пуск электродвигателя.

От подключенного к электродвигателю УПП, поступает несинусоидальный ток, создающий в сети помехи. Но, потому, что время ускорения/замедления электродвигателя весьма кратко, на практике эти помехи незаметны.

В случае если же фаза пуска продолжается более 3 с, то температура обмоток электродвигателя возрастает и, следовательно, понижается его срок работы.

— Контакторы для больших автомобилей.

Пуск больших автомобилей осуществляется способом прямого подключения DOL либо методом «звезда-треугольник». Наряду с этим может случиться искровой разряд.

, если контакторы разомкнуты, это формирует большие пики напряжения, каковые страшны для погружных электродвигателей в весьма не сильный сети.

— Конденсаторы в промышленных установках.

В промышленных установках устанавливаются сложные устройства регулирования с бессчётными конденсаторами громадной емкости, возвращающими пики напряжения в сеть. Опасность для погружных электродвигателей эти пики воображают только при через чур не сильный сети.

— Удар молнии. Поражение высоковольтной сети формирует скачки напряжения, каковые частично поглощаются через молниеотвод на трансформаторной подстанции и отводятся на шину заземления.

В случае если удар молнии ударил в низковольтную сеть, то опасность происхождения скачков напряжения от 10 до 20 кВ существует лишь для распределительного шкафа насоса.

В случае если сам электродвигатель и шкаф управления не защищены, соответственно, заземлением и громоотводом, то установка возможно повреждена.

В тех областях, где нередки удары молнии, наилучший метод защиты электродвигателей погружных насосов пребывает в том, дабы на приводной стороне главного выключателя установить молниеотвод и соединить его со стержневым заземлителем либо, по возможности, с водоподъемной трубой скважины в том случае, если эта труба изготовлена из стали.

направляться подчернуть, что современные погружные электродвигатели, к примеру -GRUNDFOS MS 402, имеют класс защиты изоляции до 15 кВ.

Это — большое значение напряжения, которое может пройти через электродвигатель, к примеру, при ударах молнии вблизи него. Исходя из этого нет необходимости в дополнительной молниезащите, хотя здесь не учитываются прямые удары молнии, что маловероятно.

Применение современного насосного оборудования – не дань моде, а требование времени.

Подобные агрегаты надежны, имеют большой КПД, скоро окупаются и могут обеспечить впечатляющую экономию электричества. И чтобы максимально действенно применять эти преимущества, нужно учитывать накопленный опыт эксплуатации в непростых русских условиях.

Предоставлено пресс-службойООО ГРУНДФОС .

Рандомные показатели записей:

Как выбрать погружной насос


Подборка наиболее релевантных статей: