НАСОСНЫЕ СТАНЦИИ И УСЛОВИЯ ЭКСПЛУАТАЦИИ

Энергосберегающие насосные станции необходимо выбирать с учетом условий эксплуатации. Если насосные станции будут эксплуатироваться в сухих отапливаемых помещениях, то их совсем не обязательно устанавливать в шкаф. Можно закрепить преобразователь частоты насосной станции на стене, а быстродействующие предохранители и коммутирующую аппаратуру разместить в имеющихся на предприятии электрических шкафах или установить в отдельном небольшом шкафчике (смотри фото). Такие насосные станции будут дешевле, а условия охлаждения преобразователя частоты будут наилучшими, что особенно актуально в жаркое время.

Если же насосные станции эксплуатируются в пыльных или влажных помещениях, то преобразователь частоты должен иметь степень защиты IP 55 (пылестойкий, имеющий защиту от попадания струи воды со всех направлений). Установка насосной станции в любой шкаф не даст такой защиты, а вот почему? - исчерпывающий ответ в нашей статье Преобразователь частоты и окружающая среда.

Если насосные станции будут эксплуатироваться в агрессивной среде, например, на насосных станциях КНС, то электронные платы преобразователя частоты должны иметь дополнительное защитное покрытие компаундом, который повышает «живучесть» станции. Но, все таки, насосную станцию лучше вынести за пределы агрессивной среды.

Если насосные станции будут установлены в неотапливаемом помещении, то нужно предусмотреть режим термостатирования, который в автоматическом режиме включит подогрев станции в зимний период, и принудительную вентиляцию при перегревах в летний период. Кроме того, термостатирование исключит появление атмосферных осадков в виде «инея» и «росы», которые существенным образом снижают надежность станции.

Есть такие аномальные районы, в которых после «хорошей» грозы обязательно выходит из строя электронное оборудование, в том числе и насосные станции. Мало того, на одной из насосных станций во время грозы перегорели все лампы освещения, а одна, которая никогда не горела — заработала. Все это «происки» грозовых перенапряжений, с которыми мы советуем бороться с помощью ограничителей перенапряжения (ОПН).

При выборе и проектировании необходимо учитывать тип насосных станций и их область применения:

- это насосные станции ВНС или КНС?
- это артезианские насосные станции или станции подкачки? 
- используется только один насос или используется каскадное включение нескольких насосов?
- насосы обычные, или глубинные (погружные)?
- какое исполнение должна иметь насосная станция: без шкафа, в шкафу или в антивандальном исполнении?

Нужно помнить, что преобразователи частоты насосных станций могут искажать форму входного тока если не соизмерять их мощность с мощностью трансформаторного ввода. На это обстоятельство необходимо обращать особое внимание, и при необходимости принимать дополнительные меры по улучшению формы тока.

Насосные станции, как правило, устанавливают в машинных отделениях, а комната оператора или диспетчера находится на расстоянии нескольких сот метров, в которой очень желательно иметь пульт дистанционного управления этой станцией. Стандартная длина кабеля выносного пульта любого преобразователя частоты, используемого в насосных станциях, составляет от 3 до 5 метров. В сервисном центре разработано техническое решение, позволяющее выносить «родной» пульт управления и визуализации преобразователя частоты на расстояние до 1000 метров без увеличения стоимости насосной станции. 

Очень хорошо снабдить насосные станции «горячим резервом», который позволит обеспечить водоснабжение при проведении плановых профилактических работ и ремонтах преобразователей частоты. Для этого насосные станции комплектуются дополнительной коммутирующей аппаратурой, перепускными клапанами или регуляторами «после себя».

Необходимо учитывать длину моторного кабеля, которая в «бюджетных» насосных станциях составляет 25 — 50 метров, а в нормальных — до 300 метров. 

Если на насосной станции используется электронное оборудование (компьютеры, промышленные контроллеры и т. д.), то ее необходимо снабдить входным фильтром радиопомех (RFI-фильтром).

Необходимо учитывать то, что в любой замкнутой системе поддержания давления может возникнуть перерегулирование в режимах пуска, останова, залпового забора воды и т.д. Если для систем водоснабжения, в которых используются металлические трубы, такие перерегулирования не «страшны», то пластмассовые трубы могут быть повреждены. В связи с этим в насосных станциях необходимо предусмотреть режим ограничения давления на допустимом уровне не зависимо от работы ПИД-регулятора..
 

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ХОРОШИХ НАСОСНЫХ СТАНЦИЙ

В качестве примера приведем технические характеристики хороших насосных станций, выпускаемых нашим сервисным центром, которые, благодаря небольшим накладным расходам, дешевле аналогичных станций наших конкурентов.

В наших насосных станциях используется оборудование, разработанное специально для систем водоснабжения и водоотведения.

Насосная станция обеспечивает защиты:
- от обрыва фазы питающей сети;
- от обрыва выходной фазы;
- от короткого замыкания на землю;
- от превышения тока двигателя;
- от перегрева двигателя (термодатчик и тепловая модель двигателя);
- от «сухого хода» насоса;
- от грозовых и коммутационных перенапряжений в питающей сети (по желанию заказчика).

Насосная станция обеспечивает: 
- режим заполнения трубопровода, который предотвращает гидравлические удары;
- режим обнаружения разрывов и утечек;
- режим чередования насосов – рабочий / дежурный для одинаковой наработки;
- режим компенсации расхода, который использует изменение сопротивления потоку при изменении расхода, что дает дополнительное энергосбережение;
- режим начального и конечного темпов разгона/замедления для предотвращения повреждения опорных узлов и подшипников, для избежания гидравлического удара и механических ударов обратных клапанов;
- режим ожидания, при котором двигатель останавливается при низком расходе («спящий режим») и автоматически включается при возобновлении потребления воды;
- режим ограничения максимально допустимого значения давления, что особенно актуально для водопровода с пластмассовыми трубами;
- режим программированной задержки на включение и отключение насосной станции;
- режим автоматической адаптации двигателя, который позволят автоматически определить реальные параметры двигателя, что в дальнейшем дает дополнительную экономию электроэнергии;
- режим автоматической оптимизации энергопотребления, при котором параметры выходного напряжения регулируют с учетом реальной нагрузки, что дает дополнительную экономию;
- режим термостатирования — поддержание заданной температуры в шкафу станции в зимний и летний период, что позволяет работу в неотапливаемом помещении (по желанию заказчика).

Насосная станция имеет:
- выносной, на расстояние до 1000 метров, пульт управления и визуализации, который позволяет программировать все режимы работы, одновременно отображать пять текущих параметров из ста возможных, отображать рабочие и аварийные режимы;
- программируемые цифровые и аналоговые входы/выходы для управления станцией;
- программируемые реле с «сухими» контактами для использования во внешней системе автоматики; 
- полнофункциональный каскадный контроллер, который управляет дополнительными насосами для обеспечения заданного давления при увеличении расхода воды, когда мощности одного насоса окажется недостаточно;
- таймер реального времени, который позволяет программировать величину давления в зависимости от времени суток, дня недели, выходных и праздничных дней, что улучшает качество водоснабжения и дает дополнительную экономию электроэнергии;
- ПИД – регулятор с автоматической настройкой коэффициентов усиления, для компенсации изменяющихся характеристик нагрузки;
- технологический счетчик электроэнергии, а при необходимости и коммерческий;
- «горячий резерв» для обеспечения работоспособности насосной станции при проведении регламентных и ремонтных работ преобразователя частоты (по желанию заказчика).
- конструктивное исполнение обычное и антивандальное от ІР 20 до ІР 55; 
- входной фильтр радиопомех (RFI – фильтр). 

Насосная станция позволяет работать:
- с максимальной длиной моторного кабеля без дополнительных мер до 300 м.;
- с максимальной температурой окружающей среды до 50 ОС;
- с максимальной длиной выносного пульта управления и визуализации до 1000 м. 

Для дальнейшей автоматизации и диспетчеризации насосные станции снабжаются:
- логическим контроллером;
- имеют порты USB и RS485; 
- поддерживают протоколы Modbus RTU, Profibus, DeviseNet, LonWorks.

Если у Вас хватило терпения прочитать всю статью, то Вы заметили, что хорошую насосную станцию нужно уметь спроектировать, изготовить и настроить с учетом всех технических требований и специфических особенностей работы станции. Конечно, можно выбрать и, так называемые, «бюджетные» (усеченные) насосные станции, которые комплектуются китайским оборудованием, на которых Вы немножко выиграете в стоимости, но проиграете в технических и эксплуатационных характеристиках, в надежности, в удобстве эксплуатации, в сроках окупаемости, в эффективности экономии электроэнергии, и в итоге проиграете и в деньгах. Так зачем проигрывать?