Разработка мероприятий, повышающих энерго-эффективность насосной станций ГКП Астана Су Арнасы

Целью предполагаемых исследований является разработка в метода исследования стационарных режимов, с целью снижение технологических потерь электроэнергий путем компенсаций реактивной мощности.
Задачи исследования. Анализ насосной станций.
1. Измерение активной и реактивной мощности и построение графиков нагрузки.
2. Измерение напряжение и анализ его качественных показателей.
3. Разработка алгоритмов управление реактивной мощностью.
4.Определение потерь в сетях электроснабжение насосной станций
5.Разработка повышающие энергоэффективность системы электроснабжение

Научная новизна, положения
Научная новизна работы:
- Использование частотно-регулируемых электропривод в системе управления, которые позволяют плавно запускать, регулировать и изменять энергетические параметры приводного электродвигателя в зависимости от режима работы.
- Разработаны алгоритмы раздельного управления потоками реактивной мощности
- Разработаны методики проектирования основных элементов силовой части регулятора качества с минимизацией массогабаритных параметров;

Канализационные Очистные Сооружение (КОС) ГКП «Астана Су Арнасы» был основана 1969 года. Станция обслуживает г.Астану уже более 40 лет. Проектная производительность очистных сооружений составляет 136 тысяч кубометров в сутки.
В 2012 году потребление электроэнергий ГКП «Астана Су Арнасы» составило 61 млн.кВт/час. Расход электроэнергии на перекачку чистых и сточных вод с учетом оборотного водоснабжения в канализационным очистным сооружения (КОС) ГКП «Астана Су Арнасы» оценивается в 30-40 млн. кВт. ч/год.

Определение расчетных электрических нагрузок насосной станции
Выбор типа и числа рабочих насосов
Суммарная электрическая нагрузка нагрузки насосной станции

Номинальные данные двигателя насоса типа 800В-2,5/63
Мощность 680 кВт
Ном.напряжение 600 В
Ном.ток 1250 А
Частота вращения, 500 об/мин
cos 0,88
КПД 85%

Методы снижения энергопотребления насосных систем

Диаграмма соотношений эффективности применяемых методов для экономии энергии в насосных станциях

Основные положительные эффекты применения частотного регулирования.
Уменьшение расхода электроэнергии на привод насосов
Уменьшение реактивной мощности, которой электродвигатель обменивается электродвигатель с питающей сети
Исключение при регулировании гидравлических потерь в виду отсутствия дроссельных элементов
Уменьшение механической,а следовательно, и электрической мощности потребляемой из сети вследствие уменьшения скорости вращения
Более точное регулирование технологических параметров благодаря встроенному в преобразователь частоты ПИД-регулятору

Расчет системы преобразователя частоты
Скорость вращения на ХХ:
Частота вращения на ХХ:
Ток намагничивания Iµн:
Реактивное сопротивление статора и ротора:

Графики статических характеристик
График изменения токов статора при частотном регулировании
График изменения токов намагничивания

Графики энергетических характеристик:
График изменения
График изменения К.П.Д

Моделирование электропривода насоса в координатах U,V,0
Динамическая характеристика скорости при Мс=0
Динамическая характеристика момента при Мс=0
Динамическая характеристика момента при Мс=Мн

Стандартная прикладная программа ACS800 7.x
Панель управления ACS800 7.x
Шкаф ACS800 7.x