Rekonstrukce čerpadla pro vodojem Markvarec (ÚV Horka, Sokolov) SPEL, spol. s r.o.

1. Rekonstrukce čerpadla pro vodojem Markvarec(ÚV Horka, Sokolov)SPEL, spol. s r.o. SPEL spol. s r.o., Třídvorská 1402, 280 00 Kolín tel.: 321 579 060 fax: 321 579 040 www.spel.cz Vladimír Kraft SPEL Kolín tel.: 321579061 e-mail: kraft@spel.cz

2. Čerpadlo VODOJEM MARKVAREC před rekonstrukcí • 3 Horizontální článková čerpadla do společného výtlaku • Čerpadla nejsou schopna dalšího spolehlivého provozu • Generální oprava čerpadel dle sdělení výrobce není možná • Čerpadla jsou poháněna asynchr. motory 400kW, 6kV. • Motory jsou spínány stykači přímo k síti, bez spouštěče • Není vyřešena dodávka vhodných náhradních stykačů bez dalších úprav VN rozvaděčů

3. Čerpadlo VODOJEM MARKVAREC před rekonstrukcí • Vlivem velkých momentových rázů při rozběhu je snížena životnost mechanických dílů čerpadel = časté odstavení čerpadla, oprava • Před každým spuštěním čerpadla je nutno použít vývěvu • Plnění vodojemu jedním nebo dvěma čerpadly (160 litr/sec.) • Třetí čerpadlo je vždy záložní

4. STROJOVNA - před rekonstrukcí

5. Varianty řešení - úvaha 1. Je nutná výměna 3 ks. čerpadel. Když nová - tak vertikální v provedení do mokré jímky. Důvod: - nižší provozní náklady, odstranění vývěv - menší nároky na obestavěný prostor ve strojovně - odpadá sací potrubí - jsou vhodná k použití s měniči kmitočtu 2. Pokud použijeme vertikální čerpadla, pak k nim musí být z konstrukčních důvodů dodány i odpovídající nové motory. 3. Otázka:„Zůstat u VN (6 kV) nebo použít motory na NN (400V) ? “ ------------------------------ Toto je nutné posoudit z technického hlediska a finančních nákladů na provoz, servis a spouštění těchto motorů.

6. Varianty řešení Posoudíme vzájemné kombinace následujících možností: Napájecí napětí pro motory: 400 V nebo 6 kV ? Způsob rozběhu a řízení a)přímé spínání čerpadla stykačem b)soft startér (plynulý rozběh a zastavení bez mechanických rázů a bez proudového přetížení) c)měnič kmitočtu (regulace otáček, plynulý rozběh a zastavení bez mech. rázů a proudového přetížení)

7. Varianty řešení Posoudíme vzájemné kombinace předcházejících možností: Přímé spínání motoru stykačem k síti 400V 6 kV velké záběrné proudy mechanické rázy v soustrojí „vodní kladivo“ (životnost spojek a armatur) pokles síťového napětí nutno řešit rekonstrukci VN rozvaděčů s novými spínacími prvky není vhodné pro časté spínání Řešení nedoporučujeme

8. Další varianty řešení potlačeny záběrné proudy bez mechanických rázů v soustrojí neexistuje „vodní kladivo“ vysoká životnost spojek a armatur bez poklesu síťového napětí je místo pro rozvaděč není místo pro rozvaděč je vhodné pro časté spínání cena asi 3x vyšší oproti NN Řešení doporučujeme Spouštění motoru soft startérem k síti : 400V 6 kV

9. Další varianty řešení výhody jako softstarter a navíc : spojitá regulace průtoku přes ÚV snížení výkonu ? platba za 1/4 hod. maximum cena asi 5x vyšší než softstartér z tech. hlediska nejlepší řešení optimální pro P > 0,5MW doporučujeme Regulace otáček čerpadla měničem kmitočtu : 400V 6 kV

10. Strojovna před rekonstrukcí

11. Čerpadlo před rekonstrukcí

12. Velín ControlView SW, řízení, monitorování, grafy, archivace dat Pracovní stanice APS SW Data Highway 485 DH-485 VÁPNO CHEMIE STROJOVNA FILTRY DeviceNet FLEX I/O DeviceNet FILTR 1 …. FILTR 10 FLEX I/O PanelView 900 Budoucí 2.čerpadlo Markvarec ovládání čerpadla, servoklapky, kompenzace měření: teplota vinutí, teplota ložisek, napětí přepínač ovládání Místí/Dálkové, Start/Stop, ScanPort - komunikace se Soft Startérem poruchové hlášení RM23 3. čerpadlo Markvarec

13. Soft startér - polovodičový spouštěč Určen pro asynchronní motory: - řízení rozběhu - optimalizaci chodu - řízení zastavení

14. Kdy použít Soft Startér ? • Odstranění následků přímého připojení motoru k síti: • pokles síťového napětí vlivem vysokého záběrného proudu motoru • mechanické poškození zařízení (spojky, převodovky, soustrojí) • tlakové a momentové rázy v potrubí • Náhrada spínání motoru • stykačové kombinace hvězda/trojúhelník • spouštěcí reaktory • kroužkové motory • rozběhové spojky • Komunikace, ochrana, monitorování

15. Napětí v síti 50 Hz 50 Hz 50 Hz Napětí do motoru 50 Hz 50 Hz 50 Hz M 3 ~ Jak pracuje soft startér ? • Řídicí procesor mění efektivní hodnotu výstupního napětí

16. Softstarter - SMC Dialog Plus Plynulý rozběh a zastavení čerpadla U (V) 400V Záběrný moment motoru t (s) Chod Zastavení čerpadla Čas rozběhu

17. SMC Dialog Plus - hlavní výhody • Vlastní nadproudová ochrana motoru • Detekce odlehčení, zablokování • Vyvažování fází • Diagnostika • Monitorování • Komunikace • Nastavení dle požadavků aplikace (soft start, proudové omezení, soft stop, brždění, nízké otáčky)

18. SMC Dialog Plus- Diagnostika • Výpadek sítě • Odlehčení motoru • Zablokování motoru (Jam, Stall) • Kolísání napětí • Sled fází • Přepětí • Podpětí • Přehřáti • Chyba tyristoru • Přetížení • Překročení počtu rozběhů za hodinu Diagnostika dříve než ….

19. Soft startér SMC Dialog Plus- Monitorování • Proudy ve 3 fázích • Napětí ve 3 fázích • Výkon v kW • Spotřeba v kWh • Tepelná ochrana motoru • Účiník spuštěného motoru • Celkovou dobu provozu motoru KOMUNIKACE

20. Po rekonstrukci

21. První spuštění

22. Čerpadlo s motorem Motor KONČAR 450kW, 400V + čerpadlo MSA Dolní Benešov 180 l/sec.

23. Velín ÚV Horka

24. Aplikační poznámky • spolehlivost (správný návrh, oživení +uvedení do provozu, provozovatel) • před soft startérem musí být vždy velmi rychlé pojistky • životnost (vliv prostředí, kondenzátor, ventilátor, přepětí, teplota v rozvaděči) • ochrana proti přepětí (přepěťové ochrany), je funkční jen s vhodným jištěním ! • negativní vliv od spínání kompenzačních kondenzátorů (harmonické průrazy, přepětí až několik kV) • dodávky náhradních dílů (servisní smlouva, servisní technik, sklad náhradních dílů, rychlost zásahu, odbornost) • údržba=čistota, chlazení, kontrolní a evidenční činnost (pochůzka nebo monitorování dálkově) • doškolování (SPEL Kolín), literatura

25. Čerpadla - úspora energie s měniči kmitočtu průtok2 průtok1 otáčky2 otáčky1 = Výkon (kW) Škrcení ( )2 otáčky2 otáčky1 výtlak2 výtlak1 25 = 20 ( )3 otáčky2 otáčky1 výkon2 výkon1 = 15 10 Změna otáček 5 Průtok (%) 0 20% 40% 60% 80% 100% Pozn.: Pokud 2-stupňovou regulaci zaměníme za trvalou a spojitou regulaci otáček (průtoku), pak prakticky vždy můžeme snížit platbu za 1/4 hod. maximum.

26. …ve vodohospodářství