Применение преобразователей частоты в водоснабжении и водоотведении

Процессы водоподготовки, добычи воды и водоотведения зачастую закреплены за водоканалами, которые являются государственными предприятиями.

Эта отрасль характеризуется сильной изношенностью основных средств, оборудованием и системами управления излишне потребляющими электроэнергию. На данных предприятиях наблюдается острая необходимость в применении энергоэффективных решениях.

Водоснабжение — подача поверхностных или подземных вод потребителям в требуемом количестве и в соответствии с целевыми показателями качества воды в водных объектах. Инженерные сооружения, предназначенные для решения задач водоснабжения, называют системой водоснабжения. Применения в данных технологических процессах характеризуются переменным расходом, а значит и большим потенциалом энергосбережения при использовании частотно-регулируемого привода. Также здесь остро стоит задача поддержания постоянного давления, контроль над расходом и снижением количества утечек воды.

В состав системы водоснабжения входят:

• водозаборные сооружения, при помощи которых осуществляется прием воды из природных источников,
• водоподъемные сооружения, то есть насосные станции, подающие воду к местам ее очистки, хранения или потребления,
• сооружения для очистки воды,
• водоводы и водопроводные сети, служащие для транспортирования и подачи воды к местам ее потребления,
• башни и резервуары, играющие роль регулирующих и запасных емкостей в системе водоснабжения.

Водозаборные сооружения (также известны как водозаборный узел — ВЗУ, или каптаж) — сооружения для забора воды из источника. По характеристикам источника водозаборы разделяют на подземные и поверхностные. Водоподъемные сооружения обычно представлены насосными станциями, которые с помощью насосов и связанных с ними всасывающих труб и напорных водоводов обеспечивают транспортирование воды от водозаборного сооружения к потребителям.

Водоочистные сооружения предназначены для очистки воды от вредных примесей и доведения ее качества до показателей, определенных соответствующими ГОСТами.

Применение преобразователей частоты в системах водоснабжения и водоотведения

Подавляющее большинство всех применений связано с управлением насосами различного назначения. Такими насосами могут быть: погружные насосы, насосы повысительных станций, насосы подачи и откачки воды или ила и др. Помимо этого, преобразователи частоты могут управлять дозаторами химических элементов, смесителями, скребковыми механизмами, мотор-редукторами ленточных конвейеров, воздуходувками и др. оборудованием.
Также частотный привод может применяться для управления компрессорами, если они используются в системах водоснабжения.

Основные серии частотных преобразователей, которые используются в данной отрасли это:

• Micro Drive VF-51, мощность до 22 кВт
• Basic Drive VF-101, мощность до 90 кВт;
• Устройства плавного пуска.

Преобразователи частоты серии Micro Drive характеризуются невысокой ценой и ограниченностью применения – до 22 кВт. Это достаточно функциональный, надежный и удобный в эксплуатации привод. Все печатные платы, с размещенными на них элементами, покрываются защитным компаундом.

Частотные преобразователи серии Basic Drive имеют дополнительный функционал и при этом обладают приемлемой ценой. Встроенными являются такие функции как: режим сна, автоматическая адаптация двигателя. Все печатные платы, с размещенными на них элементами, покрываются защитным компаундом.

Преимущества применения преобразователей частоты

• Экономия энергии
• Экономия воды (сокращение утечек)
• Увеличение службы насосов и сопряженного оборудования (трубы, арматура)
• Защита насосов за счет специальных насосных функций
• Повышение надежности работы оборудования

Особенности применения

Методы снижения гармоник

Предприятия водоснабжения и водоотведения часто используют приводы большой мощности для насосов, компрессоров, воздуходувок, которые характеризуются большой генерацией гармонических искажений в сеть питания. Это может усугубляться в случаях, когда водоканал расположен изолировано и питается от достаточно длинной линии с высоким импедансом. Водоканалы также применяют большое количество электронного оборудования, такого как, датчики, телеметрия, контроллеры и т.п. И становится ясным, что предприятия водоснабжения и водоотведения требуют применения приводов с минимально возможным уровнем гармоник.

Компания VEDA MC имеет большой опыт работы на водоканалах во всем мире, и поэтому преобразователи частоты VEDA VFD снабжаются дросселями в звене постоянного тока для снижения гармонических искажений. В большинстве случаев этого достаточно, чтобы предотвратить “загрязнение” формы напряжения, но иногда требуется дополнительное снижение гармоник из-за условий сети питания или применения нескольких частотно-регулируемых приводов.

Там, где требуется, VEDA MC может предложить ряд полный ряд средств подавления гармоник. Пассивная фильтрация, особенно в области средней мощности, является верным средством для снижения влияния гармоник на сеть питания.

Фильтры гармоник VEDAHF005 и VEDAHF010 гарантируют общее искажение тока ниже 5% и 10% соответственно. Ряд типоразмеров фильтров VEDAHF как технически, так и физически полностью соответствует частотным преобразователям VEDA VFD, чем обеспечивается эффективное и компактное решение. В активных фильтрах  VEDA VFD используется проверенная на преобразователях частоты технология. Фильтр выдает ток в сеть в противофазе с током гармоник.

Этот же принцип используется в акустических системах шумоподавления, с той разницей, что активный фильтр оперирует токами в несколько сот ампер. Danfoss также предлагает приводы большой мощности со встроенным активным фильтром гармоник, но более экономичным решением для многопроводных сетей может стать установка большего активного фильтра в точке отбора мощности из сети. Этот способ обеспечивает полное исключение гармонических искажений во всей сети.