Частотные преобразователи в насосных станциях: почему это важно и как это работает

Насосная станция с частотным преобразователем и насосная станция без него — это, по сути, разные уровни технологии. Различие не только в цене оборудования, но и в эксплуатационных расходах, надёжности и сроке службы. Разберём, почему Глобалтехэкспорт при изготовлении насосных станций по умолчанию применяет частотные преобразователи и устройства плавного пуска.

Что происходит при прямом пуске насоса

При прямом пуске асинхронного электродвигателя в сеть пусковой ток составляет 5–7 номинальных токов. Для двигателя это кратковременный, но значительный стресс — нагрев обмоток, механические нагрузки на вал и подшипники. В трубопроводе при резком старте насоса возникает гидравлический удар — скачок давления, который со временем разрушает арматуру, стыки и фитинги. При частых пусках и остановках всё это накапливается и сокращает ресурс оборудования.

Устройство плавного пуска решает проблему пусковых токов, но не может регулировать производительность насоса в процессе работы. Для этого нужен частотный преобразователь.

Как работает частотное регулирование

Частотный преобразователь изменяет частоту и напряжение питающего тока, что позволяет плавно изменять скорость вращения двигателя — и, соответственно, производительность насоса. Давление в системе поддерживается на заданном уровне автоматически: если потребление воды растёт, насос ускоряется; если снижается — замедляется. Насос никогда не работает «вхолостую» и не «дросселируется» на запорной арматуре.

Экономия электроэнергии при этом весьма существенная. Согласно закону подобия для насосов, потребляемая мощность пропорциональна кубу частоты вращения. То есть снижение скорости на 20% даёт снижение мощности почти на 50%. На практике это означает, что станция с частотным регулированием потребляет значительно меньше электроэнергии, чем аналогичная без него, особенно в периоды пониженного потребления.

Шкафы управления собственного производства

Глобалтехэкспорт изготавливает шкафы управления насосными агрегатами на собственной производственной базе. В состав шкафа входят: автоматические выключатели с моторзащитой, частотные преобразователи или устройства плавного пуска (в зависимости от задачи), программируемый логический контроллер, операторская панель, набор датчиков давления, реле защиты двигателей, модули телеметрии для дистанционного мониторинга.

Алгоритм управления разрабатывается под конкретный объект. Типовые функции: поддержание заданного давления в системе, автоматическое переключение между рабочим и резервным насосом по наработке или при отказе, защита от сухого хода, сигнализация и журнал событий, возможность дистанционного управления и мониторинга.

Испытания перед отгрузкой

Собранная на заводе насосная станция перед отгрузкой проходит комплексные испытания. Это позволяет выявить и устранить возможные проблемы ещё до того, как оборудование попадёт на объект. Заказчик может присутствовать на заводских испытаниях и убедиться в работоспособности станции лично.

Полный перечень решений в области насосных станций — подробнее тут на сайте Глобалтехэкспорт.