Комплектные микропроцессорные устройства "ИСТОК МП" для управления погружными электронасосами с электродвигателями мощностью от 16 до 65 кВт

Общие сведения

Комплектные микропроцессорные устройства "Исток МП" предназначены для автоматического, местного и дистанционного управления центробежными скважными электронасосами водоподъема и дренажа с погружными электродвигателями мощностью от 16 до 65 кВт, а также для защиты электронасосов от аварийных режимов.

Структура условного обозначения

Исток МП-Х-Х УХЛ2:
Исток - условное наименование устройства;
МП - микропроцессорное с плавным пуском;
Х - мощность управляемого электродвигателя, кВт (16, 22, 32,
45, 65);
Х - назначение (1 - водоподъем с управлением от непрерывного
датчика давления, 2 - водоподъем с управлением от датчика
уровня, 3 - водоподъем с управлением от электроконтактного
манометра, 4 - дренаж с управлением от датчика уровня);
УХЛ2 - климатическое исполнение и категория размещения по ГОСТ
15150-69.

Условия эксплуатации

В помещениях, где температура и влажность окружающего воздуха несущественно отличается от наружных или на открытом воздухе под навесом, предохраняющим устройства от прямого воздействия солнечной радиации и атмосферных осадков.
Высота над уровнем моря не более 2000 м.
Температура окружающего воздуха от минус 40 до 40°С.
Окружающая среда невзрывоопасная, не содержащая токопроводящей пыли, агрессивных газов и паров в концентрациях, разрушающих металл и изоляцию и снижающих параметры устройства в недопустимых пределах.
Рабочее положение в пространстве вертикальное.
Режим работы длительный.
Датчик уровня предназначен для работы при температуре окружающей среды (воды) от 1 до 40°С. Рабочее положение вертикальное.
В части требований техники безопасности устройства соответствуют ГОСТ 12.2.007.0-75 и ГОСТ 12.2.007.7-83.

Технические характеристики

Питание устройств осуществляется от трехфазной сети переменного тока напряжением 380 В частотой 50 Гц.
Устройства управления электронасосами обеспечивают:
местный пуск и останов;
дистанционный пуск и останов;
автоматический пуск и останов в зависимости от давления столба воды в водонапорной башне;
автоматический пуск и останов в зависимости от уровня воды в водонапорной башне;
автоматический пуск и останов в зависимости от заданного уровня воды в рабочей или наблюдательной скважинах (при дренаже);
селективность запуска с регулируемой выдержкой времени (нижний предел времени задержки - 2 с, верхний предел - не менее 30 с) при автоматическом управлении в режиме водоподъема;
селективность самозапуска при кратковременном исчезновении и дальнейшем появлении напряжения с регулируемой выдержкой времени (нижний предел времени 2 с, верхний предел не менее 30 с) при автоматическом управлении в режиме водоподъема;
плавный пуск и останов с временем разгона/ торможения 10,0 с;
отключение при перегрузках, коротких замыканиях, неполнофазных режимах в соответствии с табл.1;

Таблица 1

Параметр Значение параметра
при кратности тока перегрузки к номинальному току при обрыве фазы,
не более
1,2–1,3 2 более 5
Время срабатывания защиты, с 200 40 4 0,5

автоматическое отключение при понижении уровня воды в скважине ниже контролируемого уровня за время не более 4 с (защита от "сухого хода") без опускания датчика "сухого хода" в скважину;
исключение автоматического повторного запуска после срабатывания любого вида защиты при условии, что напряжение сети не исчезало;
выдачу сигнала аварийного отключения с расшифровкой причин аварии;
выдачу обобщенного сигнала аварии за пределы устройства;
возможность работы в системе телемеханического управления.
Устройства снабжены средствами световой сигнализации об аварийном отключении электронасоса и цифровой индикации следующих параметров: рабочего тока электродвигателя, А; текущего значения уровня воды в башне, м; тока утечки, мА; уставок врехнего и нижнего уровней воды, м; уставки времени селективного пуска электронасоса.

Устройства состоят из ящика управления навесного исполнения и датчиков, обеспечивающих автоматический режим работы устройства.
В верхней части ящика управления размещены блок управления и блок плавного пуска.
В нижней части ящика находятся силовая аппаратура (автоматический выключатель и магнитный пускатель) и клеммные колодки для подсоединения силовых цепей и цепей управления.
Подключение силовых цепей устройств управления электродвигателями мощностью 32, 45, 65 кВт осуществляется непосредственно к клеммам автоматического выключателя и магнитного пускателя.
Подвод кабелей питания и управления производится через отверстия в днище ящика.
Питание датчиков осуществляется от ящика управления.
В качестве датчика давления при автоматическом управлении по давлению используется преобразователь давления КРТ2-МР 0,6 или КРТ2-МР2 0,4, а также электроконтактный манометр. Вместо вышеуказанных датчиков могут быть использованы импортные датчики давления.
Датчик давления устанавливается в оголовке скважины на напорном трубопроводе, вблизи ящика управления устройства.
Датчик уровня воды, используемый при автоматическом управлении по уровню в режимах "Водоподъем" и "Дренаж", и датчик "сухого хода" состоят из металлического стержня (электрода) и корпуса из электроизоляционного материала. Электрод закреплен в верхней части корпуса и герметически соединен с сигнальным проводом.
Датчики уровня воды при работе в режиме "Водоподъем" устанавливаются в водонапорной башне, при работе в режиме "Дренаж" - в рабочей или наблюдательной скважинах.
Датчик "сухого хода" находится в скважине, и его работа заключается в замыкании и размыкании цепи при изменении уровня воды.
Габаритные размеры и масса ящика управления приведены на рисунке.


Габаритные размеры устройства управления "Исток МП" Масса 25 кг
Устройство обеспечивает автоматическое, местное и дистанционное управление электронасосом в режимах "Водоподъем" или "Дренаж" с блока управления ящика.
Блок управления представляет собой одноплатную микроЭВМ.
На плате установлены: микропроцессор, микросхемы памяти, гальванической развязки, аналого-цифрового преобразования, а также источник питания и выходные усилители.
Устройство в режиме "Водоподъем" работает от сигналов датчика давления при автоматическом управлении по давлению или от датчика уровня при автоматическом управлении по уровню, в режиме "Дренаж" - только от сигналов датчика уровня.
На входы блока управления поступают сигналы от датчика давления или от датчиков верхнего и нижнего уровней (в зависимости от режимов), тока электродвигателя и тока утечки.
В режиме "Водоподъем" по сигналу датчика давления определяется давление столба воды в трубопроводе и соответственно уровень воды в водонапорной башне.
Сигналы тока электродвигателя поступают на блок управления с зондов (датчиков тока). В блоке управления с помощью преобразования выделяется сигнал небаланса токов по фазам. Сигнал последовательности фаз снимается с фильтра напряжения обратной последовательности.
При неработающем электронасосе (при прямом чередовании фаз) микропроцессор по сигналу от датчика давления осуществляет слежение за уровнем воды в водонапорной башне и при его снижении от заданной уставки производит запуск электронасоса.
В устройстве реализована возможность плавного пуска электронасоса, что позволяет ограничить амплитуды тока и момента асинхронного электродвигателя, облегчить его пусковые режимы, ликвидировать гидравлические удары на запорной арматуре, продлить срок службы насосного агрегата и арматуры, резко снизить пескование скважины.
Плавный пуск осуществляется с помощью блока, состоящего из печатной платы управления (микроконтроллера) и силового тиристорного блока (маловентильного преобразователя). Блок обеспечивает плавный квазичастотный пуск и/или останов электродвигателя электронасоса за 10 с.
При плавном пуске блок управления выдает сигнал на запуск в блок плавного пуска и по окончании пуска включает магнитный пускатель, шунтирующий силовые тиристорные модули.
Во время работы электронасоса микропроцессор следит за током электродвигателя, сверяя его с заданной уставкой, за уровнем воды по сигналу от датчика давления, за величиной тока утечки, за сигналом обрыва фаз. В случае какого-либо нарушения в работе происходит аварийное отключение электронасоса. При обрыве фазы происходит отключение электронасоса без выдачи сигнала об аварии, при восстановлении питания электронасос автоматически запускается.
При уровне воды, равном уставке верхнего уровня, электронасос отключается. Блок управления подает сигнал в блок плавного пуска и отключает магнитный пускатель, после чего блок плавного пуска производит плавный останов электронасоса. После окончания процесса останова сообщение об этом поступает в блок управления.
При низких температурах окружающей среды блок управления через промежуточное реле включает обогрев отсека управления.
При работе электронасоса в режиме "Водоподъем" с автоматическим управлением по уровню или в режиме "Дренаж" вода замыкает или размыкает цепи на землю через электроды датчиков уровня. При замыкании (заливе) при дренаже датчика верхнего уровня электронасос включается, при размыкании датчика нижнего уровня он отключается. В остальном работа электронасоса аналогична его работе в режиме "Водоподъем" с автоматическим управлением по давлению.
Работа платы блока управления осуществляется следующим образом.
Сигналы от датчиков, поступающие в блок управления, преобразуются в пропорциональные им сигналы в виде напряжения постоянного тока, совместимые по уровню с применяемой схемой аналого-цифрового преобразователя (АЦП).
Преобразованные сигналы поступают на вход электронного коммутатора. При опросе параметров и уставок коммутатор по кодам на шине адреса канала измерений выдает на АЦП по очереди все сигналы и уставки. Преобразованные АЦП аналоговые сигналы в виде двоичного числа размером в восемь разрядов (1 байт) записываются в память микропроцессора. Эти параметры сравниваются с уставкой, и микропроцессор в соответствии с программой принимает решение о пуске или отключении электронасоса, об управлении процессами пуска или останова. При выходе какого-либо параметра за допустимые пределы микропроцессор осуществляет аварийное отключение и выводит на цифровой индикатор значение параметра, вызвавшее аварийное отключение. В случае обрыва фазы микропроцессор не фиксирует аварии, а блокирует пуск или производит отключение электронасоса до восстановления нормального питания.
Микропроцессор постоянно опрашивает кнопки "ВЫЗОВ ИНДИКАЦИИ" и "СБРОС ИНДИКАЦИИ" и при замыкании кнопки "ВЫЗОВ ИНДИКАЦИИ" выводит на дисплей значения параметров и уставок. Повторное нажатие кнопки меняет вызванный параметр или уставку на следующий по очереди, предусмотренный программой. Нажатие кнопки "СБРОС ИНДИКАЦИИ" вызывает погасание дисплея. Кнопка "СБРОС АВАРИИ" опрашивается в случае аварийного отключения (при работе в аварийном цикле). Нажатие этой кнопки при отсутствии аварийной ситуации возвращает устройство к нормальной работе. На плате блока управления предусмотрена также кнопка аппаратного пуска.
Выходные сигналы микроконтроллер записывает в выходном регистре. Этот регистр выдает коды на коммутатор аналоговых сигналов и сигналы на запуск операции плавного пуска или останова, на включение магнитного пускателя по окончании пуска или на отключение его при останове, выдает сигнал аварии.
Имеющийся в микроконтроллере таймер служит для реализации временных зависимостей при аварийном отключении при перегрузке, а также для обеспечения селективности включения электронасоса.
Схема приема вводных сигналов и сигналов управления индикацией записывает в свое запоминающее устройство входные сигналы от датчиков, состояние кнопок "ВЫЗОВ ИНДИКАЦИИ", "СБРОС ИНДИКАЦИИ", "СБРОС АВАРИИ", сигналы с выхода таймера, сигналы об окончании отсчета времени и сигналы из блока плавного пуска о готовности к пуску-останову или об окончании пуска-останова.
Эта же схема организует работу цифрового дисплея и светодиодных индикаторов, выдавая сигналы на включение цифр, букв и светодиодов и проводя поочередное включение-обегание.
Схема управления подогревом включает промежуточное реле при отрицательных температурах внутри ящика управления и отключает реле при повышении температуры при обогреве на 10-15°С.
Для реализации режима выдачи на внешнее устройство обобщенного сигнала аварии "сухим контактом" в ящике управления предусмотрены место для установки реле с катушкой напряжением 24 В, током потребления не более 150 мА и проводной монтаж.
В устройстве также предусмотрена возможность управления электронасосом от устройства телемеханики с помощью встраиваемых в ящик управления реле пуска и останова.
В устройстве управления имеются защиты от перегрузки по току, от неполнофазного режима, от "сухого хода", от коротких замыканий, а также защита от понижения сопротивления изоляции.
Защита от перегрузки по току, независимо от причины, вызвавшей перегрузку, начинает работать при токе уставки, равном 1,25Iном + 0,05Iном. При токе уставки 1,3Iном защита срабатывает через 200 с, при токе уставки 5Iном - через 4 с.
При неполнофазном режиме отключение электродвигателя происходит без выдержки времени по сигналу от схемы фильтра обратной последовательности. Сигнал аварии не выдается. При восстановлении полнофазного питания устройство продолжает работать в соответствии с выбранным режимом. Включение электронасоса при неполнофазном режиме сети не происходит.
Защита от понижения сопротивления изоляции срабатывает при аварийном токе утечки 20 мА, записанном в памяти микроконтроллера. Эта защита срабатывает и при однофазных замыканиях.
Защита от сухого хода осуществляется на основании анализа поведения сигнала датчика давления или при изменении тока нагрузки электродвигателя электронасоса.
Защита от коротких замыканий (от замыканий на землю (корпус) и от межфазных) вне скважины осуществляется автоматическим выключателем. Состав комплекта поставки устройства приведен в табл. 2.

Таблица 2

Наименование составных частей
комплекта поставки
Количество на комплект поставки для управления в режиме
водоподъема дренажа
по давлению по уровню

Ящик управления

1 1 1

Датчик управления

1

Датчик уровня (комплект)

1 3 2

Вставка плавкая ВПБ6-37

2

Вставка плавкая ВПБ-11

4

Техническое описание
и инструкция по эксплуатации, экз.

1

Товаросопроводительная документация, экз.:


паспорт

1

упаковочный лист

1

Характеристики Электротехнического оборудования

Характеристики станков

Характеристики КПО

Характеристики импортного оборудования

Характеристики насосного оборудования

Марки стали и сплавов

Прочее оборудование

© Машинформ | Справочник содержания драгоценных металлов | mashinform@bk.ru