Лекція № 7. Автоматизація керування помповими агрегатами. Методи керування витратою поливних станцій. Автоматизація помпових станцій підкачування. Автоматизація свердловин на воду

Рівень у б’єфі вимірює поплавковий давач ДП з уніфікованим аналоговим виходом, який надходить в мікропроцесор МП. В мікропроцесорі здійснюється порівняння заданого рівня з фактичним, обчислення швидкості зміни рівня і виробляються сигнали на керування помповими агрегатами з врахуванням фактичного часу напрацювання кожним із них.

У виконавчу частину входять станції керування двигунами помп і пристрої, які дозволяють розкодовувати інформацію, яка поступає від мікропроцесора, і передавати дані про стан помпових агрегатів у мікропроцесор.

Система керування передбачає керування помповою станцією за допомогою комп’ютера і відображення на дисплеї її роботи. Інформація про роботу станції може передаватись на центральний диспетчерський пункт керування зрошувальною системою, бо помпова станція є одним з елементів цієї системи.

 

 

Для добування підземних вод бурять свердловини. Починаючи з рівня 10 м від поверхні землі, свердловини обладнують глибоководними вертикальними відцентровими помпами, що одержали назву артезіанських.

В сільському господарстві широко поширені невеликі локальні системи водопостачання – один помповий агрегат відкачує воду із свердловини і подає її у водонапірну башту або у закриту мережу. При великій витраті використовують групу свердловин, які працюють на один резервуар або закриту мережу.

Помпові установки, що відкачують воду із свердловин, крім водопостачання та зрошення, використовують також для вертикального дренажу з метою водопониження, розшарування ґрунтів і запобіганню їх вторинного засолення. Засолення ґрунтів зумовлюється тим, що високомінералізована підземна вода, випаровуючись, залишає солі у верхньому шарі. Тому найбільше ефективним засобом боротьби з засоленням є вертикальний дренаж, що знижує рівень ґрунтових вод і зменшує їх напір до значень, коли вони не можуть підніматися по капілярах і випаровуватись з поверхні ґрунту.

 

Заглибні помпові агрегати складаються з жорстко з'єднаних між собою відцентрової помпи 2 і заглибного електродвигуна 1 (рис. 1). Помповий агрегат опускають у обсадну трубу 3 на напірній трубі 4. У верхній частині помпи розташований кульовий зворотний клапан, який розвантажує помпу від тиску стовпа води у напірному

 

Рис. 1. Схема розташування у свердловині помпового агрегату.

 

трубопроводі й запобігає зворотному обертанню колеса помпи і ротора двигуна при раптовому його відключенні. Цим запобігається пошкодження електродвигуна, що може виникнути, якщо зникла напруга живлення знову з'явиться у той час, коли помпа обертає ротор двигуна в протилежну сторону. Живлення на електродвигун подається по кабелі 5, який за допомогою поясів 9 кріпиться до колони напірних труб. Електродвигун має водяне охолодження. Тому перед опусканням агрегату у свердловину порожнини електродвигуна заповнюють чистою профільованою водою, температура якої не повинна перевищувати 25 0С.

Помповий агрегат ніколи не повинний працювати «всуху», тому що навіть короткочасна робота без води призводить до ушкодження підшипників помпи, що повинні омиватися відкачуваною водою, і обмотки двигуна, яка теж охолоджується цією же водою. Для захисту електропомпи від роботи «всуху» використовують давач «сухого ходу» 6, що формує сигнал на відключення двигуна, коли рівень води у свердловині опускається нижче електpoда давача. Давач «сухого ходу» являє собою металевий стрижень, зверху покритий ізоляційним матеріалом поліхлор-вінілом. Кріпиться він до труби за допомогою спеціальних хомутів 7, а до схеми керування підключається проводом 8.

Заглибні електропомпи випускаються більше 100 типорозмірів для свердловин діаметром 100... 500 мм, з подачею води 0,63...1200 м3/год і напором 12...680 м.

Система керування роботою артезіанських свердловин повинна забезпечити:

1. Роботу помпових агрегатів незалежно від їх використання в ре-жимах автоматичного, місцевого і дистанційного керування. Місцеве керування, зазвичай, використовують при випробуванні і налагодженні помпової установки.

2. Захист електродвигуна від короткого замикання і перевантаження, яке може виникнути при поломці помпи, обриві однієї з фаз і зниженій напрузі живлення.

3 .Захист електропомпи від роботи «всуху».

4. Виключення автоматичного повторного пуску двигуна при спрацюванні будь-якого з перерахованих захистів.

5. Селективний самозапуск електродвигунів помп після короткочасного відключення напруги живлення. Це зумовлено тим, що одночасний пуск усіх підключених до трансформаторної підстанції електродвигунів недопустимий через виникнення великого сумарного пускового струму.

6. Необхідний для нормальної експлуатації свердловини об’єм вимірювань і сигналізації.

7. Передачу аварійної сигналізації на диспетчерський пункт і дублювання неї на місці.

8. В залежності від призначення свердловин на воду вибирають способи i обсяги автоматизації.

1. Повністю автоматизовані помпові установки, які керуються від давачів рівня або тиску, використовують для водопостачання або вертикального дренажу. При великій кількості свердловин створюють диспетчерський пункт, у функцію якого входить контроль за роботою свердловин. На диспетчерському пункті відображається інформація про роботу свердловин у виді „включено” „відключено” і „аварійно відключено”.

Іноді групу свердловин вертикального дренажу автоматизують у залежності від рівня води в контрольній свердловині. При підніманні рівня води до верхнього давача селективно включається уся група електронасосів. При зниженні рівня нижче нижнього давача вся група також відключається. Якщо в окремих свердловинах із-за нерівномірного притоку або з інших причин рівень води опускається