Магистралды жылу желісінің сорғы станциясы
7
8
9
10
Аңдатпа
Бұл дипломдық жобада Талдық
орған қаласының жылу желісіндегі сорғы станциясының басқару жүйесін жасап
шығаруға арналған. Жиілікті түрлендіргіш арқылы сорғы станциясын
басқарудың энерго тиімділігін арттыруға негізделген. Жұмысты орындау
барысында әдебиеттер көздеріне талдау жасалынып, реттеу нысанының
математикалық үлгісі құрылып, Genesis32 жүйесінде визуалдау жасалынды.
Сонымен бірге экономикалық бөлімінде жиілікті түрлендіргіштің
эксплутациялық шығындары есептелінді және өміртіршілік қауіпсіздігі
шаралары қарастырылды.
Аннотация
Данный дипломный проект посвящен разработке системы управления насосной
станцией тепловой сети в г. Талдыкорган, которая с помощью частотного
преобразователя разрабатывается
энергоэффективная система управления
насосной станцией. В процессе выполнения данной работы
проведен
литературный обзор,
разработана математическая модель объекта
регулирования, и в системе Genesis32 разработана визуализация. Кроме того, в
экономической части сделан расчет эксплуатационного расхода частотного
преобразователя и были рассмотрены меры по безопасности
жизнедеятельности.
11
Мазмұны
Кіріспе
1 бөлім. Сорғы станциясы технологиялық үрдіс және басқару нысаны
Ретінде
7
8
1.1
Сорғы
станциясының қысқаша сипаттамасы және оның
8
ерекшеліктері
1.1.1Сорғы қондырғылары
1.1.2 Магистралды жылу желісінің сорғы станциясы
1.2 Нысанның автоматтандырылған жүйесі
1.3 Жылу желісі және сорғы станциясының басқару нысаны ретіндегі
ерекшеліктері
1.4 Сорғы станциясын басқарудың құрылғылары мен әдістері
1.5 Басқару әдісін таңдау. Есептердің қойылымын зерттеу
2 бөлім. Сорғы станциясының математикалық үлгісін құру және
басқару жүйесін синтездеу
2.1 Сорғы станциясының математикалық үлгісі
2.2 Басқару жүйесін ситездеу
2.2.1 Құрылымдық сұлбасын құру
2.2.2 Нысанды талдау
2.2.3 Асинхронды қозғалтқыштың үлгісі. Жиілікті түрлендіргіштің
үлгісі (динамикалық)
2.2.4 Сорғы қондырғысының басқару жүйесіндегі қозғалысын Matlab
бағдарламасында зерттеу. Динамикалық режімін талдау
3 бөлім. Сорғы станциясының басқару жүйесін тәжірибелі іске асыру
3.1 SCADA - жүйесін таңдау
3.2 Жиілікті түрлендіргішті таңдау
3.3 Функциялық басқару сұлбасын сипаттау
4 Бөлім. Өміртіршілік қауіпсіздік бөлімі
4.1 Сорғы станциясының еңбек шарты
4.2 Шу мен дірілден қорғану шаралары
4.3 Қорғаныстық жерге қосу құрылғысы
5 бөлім. Техника-экономикалық бөлім
5.1 Еңбек жағдайының сараптамасы
5.2 Сорғы станциясын қайта құруға кететін шығындарды есептеу
5.2.1 Құрастырушылардың жалақысы
5.2.2 Сорғы станциясында ЖРТ орнату үшін қажетті құралдар
шығындары
5.3 Жылдық экономияны есептеу
Қорытынды
Қысқартылған сөздер тізімі
Әдебиеттер тізімі
А қосымшасы
12
9
12
14
14
18
24
25
25
31
31
32
34
44
50
50
54
54
58
58
59
63
66
66
66
67
67
68
70
71
72
74
Кіріспе
Қазіргі уақытта алға қойылған мақсаттың бірі Қазақстан қалаларында
жылумен қамтамасыз ету басқару жүйесінің оңтайлы болуын жасап шығару.
Осыған байланысты жылумен қамтамасыз етуді энерготиімділік арқылы
басқаруға, сонымен қатар ресурстарды көбірек ұтымды пайдалануға,
электрлік және жылу энергиясын үнемдеуге болады.
Әртүрлі технологиялық үрдістермен оңтайлы басқару жүйесін іске
асыру әлемге ХХ ғасырдың 60-70 жылдарында келді, соның қатарында сорғы
станциясын басқару жүйесіде болды. Сорғы станциясы ерекшеліктері мен
сипаттамасы бар күрделі нысан болып табылады. Бұл жұмыстың негізгі мәні
жиілікті - реттегіш желісін сорғы станциясына енгізу болып табылады, осының
есебінде энерготиімділікте, сенімділікте және өнімділікте көптеген міндеттер
шешіледі. Әлемде ЖРТ жүйесінің енгізулері болса да, әрқайсысына жүйе
нысаны әртүрлі құрылады.
Бұл жұмыста зерттеу нысаны болып, Талдықорған қаласының жылу
жүйесінің сорғы станциясы болып табылады. Жұмыстың өзектілігі - жиілікті
түрлендіргіш арқылы, сорғы станциясын басқарудың энергия тиімділігін арт-
тыру болып табылады.
Мұнда сорғы станциясының басқару әдістері, сонымен бірге сорғы
станциясының реттеу режім әдісінің жұмысы көрсетіледі. Сонымен қатар,
нысанның үлгісі жасалып, жиілікті түрлендіргіштің және визуалдау жүйесі
іске асырылады. Жұмыстың мақсаты - Талдықорған қаласының жылу желі-
сіндегі сорғы станциясының басқару жүйесін жасап шығару.
Бұл дипломдық жобада келесідей есептер қойылымы қарастырылады:
- әдебиеттер көздеріне талдау жасау;
- сорғы станция қондырғыларын талдау;
- басқарылатын және реттелетін параметрлерді талдау;
- жиілікті түрлендіргішті таңдау;
- сорғы станциясының АБЖ-ның математикалық үлгісін құру;
- сорғы станциясының басқару алгоритімін құру;
- сорғы станциясын визуалдау жүйесін таңдау;
- автоматтандырылған жүйенің бақылау және басқарудың визуалды
жүйесін жасау;
- Matlab бағдарламасы мен Genesis32 ортасын байланыстыру;
- өміртіршілік қауіпсіздігін қарастыру;
- экономикалық тиімділігін есептеу.
13
1 бөлім. Сорғы станциясы технологиялық үрдіс және басқару
нысаны ретінде
Сорғы станциясы (СС) өте тиімді, әмбебап және кең таралған сұйық
тасымалдау әдісі отандық, сонымен қатар шетел кәсіпорындарының әртүрлі
өнеркәсіптің салаларында қолданылады.
Сорғы станциясы
ғимараттардың
және жабдықтардың
күрделі
электрогидравликалық техникалық кешені ретінде сипатталады, соның ішінде
сұйық ағынының электрлік энергиясы механикалық энергияға өзгеруі және
сәйкесінше тасымалданатын сұйықтық параметрлерімен басқару үрдісі іске
асады.
1.1 Сорғы станциясының қысқаша сипаттамасы мен оның
ерекшеліктері
Сорғы станциялары тұрғын-үй-коммуналдық шаруашылықта көлемді
қолданыс табады. Олар функцияның талай әртүрлілігімен, бірлескен жұмыс
кезінде сорғылардың қосылу сұлбасын, реттелетін параметрлерді, сенімділік
топтарын және басқа да көрсеткіштерді сипаттайды.
Жылумен қамтамасыз ету жүйесінде сорғы станциялардың орнату
жылутасығыш тасымалын жылулық энергияға тұтынушыға көзден және
керісінше болып табылады [1].
Сорғыларды қосу әдісі бойынша СС сорғылардың жеке жұмыспен және
СС сорғылардың бірлескен жұмысымен көресетіледі. Бірінші әдіс СС үшін
аздаған сорғының қуатымен және жұмыстың сенімділігіне төмен талаптармен
сипатталады, мысалы дренажды сорғы үшін.
Ал сорғылар, бірге жұмыс жасайтын, СС барлық түрлері үшін кең
пайдалануы болып табылады. Сонымен қатар қажетті технологиялық
көрсеткіштерді қамтамасыз ету үшін құрылғылардың паралледі, тізбектей
және аралас жалғануы қолданылады. Әсіресе сорғылардың паралледі
жалғануы көптеген жылумен қамтамасыз ету СС қолданылады.
Тізбектей жалғану тек жоғарғы қысым қажет болған жағдайда ғана
жасалады. СС реттелетін параметрлері негізінде қысымды реттеу станциясы
және берілісті реттеу станциясы ретінде бөлуге болады.
СС басымды қолданыс алған сорғылардың паралледі жалғануы, сондай-
ақ сумен қамтамасыз ету жүйесінде және адамдар орналасқан аймақтарды
судан қорғау,
өнеркәсіптік
кәсіпорындарда,
өндірістік
нысандарды
технологиялық кешендердің сырт суымен қамтамасыз ету жүйелері, соның
ішінде түсті металлургия кәсіпорындарында және мұнай өңдейтін зауыттарда
пайдаланылады [2-5].
14
1.1.1 Сорғы қондырғылары
Сорғы станциясының маңызды энергетикалық элементі болып сорғы
қондырғысы, бір немесе бірнеше сорғылары бар, құбырларды сору және айдау
жүйесі, жапқыш құралы, қоғалтқыш желісі, сонымен қатар басқада
қондырғылардың өлшегіш технологиялық параметрлері болып табылады (1.1
сурет).
1.1 сурет - Сорғы станциясының технологиялық схемасы
Сорғы станциясында негізгі күштеуіш жабдық ретінде көлемдік немесе
динамикалық сорғылар пайдаланады.
Көлемдік сорғылар ығыстыру қағидасы бойынша жасайды, яғни сығылу
нәтижесінде қозғалатын сұйықтық қысымы төмендейді. Оларға қайтарымды -
ілгерлемелі (дифрагменді, піспектік) және айналғылы (аксиалды сығымдағыш,
жапқыш, бұрандалы) сорғылар жатады. Динамикалық сорғылар қозғалатын
ортаға әсер етуші күші бойынша жасайды. Оған қалақшалы қысымдағыш
(орта тепкіш, өстік) және үйкеліс қысымдағыштары (құйынды, ағыншалы)
жатады.
Солардың ішінде кең қолданысқа енген орта тепкіш сорғысы болып
табылады.
Орта тепкіш сорғысының құрылымы 1.2 суретінде көрсетілген. Сорғы
сыртында (1) шиыршық пішіні бар, жұмыс доңғалағы (3) білікке (2)
бекітілген. Ол алдыңғы және артқы табақшалардан тұрады және арасында
қалақтар (4) болады, өзінің қалыпты бағытынан қарама қарсы бағытқа, яғни
жұмыс доңғалақтары айналатын бағытқа жазылады. Құбырша (5) және сырты
(6) арқылы сору және тегеуріндік құбырлармен жалғанады.
15
1.2 сурет - Орта тепкіш сорғы схемасы
Егер сұйыққа толы сырты және сору құбырында жұмыс доңғалағы
айналса, онда сұйықтық жұмыс доңғалақ арнасында (қалақ арасындағы)
орналасқан, орта тепкіш күш нәтижесінде орта доңғалағынан шеткі аймаққа
лақтырылады. Нәтижесінде доңғалақ ортасында сиретілу, ал шеткі аймақта
жоғары қысым пайда болады. Осы қысымның арқасында сорғыдағы сұйықтық
тегеуріндік құбырға келеді, бір уақытта сору құбыры арқылы сиретілу
нәтижесінде сұйықтық сорғыға келіп түседі. Демек, орта тепкіш сорғысының
көмегімен сұйықтық тұрақты беріліп тұрады.
Орта тепкіш сорғылар (ОТС) бірнеше жұмыс доңғалақтарымен болуы
мүмкін, яғни көп сатылы. Бірақ олардың жұмыс істеу тәртібі әрқашанда
бірдей болады, яғни сұйықтықтың қозғалуы орта тепкіш күштің әсерінін
жүзеге асады.
Өстік сорғыда жұмыс доңғалағы төлке болып табылады, оған бірнеше
сүйірленген қалақшалар бекітілген. Өстік қалақшаның маңындағы доңғалақ-
тардың айналуы сұйық ағынына көтергіш күші пайда болатындай әсер етеді,
яғни сұйықтық төлкенің маңында осы әсердің нәтижесінде араласады. Өстік
сорғының жұмыс доңғалағы түтік құтысында айналады және доңғалақ
айналасындағы ағынның негізгі салмағы өс бағытында қозғалады. Бір уақытта
айдалатын сұйықтық кішкене жұмыс доңғалағымен бұралады. Құтыдағы
қозғалысытың айналу кедергісін жою үшін, жұмыс доңғалағынан белгілі бір
қашықтықта түзетуші құралын орнатады, яғни сұйықтық буынды сорғыға әрі
қарай тегеуріндік құбырға әкелінеді.
Тегеуріннің тәуелділік сызбасы, ПӘК-і, қуаты, жұмыс доңғалақтарының
айналу жиілігінің тұрақты мәндерінде берілетін сіңіруге жіберілетін биіктігі,
сорғыға келеін сұйықтықтың тұтқырлығы және тығыздығы сорғы
сипаттамасы деп аталады. Ол сорғының түрінен, құрылымынан және
түйіндердің мөлшеріне байланысты. Сорғы сипаттамасының екі түрі бар:
теориялық және тәжірбиелік жүзіндегі.
Теориялық сипаттаманы орта тепкіш сорғылардың негізгі теңдеулер
сипаттамсын пайдалану арқылы алады. ОТС жұмысына есепкке алуға қиын
түсетін көптеген факторлар әсер етеді. Сондықтан да сорғының теориялық
сипаттамасы дәл емес және тәжірибеде оларды қолданбайды. Орта тепкіш
сорғының параметрлер арасындағы жұмыстың шын тәуелділігін тәжірбие
16
жүзінде анықтайды. Сорғыларды ГОСТ 6134-71 сынаудан өткізу үшін арнайы
қойылған әдістеме бар. Сынауды жасау үшін алдымен сорғы арнайы
құралданған және өлшейтін аспабы бар стендке орнатылады. Сорғыны
қосқаннан кейін беріліс тегеурінді құбыр жолындағы ысырманың ашылу
деңгейі арқылы реттеледі. Осылай берілудің бірнеше мәні орнатылады, осы
мәнге сәйкес тегурін мөлшері және тұтынатын қуаты өлшенеді.
Тәжірбие нәтижесінде алынған мәндер беріліс мәні Q, тегеурін мәні Н
және қуаты N, сонымен қатар осы шамаларды есептеу арқылы алынған ПӘК-
тің мәнін сызбаға саламыз және қисық сызықпен қосамыз. Үш қисық сызықта
әртүрлі масштабта ордината өсі бойынша бір сызбаға салынады (1.3 сурет).
1.3 сурет - ОТС сипаттамасы
Сорғы сипаттамасының бірнеше ерекше нүктелері болады. Бастапқы
нүкте сорғы жұмысының тегурін жолындағы ысырманың жабық күйін
сипаттайды (Q=0). Бұл жағдайда тегурін Н таралады және қуат N тұтынылады.
Тұтынылатын қуат сорғыдағы судың қызуына және мехнаикалық
жоғалуына шығындалады. Сорғы ысырманың жабық кезінде тек 2-3 минут
қана жұмыс жасай алады.
n сипаттамасының оңтайлы нүктесі ПӘК-тің максималды мәніне сәйкес
келеді. Өйткені Q -- n қисығы бұл аймақта көлбеулі сипат алады, онда іс
жүзінде сорғы сипаттамасының (1.3 суретіндегі a және b нүктелер арасындағы
аймақ) пайдалануға болатын жұмыс бөлігі қолданылады. Жұмыс бөлігінің
сипаттамасы әдетте ПӘК-тің төмендеуге жіберілетін мәніне тәуелді, 2-3%
мәнінен аспау керек.
Q -- H қисығының соңғы нүктесі берілістің мәніне сәйкес келіп, яғни
сорғы кавитацинды режімге түсу мүмкіндігін болуы керек.
Сорғының жұмысын сиапттайтын негізгі қисығы Q -- H қисығы. Q -- H
қисығының пішіні сорғының құрылымына байланысты әртүрлі болуы мүмкін.
Әртүрлі сорғы үшін үздіксіз төменделетін қисықтар (тұрақты сипаттама) және
максимум қисықтары (тұрақсыз, орнықсыз сипаттамалар) болады. Бірақ екі
қисықтың түрі қалыпты, орнықты бола алады.
17
1.1.2 Магистралды жылу желісінің сорғы станциясы
Талдықорған қаласының жылумен қамтамасыз ету кешенінің негізгі
элементі болып, диаметрі 500 және 700 мм жылуөткізгіштен тұратын,
магистралды айналмалы жылуөткізгіш болып табылады. Магистралды
айналмалы жылуөткізгіші Басқуат қазандығыммен және 1, 2, 4, 5 орамды
қазандықтармен қоректендіріледі.
Магистралды жылуөткізгіш Ф700 мм жылыту және ыстық сумен қамдау
бойынша негізгі жылулық жүктемені орындайды. Жылуөткізгіште №1 және
№2 сорғы станциялары жұмыс жасайды. Магистралдың қашықтығы Ф700 мм
17790 м болады. Бұл жылуөткізгіштен әртүрлі сандағы тұтынушылары бар 52
(елу екі) кварталды жылу желісі өз бастауын алады.
Магистралды жылуөткізгіш Ф500 мм жылыту және ыстық сумен қамдау
бойынша қалған кварталды жылу желісін қамтамасыз етеді. Жылуөткізгіште
№4 және №5 сорғы станциялары жұмыс жасайды. Магистралдың қашықтығы
Ф500 мм - 11913 м. жылуөткізуден он кварталдық жылу желісі беріліп жатыр.
Жылумен қамтамасыз ету кешені бес сорғы станциясымен (СС)
қамдалған, сипаттамасы 1.1 кестесінде көрсетілген.
Сорғы станциясы 1978 ж. пайдалануға берілген және 2009 жылы қайта
құрастырылған. СС жұмыс тәртібі - жыл бойы. Жергілікті рельфтің
ерекшелігіне байланысты СС кешені тек негзгі Басқуат қазандық
қондырғысын кері берілетін желілік сумен жұмыс жасап тұр. Жылға барлық
СС бойынша электр энергиясының жиынтық шығысы 135 890 мың КВтсағ
немесе 0,3 МВттәу құрайды. Станцияның толық технологиялық схемасы 1.4
суретінде көрсетілген.
1.1 кесте - Сорғы станция негізгі қондырғыларының сипаттамасы
18 №
Ор№наласу
орны
Сор-ғы
са-ны
Сорғы
мар-
касы
Қозғалт-
қыш
түрі
Айнал
у
Саны
Электр
қорек-
СС жұмыс тәртібі
№
Ор№наласу
орны
Сор-ғы
са-ны
Сорғы
мар-
касы
Қозғалт-
қыш
түрі
Айнал
у
Саны
Электр
қорек-
Жазғы
Қысқы
1
1
к. Желтоқсан
5
1-Д
1250-
63
Асинх-
ронды
қозғалт
-қыш
1470
айнм
ин
380, В
жұмыста
- 1
жұмыста -
3
1
1
к. Желтоқсан
5
1-Д
1250-
63
Асинх-
ронды
қозғалт
-қыш
1470
айнм
ин
380, В
резерв - 4
резерв - 2
2
к. Т2өлебаева,
8789
3
1-Д
800-56
Асинх-
ронды
қозғалт
-қыш
1470
айнм
ин
380, В
-
жұмыста -
2
2
к. Т2өлебаева,
8789
3
1-Д
800-56
Асинх-
ронды
қозғалт
-қыш
1470
айнм
ин
380, В
-
резерв - 1
4
к.Абылайхан
3
1-Д
800-56
Асинх-
ронды
қозғалт
-қыш
1470
айнм
ин
380, В
-
жұмыста 2
4
к.Абылайхан
3
1-Д
800-56
Асинх-
ронды
қозғалт
-қыш
1470
айнм
ин
380, В
-
резерв - 1
5
Қаратал ыа,
56
3
1-Д
800-56
Асинх-
ронды
қозғалт
-қыш
1470
айнм
ин
380, В
жұмыста
- 1
жұмыста -
2
5
Қаратал ыа,
56
3
1-Д
800-56
Асинх-
ронды
қозғалт
-қыш
1470
айнм
ин
380, В
резерв - 2
резерв - 1
3
3
Резервті сорғы станциялар
1.4 сурет - Сорғы станциясының технологиялық схемасы
19
1.2 Нысанның автоматтандырылған жүйесі
Сорғы станциялары. Кешеннің 3 сорғы станцияларында негізгі және
қосымша қондырғының жаңартуы жүргізілді. Осы сорғы станцияларындағы
жылу энергиясының есебі Элметро-ВиЭр бейнеграфикалық тіркеуіші
арқылы жүргізіледі. Негізгі гидравликалық параметрлерді реттеу Минитрм
450 реттегіш микропроцессоры арқылы және Овен ТРМ 138 әмбебап
өлшеу реттегіші арқылы жүргізіледі. Сонымен қатар сорғы станцияларындағы
орталықтандырылған басқаруға МС8 және МС10 өлшегіш контроллері
пайдаланылады.
Магистралды және кварталды желілер. Шығыс көзіндегі және сорғы
станцияларындағы магистралды және кварталды желілерді гидравликалық
тәртіпті басқару әмбебап өлшеу реттегіші арқылы жүргізіледі, және де
ысырма мен қалпақшаға қол әректімен іске асады. Магистральды және
кварталды
жылу желісінде орталықтандырылған
алыстан басқаруға
болмайды. Негізгі параметрлерді өлшеу қаралатын құдықтың орны бойынша
жылу желісінің барлық ауданы бойынша іске асырылады.
1.3 Жылу желісі және сорғы станциясының басқару нысаны
ретіндегі ерекшеліктері
Сорғы станциялары жылумен қамтамасыз етуде басқару нысаны
ретінде. Су
жылу желілерінде сорғылар
берілген қысымды
және
тұтынушыларға
керекті шамада берілетін суды ұстап тұру үшін
пайдаланылады. Желілік сорғылар жылумен қамдау жүйесінде судың
айналмасын жүргізсе, ал толықтыратын сорғылар судың кемуін және
статикалық, динамикалық тәртіптеріндегі пъезометрлік сызығының керекті
деңгейін ұстап тұрады.
Жылумен қамдау жүйесіндегі сорғы құралдар жұмысының ерекшелігі
күн, апта, жыл мезгіліне тәуелді суды тұтынудағы графиктің бірқалыпсыз-
дығына байланысты. Судың берілуін тұрақты көлемде ұстап тұру часпик
кезінде құбырдағы тегуріннің едәуір төмендеуіне, тұтынушылардың суды
талдауының жоғарлауы және магистралды құбырдағы қысымның көтерілуіне
әкеледі, ал су шығыны төмендесе, онда тұтынушы жолында судың жоғалуы
және құбырдың жарылуы мүмкін, яғни гидравликалық соққының пайда
болуы. Жылу желі құбырында бұл үрдіс сорғы желілерінің немесе сорғы
стансасындағы сорғылардың кенеттен өшіп қалуынан пайда болады, ал сорғы
судың кірісі мен шығысындағы ысырманың толығымен қосылуы, және
жергілікті қысымның аяқ астынан көтерілуі мен төмендеуі, құбырдың
жарылуына әкеліп соқтырады [6].
Осы себептерге байланысты
сорғы станциясын автоматтандыру
саласында көптеген жасалымдар пайда болуда. Осыған байланысты сорғы
станция жұмысна белгілі талаптар бар және олардың негізіболып келесі
факторлар табылады: жылумен қамдау жүйесіндегі берілген қысымның
20
жоғарғы нақтылығын ұстап тұру;
стансаның қоректенетін кернуінің
диагностикасы және қоректің әртүрлі жаңылуынан кейін сорғы стансасының
жұмысын қалыпқа келтіру; жүйенің барлық сезгілерінің диагностикасы және
сезгілердің түзетілмеген жағдайында стансаның жұмыс істеу қабілетін ұстап
тұру; басқару пультінен датчиктерді калибрлеу; сорғыларды құрғақ жүрістен
қорғау; сорғылар жұмысының функционалдық диагностикасы; бөлінген
байланыс каналы бойынша станция жұмысының параметрлерінің беру
мүмкіндігі; басқару пультінен станса жұмысының параметрлерінің баптауы;
станса жұмысын өртке қарсы тәртіпті қамтамасыз ету; станция жұмысының
техникалық қызмет көрсету кезінде қол тәртібімен қамтамасыз ету; сорғы
қондырғыларының бірқалыпты ресурстарды өндіру үшін сорғыларды
ауыстыру.
Жылу желілері басқару нысаны ретінде. Кешеннің жылу желісі басқару
нысаны ретінде кеңістік-тарату элементтері бар күрделі динамикалық жүйені
көрсетеді, олардың әртүрлі жылугидравликалық қасиеттері бар, көбісінің
ерекшеліктері - энергетиканың басқа да үлкен жүйелерінде кездеседі [7].
Жылумен қамдау кешенінің ерекшеліктерінің жалпы санына келесілерді
атап өтуге болады:
- өндіріс, көлік, жылу энергиясын үлестіру және тұтыну үрдістерінің
уақыт бойынша үздіксіздігі;
- жылыту, ыстық сумен қамдау және желдету үрдістерінің ішкі өзара
байланысының қиындығы;
- жылумен қамдау жылу үрдістерінің инерттілігі;
- жылу энергиясы және ыстық сумен қамдау, гидравликалық және
жылулық тәртібінің жылумен қамдау үрдістерінің тұтынуының стационарлы
еместігі;
- ауытқу сипатының стохастикасы;
- жергілікті белгілер бойынша геодезиялық кешен элементтерінің
кеңістікті таралуы;
- жылу желісінің телімдері мен түйіндеріндегі жылутасымалдағыштың
жоғары сезімталдылығы;
- желілік суды айдау үшін және тұтынушылардың қыздыру элементтерін
толықтыру үшін қысым тудыратын қосымша элекртроэнергия шығынын
қажет ететін жылутасымалдағыштың жоғары тығыздығы;
- қазіргі мәндерін бағалау кезіндегі техника-экономикалық көрсеткіштер
үрдістерін жүргізуінің сапа мәселесінің болуы;
- басқару сұлбасына субъекттің тікелей қатысуының басқару құрылы-
мының иерархилығы;
- жылумен қамдау кешенінің
орталықтандырылған біруақытта
орталықсыздандырылған жедел басқару үрдісінің жоғарғы деңгейі;
- кешеннің тәртіптері мен параметрлері
туралы ақпараттың
жеткіліксіздігі және толықсыздылығы.
Жылумен қамдау кешенінінің келесі ерекшелігі анықталмағандығымен
сипатталады:
21
- басқару нысанының үлгісі нысан параметрлерінің стационарлы
еместігімен байланысты;
- құбырлардың
гидравликалық сипаттамасы қызмет ету мерзіміне
тәуелді;
- құбырдың жылу оқшаулау күйі - дымқылдылығынан, ғимараттың
жылу жоғалтуы - климат мәндерінен және есік пен терезе ойықтары арқылы
сүзілмеуі, сонмен қатар қала аумағы бойынша тұтынушылардың бытыраңқы
орналасуы;
- сыртқы ауытқуларының стохастикалық сипаттамасы бар климаттық
фактор және тұтынатын жүктеме құрылымы тәулік уақытынан, апта
күндерінен тәуелді.
- өндіруші және тұтынушы арасындағы қайшылықпен сабақтасқан
басқарулар белгілері.
Өндіруші максимум жылуды төменгі шығынмен жіберуге мүдделі, ал
тұтынушы өзінің қажеттілігін қанағаттандыруға мүдделі. Оның мақсаты -
өзінің қажеттілігін қанағаттандыру, яғни жүйе үшін:
- жылыту - ғимараттағы температура 22-24 C ;
- желдету - ауа алмастырғыш және температура 18-20 oС;
- ыстық сумен қамдау - температура 55-60 oС және керекті шығын.
Жылу өндірісін орталықтандыру өндіруші үшін тиімді.
Жылумен қамдау кешенінің негізгі өзгешелік ерекшеліктеріне келесілер
жатады [7]: үлкен сыйымды және көліктік кешігулері ауытқу берілетін каналы
және басқарылатын әсері бойынша
кешеннің динамикалық қасиетін
сипаттайды.
Жылумен қамдау кешенінің жұмыс жасау тәртібі әртүрлі параметрлер
физикалық мәні бойынша сипатталады:
- қысым (шығынды өлшеу) және температурасының динамикалық
сипаттамасының берілу жолы бойынша бір біріне ұқсамайды. Желідегі судың
шығыны екпінсіз өзгереді. Жылутасымалдағыш қозғалыс жылдамдығы
бойынша анықталатын тармақталған жылу желісі температура толқынының
өту үрдісі сағатқа созылуы мүмкін [8];
- жылу желісінде судың қайнауы. Егер реттелетін арматура немесе Twl =
o
арқылы өтетін болса, онда осы суды тасымалдайтын құбырдың қысымы
төмендейді де, судың жартысы қайнап кетеді және құбырда су буы пайда
болады. Бұл құбырдағы су сорғалауынын үзілуіне (бу тығындарының пайда
болуы) және айналымның қосылуы кезіндегі гидравликалық соққының
әсерінен құбырдың, ғимараттағы арматура және қыздыру құрылғыларының
қиратуына әкеліп соқтыруы мүмкін. Сондықтан аса қыздырылған су
тасымалданатын судың температурасымен және құбырдағы қысымның буға
айналдыратын қысымнан жоғары болып тасымалдануы керек. Пайдалану
кезінде апатты жағдай болмас үшін осы қажетті ережелерді сақтау керек [7];
- жылыту жүйесінде жылутасымалдағышты жоғарғы жылусыйым-
дылығы, салмақ тығыздығы және судың жақсы гигиеналық сапасы (жеткілікті
22130 С болатын (орталық көзден берілу) аса қызған су автоматтық қалпақша
шамада) айрықша ерекше етеді. Бірақ судың негізгі кемшілігі болып 0 0C
температура кезінде құбырда қатып қалуы, яғни құбырдың үзілуіне және
қирауына, сонымен қатар
жылумен қамдау жүйесіндегі жоғарғы
гидростатикалық қысмның пайда болуына әкеліп соқтыруы мүмкін [10];
- жеке параллель орналасқан буындардың инерционды қасиеттерінің бір
бірінен айырмашылығы бар. Сыртқы ауа температурасының тербелісі қызулы
оқшаулар (қабырға) арқылы өтетін жылу толқындары кішкене болсын өше
бастайды, фаза бойынша қалады және ақырын жылу жоғалтуын сипаттауы
мүмкін [8]. Жылу толқындарының қызулы емес сыртқы оқшаулар (терезе)
арқылы енуі, сыртқы температураның синхронны өзгеруіне және тез жылу
жоғалту болып сипатталады. 1961 ж. С.А. Чистовичтің зерттеулері бойынша
[9], жылу жіберудің оңтайлы автоматты басқаруы үшін жай және тез жылу
жоғалтудың қажетті дифференциеленген тіркеуін қарастыру керек.
Жоғарыда айтылғандарға байланысты ОЖЖ басқару кезінде тек қазіргі
уақыттағы метеофактор кешінін емес, сонымен бірге өткен уақыттағы
метриологиялық шарттарды, және де болашақтағы өзгерістер мүмкіндігін
есекеру керек.
Сонымен жалпы және айрықша ерекшеліктерінен басқа ОЖЖ келесідей
түрлері бар [7]:
- жылу көзінің жоғары деңгейде автоматтандырылуы және жылу желі
қондырғыларының, тұтынушыларды жылулық пунктінің автоматтандырылған
құралдарының толықтай дерлік болмауы;
- жылу желісі бойынша, басқа құбыр жүйесінен айырмашылығы,
өнімнің өзі емес, ал оның параметрлері (жылу, температура, қысым) тасымал-
данады, яғни жылыту, желдету және ыстық сумен қамдау әртүрлі тұтынушы
жүйесі талаптарын қанағаттандыру үшін;
- тұтынушылардың негізгі жүктемесі - жылыту, параметрлерінің өзге-
руіндегі төменгі сезімталдығымен сипатталады;
- жылуды тұтынушылар әртүрлі жағдайлардан тұрады, яғни тұтынушыға
жаманырақ немесе алыстық бойынша басқаруға тиісілі, бұл кезде тұтыну-
шылар қажет емес жылуды алады, яғни басып кету тәртібінде болады.
ОЖЖ құрылымдық ерекшлегінен келесіні атап өтуге болады, ОЖЖ
жергіліктендіру қала аймағында.
Жылумен қамдау
ҚМКК
Талдықорғантжылусервис
кешенінің
басқалардан ерекшелігі, орамды жылу желісі әртүрлі сандағы жеке жылу
пунктерімен жалғануы, абонеттің желіге тізбектей, параллелді тізбектей
қосылуы. Соңында әр орамды желі өзінің оқшауланған жылумен қамдаудың
технологиялық тәртібі бар, осыған байланысты әрбір желі жекеленген сәйкес
басқару алгоритмін құру қажеттілігіне себепші.
23
1.4 Сорғы станциясын басқарудың құрылғылары мен әдістері
Сорғы қондырғыларының жұмыс тәртібін реттеу әдісі. Орта тепкіш
сорғыларға берілетін сұйықтық пен қысымды реттеу үшін келесі әдістер
қолданылады.
- дросселді реттеу;
- сорғы құбырша шығысындағы кіріске сұйықтық ағынының бөлігін
қайта жіберу;
- сатылы реттеу;
- сорғы жұмыс доңғалағының айналу жиілігінің өзгеруі.
Дросселдік реттеудің жасалуы тегеурін құбыры жүйесіне қосалқы
кедергіні енгізуі, Q -- Н желі сипаттамасы арқасында Q -- Н'тр (сур 1.5) тіке
көтеріледі және Qз керекті берілісіне сәйкесінше 2 нүкте режімінде сорғы
сипаттамасын кесіп өтеді. Бұл кезде жүйедегі қажетті тегеурін Hз тең, ал
сорғы H2 тегеурінін таратды. Демек энергия N= Q3p болады, р = Н2 -- Н
болғанда ысырмадағы жергілікті кедергінің жоғарлауы жоғалады. Жұмыспен
қамтамасыз ету үшін сорғының пайдалы қуаты 3 нүктеде орналасқан.
1.5 сурет - Дросселдеу жұмысымен реттеу кезіндегісорғы -- желі
жүйесінің сипаттамасы
Бұл жағдайда сорғы қондырғы қуатының жойылуы:
N= gQ3H2102 3.
Онда сорғы қондырғы ПӘК-і келесідей болады:
= NN= 3 H3 H2.
(1.1)
(1.2)
Осыдан көрінеді, желіге қажетті, сорғымен таратылатын, тегеурін
арасындағы өзгерістің жоғарласа сорғы қондырғысының ПӘК-і төмендейді.
Кедергілік реттеу әдісінің елеулі кемшілік бірқалыпты сипаттамасы бар,
24
қысқа реттеу уақыты талап етілетін, тек аздаған сорғы қондырғыларына
пайдалануға болады.
Тегеурінді қайта жіберуін ретту сорғының шығысындағы сұйықтық
ағынының бөлігін ысырма көмегімен оның кірісіне бұру арқылы болып
табылады. Ал бос дөңгелек бойынша сұйықтық айналымына жойылатын
энергия пайдалы жұмыс тудырмайды, яғни жүйедегі ПӘК-тің төмендеуіне
әкеледі. СС берісі тек азаю жағына қарай реттелеі. Сору құбырына сұйықтың
қайта жіберілуі сорғының кавитациондық сапасын жақсартады, бірақ
айналымның бар болуы жүйенің ПӘК-ін төмендетеді, айналым құбырының
құрылғысын және қосымша арматуа орнауын талап етеді, яғни сорғы станса
ғимаратындағы құбыр желісін қиындатады. Сондықтан бұл әдіс қаланы іс
жүзінде сумен қамдауда таралмады.
Сорғы станциясы сатылы реттеу берісі сорғының қосылуы мен өшірілу
арқылы жүзеге асады. Бұл әдіс басқаруда қарапайым болып табылады, себебі
қосымша реттейтін қондырғыларды қажет етпейді. Бірақ бұл әдіс тұтыну
кезінде өзгеретін параметрлердің үздіксіз және сапалы ұстап тұруына, жиі
жіберілуінің шақырылуын және қондырғыштардың тоқтауын қамтамасыз ете
алмайды, яғни қондырғылар жұмысының уақытын азайтады және сорғы
станса беріліс тербелісінің тегістелуі үшін аралық жинау қойма құрылысын
талап етеді. Осы ерекшеліктер сорғы стансалардың қысқаруына себепші
болады.
Сорғы қондырғы жұмыс доңғалағының айналу жиілігі аздаған
электроэнергия шығындары бар СС өнімділігінің үздіксіз реттелуін
қамтамасыз етеді, басқа нұсқаларға қарағанда [2-5]. Бірақ ол реттелетін
жабдыққа көп шығынды талап етеді, әсіресе жоғарғы қуатты қондырғылар
үшін, және қоректенетін желімен электромагниттік үйлесімділіктің
нашарлануына әкеліп соқтырады. Бірақ та реттелетін электрлік жетектің
төменделетін бағасы бұл әдісті келешегі бар етіп қарасытырады.
Сорғы стансасында сорғы түрлерімен басқару әдісі [14]. Дара реттеу.
Басқару әдісі кезінде барлық қозғалғыштар өздерінің жеке жиілік
түрлендіргішімен (ЖТ) қамдалған. Бұл әдіс - әмбебап. Реттеудің өте кең
аралығындағы ең жоғарғы дәлдігін қамтамасыз ете алады. Функционалды
мүмкіндіктері энергетикалық параметрлерімен ғана шектелінеді. Барлық
қорғаныс функциясын қамтамасыз етеді (максималды токты және уақытша
токты қорғаныс; жүктемені жоғалуының, фаза арасындағы ҚТ, қоректелінетін
желінің кернеуінің ауытқуы, фазаның үзілуі, фазаның тізбектілігін басқару
қорғанысы және т.б). Сипаттамасы бойынша әртүрлі сорғы қондырғыларын
пайдалануға болады. Жиілік түрлендіргішінің тоқтап қалған кезіндегі жұмыс
қабілетін сақтап қалады, бұл кезде АҚ желіден айналма түйістіргісі арқылы
қоректендіріледі. Бұл әдістің жоғарғы энергиялық тиімділігі параметрлер
дәлдігі үшін энергетикалық есебінің орындалуын қамтамасыз етеді. Яғни
жұмыс жасайтын сорғылардың қатарының жөнді өзгеруі. Негізгі кемшілігі -
жоғары бағалы. ЖТ алуға шектелген жағдайға байланысыты бұл әдіс кең
қолданыс таппады.
25
Топталған реттеу. Бір түрлендіргішті бір уақытта бірнеше АҚ
параметрлерімен басқару үшін пайдалану өте сирек кездеседі. Реттеу дәлдігі
және аралығы жинақталған техникалық құралдарымен және бағдарламалық
қамдаумен анықталады. Әртүрлі сорғылардың сорғы
қондырғыларын
пайдалану мүмкіндігі шығарылған. Энерготиімділіктің төмендеуі себебі аз су
тұтыну кезінде барлық сорғы қондырғылары төмен ПӘК режімінде жұмыс
істейді. Үлкен қуаты бар ЖТ жоғарғы бағаға ие.
Аралас реттеу. Бір жиілікті реттелетін сорғы қондырғы және бірнеше
реттелмейтін СҚ жүйесі - бұл каскадты реттеу жүйесі, бірақ реттеудің
жоғарлаған дәлдігімен, ЖТ қолдануымен және басқару алгоритмімен
күрделендірілген. Негізгі кемшіліктері қондырғы ресурсының қысқаруы және
қозғалтқыштың жіберілу кезіндегі өтпелі үрдіске байланысты желіде
кернеудің тасталуыны пайда болады. Басқа шешімі, желідегі тоқтың
тасталуын төмендететуін ғана емес, СҚ элементтерінің тозуын азайтуын және
гидро соққыны алдын алуға мүмкіндік беретін, сорғы қондырғысының
жиілікті
түрлендіргішпен каскадты қосылуын бірге жай жіберілетін
қондырғымен қолдану болып табылады. ЖЖҚ қолдану жүйенің пайдалну
бағасын көтереді.
Каскадты жиілікті реттеу. Технико экономикалық көрсеткіш бойынша
каскадты жиілікті реттеу оңтайлы болып келеді. Бұл әдіс реттеудің жоғары
сапасын, сорғы стансасының жоғары энерготиімділігін және жетілдіру
шамасымен қамтамасыз етеді. Жұмыс алгоритмі (Қосымша А, сурет А.1):
- негізгі жиілікті реттеу СА жүктеме аралығындағы технологиялық
параметрді тұрақтандырады, бір агрегатты, номиналды айналу жиілігіне
біртіндеп үдеу арқылы қамтамасыздандырады;
- жиілікті реттелетін жиілік айналуының номиналды жұмыс кезіндегі
жүктеменің ары қарай жоғарлауындағы электроқозғауыш сорғы агрегаты
қоректенетін желімен үйлестіріледі, ал түрлендіргіш негізгі болатын басқа СА
басқаруға ауысады;
- осылай жүктеменің ары қарай жоғарлауында келесі қосымша агрегат
қосылады;
- жүктеменің төмендеу кезінде кері бағытта біртіндеп орындалады.
Сорғы станциясында бар басқару құрылғысы [11]. Отандық және
шетелдік замануи реттеу жүйесіндегі сорғы қондырғыларының жұмыс тәртібі
автоматтандырылған реттелетін электрлік жетегі арқылы жүзеге асады.
Мұндай жүйеде реттелетін параметр болып сұйықтық тегеуріні болып
табылады. Техниканың замануи дамуы үлкен дәлдікпен берілген тегеурінді
ұстап тұруын қолдайды. Бірақ жоғары жоғары дәлдік сорғы агретгатының
электроқозғалтқыш айналу жиілігінің үздіксіз өзгеруіне және осының
нәтижесінде
сорғы агрегатының
жеке
элементтеріне қарсы таңбалы
жүктемінің пайда болуына себеп болады (иілгіш жалғастырғыштар, сорғыны
қозғалтқышпен жалғайтын және т.б), оларды алдын ала тозуына әкеліп соқты-
ратын. Сондықтан кейбір жағдайлар қатарында реттеу жүйесінің жоғары
26
сезімсіздік аймағын орналастыру қажет болады, яғни тегеуріннің
тұрақтылығын төмендетеді.
Ыстық сумен қамдау жүйесінде сорғы қондырғысының реттелетін
электрлік жетегі ретінде электрлік жетектің бір түрін пайдалану
қарастырылады, соның ішінде: индукторлы жалғастрғыш жылжуы ББ-3509
(басқару блогы) тристорлы блогынан қыздыру көзімен және осыған ұқсас;
ТЖТ (тоқтың жиілігін түрлендіргіш) сериясының жиілікті түрлендіргіштері,
ТЖТ-2 SAMI (Stromberg фирмасы) және басқа түрлері.
Сұйықтық тегеурінің тұрақтандаруы су бөлініуі төмендеген кезде
желідегі тегеуріннің көтерілуінен қалыптасып, ал реттеу жүйесінің қозғалыс
нәтижесінде сорғының электрлік қозғалтқышының айналу жиілігі төменейді.
Сутұтынуының жоғарлауы кезінде керісінше желідегі сұйықтық тегеуріні
түсіп, ал айналу жиілігі жоғарлайды. Құбыр жүйесіндегі сұйықтық тегеурінің
тұрақтандыру жүйесінің негізгі мақсаты болып тегеурінді берілген мәнде
ұстап тұру.
Желіде тегеурінді тұрақтандыру жүйесінде қосымша реттелмейтін
сорғылардың қосылуын қарастыру керек.
Реттелетін жетекпен өте еңістелген сипаттамасы бар ең үлкен сорғы
агрегаттары жабдықталуы керек. Біртектес сорғыны пайдалану кезінде
көмескі аймағы пайда болмас үшін реттелмейтін сорғылардың жұмыс
доңғалағында аз реттелетін диаметр болуы қажет. Айналу жиілігі жоғары
болатын максималды беріліс режіміндегі реттелетін сорғының диаметрі мен
жұмысы тең болған жағдайда ұсынымға сай жоғары қуатты қозғалтқышпен
жабықталған болуы керек.
Айқын мүмкіншіліктеріне қарамасытан, сорғы қондырғысында
реттелетін электрлік жетек кең таралым алмады. Қазіргі кезде оны кең
қолдануы үшін талап етеілетн шарттар жасалған. Шалаөткізгіш техникасының
қызу дамуы түрлендіргіштің статикалық негізінде сенімді және қымба емес
реттелетін электрлік жетекті жасап шығаруға мүмкіндік берді. Сонымен бірге
әлемдік энергетикалық дағдарыс энергетикалық қордың шынайы бағасын
көрсетеді және олардың ұтымды шығындалуына себепші болды. Осының
нәтижесінде автоматтандырылған реттелетін электрлік жетекпен
жабдықталған сорғы қондырғыларын жасап шығару және зерттеу бойынша
жұмыстары кеңейді. Төменде кейбір қондығыларының сипаттамасы
келтірілген.
Индукторлы жалғастрғыш жылжуы негізінде реттелетін электрлік
жетегі бар сорғы стансасын айдау. Сорғы стансаларында реттелетін электрлік
жетегі бар АБЖ мақсаттылық пайдалануы, еліміздегі бағалар байланысын
ескере жабдықтарға, электр энергияға және т.б факторларға ВНИИВОДГЕО
жұмысына негізделген. Бұл болжаулардың тәжірбиелік тексерісі Мәскеу
қаласындағы Иванов сорғы станциясында жасалған. Бұл станцияда екі
орнатылған сорғы агрегаты бар, оның алтауы ИЖЖ-мен жабдықталған.
Агрегаттың номиналды параметрлері: берілісі 800 м3сағ (О,22 м3с), тегеурін
33 м (О,33), қуаты 160 кВт, айналу жиілігі 960 айнмин , айналу моменті ИКС
27
1,60 кН*м (160 кгсм). Қондырғының жұмыс режімін реттеу реттелетін
электрлік жетексіз сорғы агрегатының қосу өшірілуі мерізімді жүреді. Қосылу
саны тәулігіне 30-40 құрайды, ал жұмыс агрегатының саны кіріскке
байланысты 1-ден 6-ға дейін өзгерді. Автоматты реттеу жүйесі біреуінің
немесе екеуінің реттеу агрегатының және барлық, кірістің өзгерісіне
байланысты жұмыс агрегат санының айналу жиілігін өзгертеді. Айналу
жиілігі ауытқу дабылы бойынша өзгереді, яғни деңгей шығысындағы берілген
шек бойынша қалыптасуы. Ауытқу дабылы, ПИ заңы бойынша өңделген,
ИЖЖ тристорлы қоздырғышының импулсті фазалық басқару жүйесінің
кірісіне келіп түседі. Сонымен оның тоқ қоздырғышы және сәйкесінше
сорғының электр қоздырғышының айналу жиілігі реттеледі. Кірістің маңызды
өзгерісінен, реттелетін сорғының айналу жиілігі өзгерсі сорғы
қондырғысындағы берілісін талап ететін өзгерісін қаматасыз ете алмайды,
станса агрегатындағы жұмыс жасайтын жалпы санының өзгерту қажеттілігі
туындайды. Осы үшін реттелетін және реттелмейтін агрегаттардың әрекеттесу
блогы қызмет етеді. Блок реттелмейтін агрегаттардан СПИН-ды өшіреді және
ИЖЖ қоздырғышының сол уақыттағы токтың (5 А) максималды мәніне дейін
жылдамдатады, реттелетін сорғының айналу жиілігі азая бастағанда, оның
кері қақпасы жабылады және сорғы соруды тоқтады. Егер де реттелетін
сорғының айналу жиілігі максималды мәнге жеткенде, ал кіріс өсе беруді
жалғастырады және қондырғы резервуардағы ағынды суды соруды атқара
алмайды, блок реттелмейтін қосымша агрегаттың біреуін қосады және ИЖЖ
қоздырғышын минимумға дейін төмендетеді. Деңгей тұрақтылығын 55 мм
дәлдіктегі сорғы станса резервуарындағы және қосылу кезіндегі шамалы
уақытқа ауытқуын (350 мм дейін) немесе реттелмейтін сорғы агрегатының
өшуін жүйе қамтамасыз етеді. Жүйе агрегаттардың бірмезгілде бірнеше,
қазіргі жағдайда екеу, айналу жиілігін реттей алады. Мұндай жұмыс режімінің
қажеттілігі бір сорғы берілісіне кірістің кішкене жоғарлауынан пайда болады.
Осындай жағдайда реттелетін және реттелмейтін агрегаттың парралель
жұмысы орнықсыз, себебі реттелетін агрегаттың жүктемесі тек 5-10 %
номиналын құрайды. Осы кезде пайда болатын кішкене кірістің өзгерісінен
реттелмейтін агрегаттың қосылу және өшірілуінің себебі болады. Осының
нәтижесінде реттеу жүйесімен шешілмейтін қобалжыту әсері жасалынады.
Екі реттелетін агрегаттың синхронды жұмысы, жоғары қуатты бір агрегаттың
эквивалентті жұмысы, орнықсыз жұмыс режімінің пайда болуын алдын алады.
Реттеу жүйесін енгізу электроэнергияны тұтыну шамамен 10% қысқатуға
мүмкіндік берді, яғни жылына 170000 кВт, сонымен бірге сорғы агрегатының
қосылу саны тәулігіне 30-дан 3-ке дейін.
Реттелетін электрлік жетегі бар сорғы стансасы асинхронды реттегіш
каскады (АРК) сызбасы бойынша. Мәскеу қаласында ұзақ уақыт бойы Кунцев
сорғы стансасының сорғы қондырғы жүйесі (СҚЖ) жұмыс жасайды, онда
қуаты 800 кВТ болатын алты сорғы агрегаты орнатылған, соның ішінде 3-4
жұмыстық. Автоматты реттеу жүйесі бір фазалық роторлы қуаты 800 кВт
және айналу жиілігі 740 айнмин болатын ансинхронды электр
28
қозғалтқыштан, АВК түрлендіргіштен, функциясын ТДП2ЗО4ОО-Т агрегаты
орындайды, кері ауыстырғыштан және түзеткіштерден тұрады, ФРОС-800
кедергілігін тегістеу, ТС400 трансформаторымен келістірілетін, ПЗДУ90248А
басқару стансасы және жіберілетін резистор, деңгейді түрлендіргіштен
тұрады. Жүйе 7-10 см дәлдікпен резвуардағы сұйықтықты тұрақтандырады.
Агрегаттың айналу жиілігін реттеу жүйесінің қозғалыс негізі жоғарыдағы
сипаттамамен ұқсас. Сорғы агрегат станциясындағы жұмыстық саны
қызметкермен анықталады. Сорғы қондырғысында бұл жүйені пайдалану
жылына 600700 мың кВтсағ электр энергиясын үнемдейді, осылай жалпы
энергия тұтынудың 4-5%.
Жетек арқылы сорғы стансасы электр қозғалтқыш вентилі негізінде.
Мәскеу қ. Филев сорғы стансасында электр қозғалтқыш вентилі негізінде
электр жетегін қолдану арқылы АРЖ енгізілген. Стансада орнатылған 30-ФВ-
17 алты марканың ішінен тек біреуі ғана ПЧВН түрлендіргіші бар осындай
электрлі жетекпен жабдықталған. Электрлі жетектің қуаты 1600 кВт,
қозғалтқыш кернеуі 10 кВ. Түрлендіргіш қуаты 4000 кВА болатын
төмендететін құрғақ трансформатор арқылы қоректенетін электр желісіне
қосылған, ал қозғалтқыш осындай жоғарлатушы трансформатор арқылы
түрлендіргішке қосылған. Түрлендіргіш құрамына тристорлы түрлендіргіш
кіреді. Электрлі жетекпен басқару жүйесі жоғарыдағы сипаттамалармен ұқсас.
Деңгей сезгісі ретінде ауалы қоңырау және 0-5 мА шығысы бар дифманометр
қолданылған. Басқару жүйесінде Р-17 түріндегі ПИ- реттегіш пайдаланылған.
Реттелетін электрлі жетегі бар АРЖ қолдану электр энергия тұтынысын
шамамен жылға 1200 мың кВТсағ төмендеткен, сорғы жабдықтарының
пайдалану жағдайы жақсарған, қызметкерлердің жұмыс жағдайын жеңілдетті.
АРЖ жұмысын талдау және есептеуді жасау арқылы ұқсас екінші сорғы
агрегатының электрлі жетек жабдығы электр энергияны үнемдеуінің екі есеге
жоғарлауын мүмкіндік беретінін көрсетеді.
Сорғы стансасы жиілікті электрлі жетегімен. Московстрой сорғы
стансасында (Мәскеу қ.) қуаты 110 кВтсағ болатын сорғының кәдімгі қысқы
тұйықталған асинхронды электр қозғалтқышы ТЖТ түрлндіргіші арқылы
қосылған. Электрлі жетекті басқару жүйесі бұрын сипатталған бойынша ұқсас
құрастырылған, тек деңгей түрлендіргіш ретінде жүйеде ультрадыбыстық
ЭХОЗ деңгейөлшегіш қолданылады. Бұл қондырғыда жиілікті электрлі
жетегін пайдалану элект энергия тұтынысн жылына 60 мың кВтсағ азайтады,
шамамен 5%.
Мәскеу қ. сорғы стансаларында сонымен бірге жиілікті түрлендіргіштің
ТЖР-2 түрі және Stromberg финдық фирмасының өндірісі, осының негізінде
жасалған және сорғы станса жұмы режіміндегі АРЖ 10 аса агрегат қуаты 75-
тен 160 кВт дейін жұмыс жасайды. Реттеу жүйесі Stromberg фирмасының
SAMI түріндегі жиілікті түрлендіргішті қолдану арқылы
Ново-Гагат
станциясында көп уақыт бойы пайдаланды, яғни электр энергияның жалпы
тұтынысынан 7-8% үнемдеу арқылы.
29
Stromberg фирмасының жиілікті түрлендіргіштері - жоғары сенмді және
сорғы агрегатын реттеу үшін жеткілікті тығыз құралданған. Сорғы
агрегаттарының бірқалыпты пайдалануын қамтамасыздандыру үшін,
түрлендіргіштің біреуіне олар кезекпе кезек қосылуы үшін, құрылғы
қарастырылады.
1.5 Басқару әдісін таңдау. Есептердің қойылымын зерттеу
Жылутасығышты тасымал үрдісін оңтайлы басқару сорғы станциясын
пайдалану арқылы
жылумен қамадау жүйесіндегі таңдауға және
технологиялық режімдердің қабылданған критерия бойынша іске ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
8
9
10
Аңдатпа
Бұл дипломдық жобада Талдық
орған қаласының жылу желісіндегі сорғы станциясының басқару жүйесін жасап
шығаруға арналған. Жиілікті түрлендіргіш арқылы сорғы станциясын
басқарудың энерго тиімділігін арттыруға негізделген. Жұмысты орындау
барысында әдебиеттер көздеріне талдау жасалынып, реттеу нысанының
математикалық үлгісі құрылып, Genesis32 жүйесінде визуалдау жасалынды.
Сонымен бірге экономикалық бөлімінде жиілікті түрлендіргіштің
эксплутациялық шығындары есептелінді және өміртіршілік қауіпсіздігі
шаралары қарастырылды.
Аннотация
Данный дипломный проект посвящен разработке системы управления насосной
станцией тепловой сети в г. Талдыкорган, которая с помощью частотного
преобразователя разрабатывается
энергоэффективная система управления
насосной станцией. В процессе выполнения данной работы
проведен
литературный обзор,
разработана математическая модель объекта
регулирования, и в системе Genesis32 разработана визуализация. Кроме того, в
экономической части сделан расчет эксплуатационного расхода частотного
преобразователя и были рассмотрены меры по безопасности
жизнедеятельности.
11
Мазмұны
Кіріспе
1 бөлім. Сорғы станциясы технологиялық үрдіс және басқару нысаны
Ретінде
7
8
1.1
Сорғы
станциясының қысқаша сипаттамасы және оның
8
ерекшеліктері
1.1.1Сорғы қондырғылары
1.1.2 Магистралды жылу желісінің сорғы станциясы
1.2 Нысанның автоматтандырылған жүйесі
1.3 Жылу желісі және сорғы станциясының басқару нысаны ретіндегі
ерекшеліктері
1.4 Сорғы станциясын басқарудың құрылғылары мен әдістері
1.5 Басқару әдісін таңдау. Есептердің қойылымын зерттеу
2 бөлім. Сорғы станциясының математикалық үлгісін құру және
басқару жүйесін синтездеу
2.1 Сорғы станциясының математикалық үлгісі
2.2 Басқару жүйесін ситездеу
2.2.1 Құрылымдық сұлбасын құру
2.2.2 Нысанды талдау
2.2.3 Асинхронды қозғалтқыштың үлгісі. Жиілікті түрлендіргіштің
үлгісі (динамикалық)
2.2.4 Сорғы қондырғысының басқару жүйесіндегі қозғалысын Matlab
бағдарламасында зерттеу. Динамикалық режімін талдау
3 бөлім. Сорғы станциясының басқару жүйесін тәжірибелі іске асыру
3.1 SCADA - жүйесін таңдау
3.2 Жиілікті түрлендіргішті таңдау
3.3 Функциялық басқару сұлбасын сипаттау
4 Бөлім. Өміртіршілік қауіпсіздік бөлімі
4.1 Сорғы станциясының еңбек шарты
4.2 Шу мен дірілден қорғану шаралары
4.3 Қорғаныстық жерге қосу құрылғысы
5 бөлім. Техника-экономикалық бөлім
5.1 Еңбек жағдайының сараптамасы
5.2 Сорғы станциясын қайта құруға кететін шығындарды есептеу
5.2.1 Құрастырушылардың жалақысы
5.2.2 Сорғы станциясында ЖРТ орнату үшін қажетті құралдар
шығындары
5.3 Жылдық экономияны есептеу
Қорытынды
Қысқартылған сөздер тізімі
Әдебиеттер тізімі
А қосымшасы
12
9
12
14
14
18
24
25
25
31
31
32
34
44
50
50
54
54
58
58
59
63
66
66
66
67
67
68
70
71
72
74
Кіріспе
Қазіргі уақытта алға қойылған мақсаттың бірі Қазақстан қалаларында
жылумен қамтамасыз ету басқару жүйесінің оңтайлы болуын жасап шығару.
Осыған байланысты жылумен қамтамасыз етуді энерготиімділік арқылы
басқаруға, сонымен қатар ресурстарды көбірек ұтымды пайдалануға,
электрлік және жылу энергиясын үнемдеуге болады.
Әртүрлі технологиялық үрдістермен оңтайлы басқару жүйесін іске
асыру әлемге ХХ ғасырдың 60-70 жылдарында келді, соның қатарында сорғы
станциясын басқару жүйесіде болды. Сорғы станциясы ерекшеліктері мен
сипаттамасы бар күрделі нысан болып табылады. Бұл жұмыстың негізгі мәні
жиілікті - реттегіш желісін сорғы станциясына енгізу болып табылады, осының
есебінде энерготиімділікте, сенімділікте және өнімділікте көптеген міндеттер
шешіледі. Әлемде ЖРТ жүйесінің енгізулері болса да, әрқайсысына жүйе
нысаны әртүрлі құрылады.
Бұл жұмыста зерттеу нысаны болып, Талдықорған қаласының жылу
жүйесінің сорғы станциясы болып табылады. Жұмыстың өзектілігі - жиілікті
түрлендіргіш арқылы, сорғы станциясын басқарудың энергия тиімділігін арт-
тыру болып табылады.
Мұнда сорғы станциясының басқару әдістері, сонымен бірге сорғы
станциясының реттеу режім әдісінің жұмысы көрсетіледі. Сонымен қатар,
нысанның үлгісі жасалып, жиілікті түрлендіргіштің және визуалдау жүйесі
іске асырылады. Жұмыстың мақсаты - Талдықорған қаласының жылу желі-
сіндегі сорғы станциясының басқару жүйесін жасап шығару.
Бұл дипломдық жобада келесідей есептер қойылымы қарастырылады:
- әдебиеттер көздеріне талдау жасау;
- сорғы станция қондырғыларын талдау;
- басқарылатын және реттелетін параметрлерді талдау;
- жиілікті түрлендіргішті таңдау;
- сорғы станциясының АБЖ-ның математикалық үлгісін құру;
- сорғы станциясының басқару алгоритімін құру;
- сорғы станциясын визуалдау жүйесін таңдау;
- автоматтандырылған жүйенің бақылау және басқарудың визуалды
жүйесін жасау;
- Matlab бағдарламасы мен Genesis32 ортасын байланыстыру;
- өміртіршілік қауіпсіздігін қарастыру;
- экономикалық тиімділігін есептеу.
13
1 бөлім. Сорғы станциясы технологиялық үрдіс және басқару
нысаны ретінде
Сорғы станциясы (СС) өте тиімді, әмбебап және кең таралған сұйық
тасымалдау әдісі отандық, сонымен қатар шетел кәсіпорындарының әртүрлі
өнеркәсіптің салаларында қолданылады.
Сорғы станциясы
ғимараттардың
және жабдықтардың
күрделі
электрогидравликалық техникалық кешені ретінде сипатталады, соның ішінде
сұйық ағынының электрлік энергиясы механикалық энергияға өзгеруі және
сәйкесінше тасымалданатын сұйықтық параметрлерімен басқару үрдісі іске
асады.
1.1 Сорғы станциясының қысқаша сипаттамасы мен оның
ерекшеліктері
Сорғы станциялары тұрғын-үй-коммуналдық шаруашылықта көлемді
қолданыс табады. Олар функцияның талай әртүрлілігімен, бірлескен жұмыс
кезінде сорғылардың қосылу сұлбасын, реттелетін параметрлерді, сенімділік
топтарын және басқа да көрсеткіштерді сипаттайды.
Жылумен қамтамасыз ету жүйесінде сорғы станциялардың орнату
жылутасығыш тасымалын жылулық энергияға тұтынушыға көзден және
керісінше болып табылады [1].
Сорғыларды қосу әдісі бойынша СС сорғылардың жеке жұмыспен және
СС сорғылардың бірлескен жұмысымен көресетіледі. Бірінші әдіс СС үшін
аздаған сорғының қуатымен және жұмыстың сенімділігіне төмен талаптармен
сипатталады, мысалы дренажды сорғы үшін.
Ал сорғылар, бірге жұмыс жасайтын, СС барлық түрлері үшін кең
пайдалануы болып табылады. Сонымен қатар қажетті технологиялық
көрсеткіштерді қамтамасыз ету үшін құрылғылардың паралледі, тізбектей
және аралас жалғануы қолданылады. Әсіресе сорғылардың паралледі
жалғануы көптеген жылумен қамтамасыз ету СС қолданылады.
Тізбектей жалғану тек жоғарғы қысым қажет болған жағдайда ғана
жасалады. СС реттелетін параметрлері негізінде қысымды реттеу станциясы
және берілісті реттеу станциясы ретінде бөлуге болады.
СС басымды қолданыс алған сорғылардың паралледі жалғануы, сондай-
ақ сумен қамтамасыз ету жүйесінде және адамдар орналасқан аймақтарды
судан қорғау,
өнеркәсіптік
кәсіпорындарда,
өндірістік
нысандарды
технологиялық кешендердің сырт суымен қамтамасыз ету жүйелері, соның
ішінде түсті металлургия кәсіпорындарында және мұнай өңдейтін зауыттарда
пайдаланылады [2-5].
14
1.1.1 Сорғы қондырғылары
Сорғы станциясының маңызды энергетикалық элементі болып сорғы
қондырғысы, бір немесе бірнеше сорғылары бар, құбырларды сору және айдау
жүйесі, жапқыш құралы, қоғалтқыш желісі, сонымен қатар басқада
қондырғылардың өлшегіш технологиялық параметрлері болып табылады (1.1
сурет).
1.1 сурет - Сорғы станциясының технологиялық схемасы
Сорғы станциясында негізгі күштеуіш жабдық ретінде көлемдік немесе
динамикалық сорғылар пайдаланады.
Көлемдік сорғылар ығыстыру қағидасы бойынша жасайды, яғни сығылу
нәтижесінде қозғалатын сұйықтық қысымы төмендейді. Оларға қайтарымды -
ілгерлемелі (дифрагменді, піспектік) және айналғылы (аксиалды сығымдағыш,
жапқыш, бұрандалы) сорғылар жатады. Динамикалық сорғылар қозғалатын
ортаға әсер етуші күші бойынша жасайды. Оған қалақшалы қысымдағыш
(орта тепкіш, өстік) және үйкеліс қысымдағыштары (құйынды, ағыншалы)
жатады.
Солардың ішінде кең қолданысқа енген орта тепкіш сорғысы болып
табылады.
Орта тепкіш сорғысының құрылымы 1.2 суретінде көрсетілген. Сорғы
сыртында (1) шиыршық пішіні бар, жұмыс доңғалағы (3) білікке (2)
бекітілген. Ол алдыңғы және артқы табақшалардан тұрады және арасында
қалақтар (4) болады, өзінің қалыпты бағытынан қарама қарсы бағытқа, яғни
жұмыс доңғалақтары айналатын бағытқа жазылады. Құбырша (5) және сырты
(6) арқылы сору және тегеуріндік құбырлармен жалғанады.
15
1.2 сурет - Орта тепкіш сорғы схемасы
Егер сұйыққа толы сырты және сору құбырында жұмыс доңғалағы
айналса, онда сұйықтық жұмыс доңғалақ арнасында (қалақ арасындағы)
орналасқан, орта тепкіш күш нәтижесінде орта доңғалағынан шеткі аймаққа
лақтырылады. Нәтижесінде доңғалақ ортасында сиретілу, ал шеткі аймақта
жоғары қысым пайда болады. Осы қысымның арқасында сорғыдағы сұйықтық
тегеуріндік құбырға келеді, бір уақытта сору құбыры арқылы сиретілу
нәтижесінде сұйықтық сорғыға келіп түседі. Демек, орта тепкіш сорғысының
көмегімен сұйықтық тұрақты беріліп тұрады.
Орта тепкіш сорғылар (ОТС) бірнеше жұмыс доңғалақтарымен болуы
мүмкін, яғни көп сатылы. Бірақ олардың жұмыс істеу тәртібі әрқашанда
бірдей болады, яғни сұйықтықтың қозғалуы орта тепкіш күштің әсерінін
жүзеге асады.
Өстік сорғыда жұмыс доңғалағы төлке болып табылады, оған бірнеше
сүйірленген қалақшалар бекітілген. Өстік қалақшаның маңындағы доңғалақ-
тардың айналуы сұйық ағынына көтергіш күші пайда болатындай әсер етеді,
яғни сұйықтық төлкенің маңында осы әсердің нәтижесінде араласады. Өстік
сорғының жұмыс доңғалағы түтік құтысында айналады және доңғалақ
айналасындағы ағынның негізгі салмағы өс бағытында қозғалады. Бір уақытта
айдалатын сұйықтық кішкене жұмыс доңғалағымен бұралады. Құтыдағы
қозғалысытың айналу кедергісін жою үшін, жұмыс доңғалағынан белгілі бір
қашықтықта түзетуші құралын орнатады, яғни сұйықтық буынды сорғыға әрі
қарай тегеуріндік құбырға әкелінеді.
Тегеуріннің тәуелділік сызбасы, ПӘК-і, қуаты, жұмыс доңғалақтарының
айналу жиілігінің тұрақты мәндерінде берілетін сіңіруге жіберілетін биіктігі,
сорғыға келеін сұйықтықтың тұтқырлығы және тығыздығы сорғы
сипаттамасы деп аталады. Ол сорғының түрінен, құрылымынан және
түйіндердің мөлшеріне байланысты. Сорғы сипаттамасының екі түрі бар:
теориялық және тәжірбиелік жүзіндегі.
Теориялық сипаттаманы орта тепкіш сорғылардың негізгі теңдеулер
сипаттамсын пайдалану арқылы алады. ОТС жұмысына есепкке алуға қиын
түсетін көптеген факторлар әсер етеді. Сондықтан да сорғының теориялық
сипаттамасы дәл емес және тәжірибеде оларды қолданбайды. Орта тепкіш
сорғының параметрлер арасындағы жұмыстың шын тәуелділігін тәжірбие
16
жүзінде анықтайды. Сорғыларды ГОСТ 6134-71 сынаудан өткізу үшін арнайы
қойылған әдістеме бар. Сынауды жасау үшін алдымен сорғы арнайы
құралданған және өлшейтін аспабы бар стендке орнатылады. Сорғыны
қосқаннан кейін беріліс тегеурінді құбыр жолындағы ысырманың ашылу
деңгейі арқылы реттеледі. Осылай берілудің бірнеше мәні орнатылады, осы
мәнге сәйкес тегурін мөлшері және тұтынатын қуаты өлшенеді.
Тәжірбие нәтижесінде алынған мәндер беріліс мәні Q, тегеурін мәні Н
және қуаты N, сонымен қатар осы шамаларды есептеу арқылы алынған ПӘК-
тің мәнін сызбаға саламыз және қисық сызықпен қосамыз. Үш қисық сызықта
әртүрлі масштабта ордината өсі бойынша бір сызбаға салынады (1.3 сурет).
1.3 сурет - ОТС сипаттамасы
Сорғы сипаттамасының бірнеше ерекше нүктелері болады. Бастапқы
нүкте сорғы жұмысының тегурін жолындағы ысырманың жабық күйін
сипаттайды (Q=0). Бұл жағдайда тегурін Н таралады және қуат N тұтынылады.
Тұтынылатын қуат сорғыдағы судың қызуына және мехнаикалық
жоғалуына шығындалады. Сорғы ысырманың жабық кезінде тек 2-3 минут
қана жұмыс жасай алады.
n сипаттамасының оңтайлы нүктесі ПӘК-тің максималды мәніне сәйкес
келеді. Өйткені Q -- n қисығы бұл аймақта көлбеулі сипат алады, онда іс
жүзінде сорғы сипаттамасының (1.3 суретіндегі a және b нүктелер арасындағы
аймақ) пайдалануға болатын жұмыс бөлігі қолданылады. Жұмыс бөлігінің
сипаттамасы әдетте ПӘК-тің төмендеуге жіберілетін мәніне тәуелді, 2-3%
мәнінен аспау керек.
Q -- H қисығының соңғы нүктесі берілістің мәніне сәйкес келіп, яғни
сорғы кавитацинды режімге түсу мүмкіндігін болуы керек.
Сорғының жұмысын сиапттайтын негізгі қисығы Q -- H қисығы. Q -- H
қисығының пішіні сорғының құрылымына байланысты әртүрлі болуы мүмкін.
Әртүрлі сорғы үшін үздіксіз төменделетін қисықтар (тұрақты сипаттама) және
максимум қисықтары (тұрақсыз, орнықсыз сипаттамалар) болады. Бірақ екі
қисықтың түрі қалыпты, орнықты бола алады.
17
1.1.2 Магистралды жылу желісінің сорғы станциясы
Талдықорған қаласының жылумен қамтамасыз ету кешенінің негізгі
элементі болып, диаметрі 500 және 700 мм жылуөткізгіштен тұратын,
магистралды айналмалы жылуөткізгіш болып табылады. Магистралды
айналмалы жылуөткізгіші Басқуат қазандығыммен және 1, 2, 4, 5 орамды
қазандықтармен қоректендіріледі.
Магистралды жылуөткізгіш Ф700 мм жылыту және ыстық сумен қамдау
бойынша негізгі жылулық жүктемені орындайды. Жылуөткізгіште №1 және
№2 сорғы станциялары жұмыс жасайды. Магистралдың қашықтығы Ф700 мм
17790 м болады. Бұл жылуөткізгіштен әртүрлі сандағы тұтынушылары бар 52
(елу екі) кварталды жылу желісі өз бастауын алады.
Магистралды жылуөткізгіш Ф500 мм жылыту және ыстық сумен қамдау
бойынша қалған кварталды жылу желісін қамтамасыз етеді. Жылуөткізгіште
№4 және №5 сорғы станциялары жұмыс жасайды. Магистралдың қашықтығы
Ф500 мм - 11913 м. жылуөткізуден он кварталдық жылу желісі беріліп жатыр.
Жылумен қамтамасыз ету кешені бес сорғы станциясымен (СС)
қамдалған, сипаттамасы 1.1 кестесінде көрсетілген.
Сорғы станциясы 1978 ж. пайдалануға берілген және 2009 жылы қайта
құрастырылған. СС жұмыс тәртібі - жыл бойы. Жергілікті рельфтің
ерекшелігіне байланысты СС кешені тек негзгі Басқуат қазандық
қондырғысын кері берілетін желілік сумен жұмыс жасап тұр. Жылға барлық
СС бойынша электр энергиясының жиынтық шығысы 135 890 мың КВтсағ
немесе 0,3 МВттәу құрайды. Станцияның толық технологиялық схемасы 1.4
суретінде көрсетілген.
1.1 кесте - Сорғы станция негізгі қондырғыларының сипаттамасы
18 №
Ор№наласу
орны
Сор-ғы
са-ны
Сорғы
мар-
касы
Қозғалт-
қыш
түрі
Айнал
у
Саны
Электр
қорек-
СС жұмыс тәртібі
№
Ор№наласу
орны
Сор-ғы
са-ны
Сорғы
мар-
касы
Қозғалт-
қыш
түрі
Айнал
у
Саны
Электр
қорек-
Жазғы
Қысқы
1
1
к. Желтоқсан
5
1-Д
1250-
63
Асинх-
ронды
қозғалт
-қыш
1470
айнм
ин
380, В
жұмыста
- 1
жұмыста -
3
1
1
к. Желтоқсан
5
1-Д
1250-
63
Асинх-
ронды
қозғалт
-қыш
1470
айнм
ин
380, В
резерв - 4
резерв - 2
2
к. Т2өлебаева,
8789
3
1-Д
800-56
Асинх-
ронды
қозғалт
-қыш
1470
айнм
ин
380, В
-
жұмыста -
2
2
к. Т2өлебаева,
8789
3
1-Д
800-56
Асинх-
ронды
қозғалт
-қыш
1470
айнм
ин
380, В
-
резерв - 1
4
к.Абылайхан
3
1-Д
800-56
Асинх-
ронды
қозғалт
-қыш
1470
айнм
ин
380, В
-
жұмыста 2
4
к.Абылайхан
3
1-Д
800-56
Асинх-
ронды
қозғалт
-қыш
1470
айнм
ин
380, В
-
резерв - 1
5
Қаратал ыа,
56
3
1-Д
800-56
Асинх-
ронды
қозғалт
-қыш
1470
айнм
ин
380, В
жұмыста
- 1
жұмыста -
2
5
Қаратал ыа,
56
3
1-Д
800-56
Асинх-
ронды
қозғалт
-қыш
1470
айнм
ин
380, В
резерв - 2
резерв - 1
3
3
Резервті сорғы станциялар
1.4 сурет - Сорғы станциясының технологиялық схемасы
19
1.2 Нысанның автоматтандырылған жүйесі
Сорғы станциялары. Кешеннің 3 сорғы станцияларында негізгі және
қосымша қондырғының жаңартуы жүргізілді. Осы сорғы станцияларындағы
жылу энергиясының есебі Элметро-ВиЭр бейнеграфикалық тіркеуіші
арқылы жүргізіледі. Негізгі гидравликалық параметрлерді реттеу Минитрм
450 реттегіш микропроцессоры арқылы және Овен ТРМ 138 әмбебап
өлшеу реттегіші арқылы жүргізіледі. Сонымен қатар сорғы станцияларындағы
орталықтандырылған басқаруға МС8 және МС10 өлшегіш контроллері
пайдаланылады.
Магистралды және кварталды желілер. Шығыс көзіндегі және сорғы
станцияларындағы магистралды және кварталды желілерді гидравликалық
тәртіпті басқару әмбебап өлшеу реттегіші арқылы жүргізіледі, және де
ысырма мен қалпақшаға қол әректімен іске асады. Магистральды және
кварталды
жылу желісінде орталықтандырылған
алыстан басқаруға
болмайды. Негізгі параметрлерді өлшеу қаралатын құдықтың орны бойынша
жылу желісінің барлық ауданы бойынша іске асырылады.
1.3 Жылу желісі және сорғы станциясының басқару нысаны
ретіндегі ерекшеліктері
Сорғы станциялары жылумен қамтамасыз етуде басқару нысаны
ретінде. Су
жылу желілерінде сорғылар
берілген қысымды
және
тұтынушыларға
керекті шамада берілетін суды ұстап тұру үшін
пайдаланылады. Желілік сорғылар жылумен қамдау жүйесінде судың
айналмасын жүргізсе, ал толықтыратын сорғылар судың кемуін және
статикалық, динамикалық тәртіптеріндегі пъезометрлік сызығының керекті
деңгейін ұстап тұрады.
Жылумен қамдау жүйесіндегі сорғы құралдар жұмысының ерекшелігі
күн, апта, жыл мезгіліне тәуелді суды тұтынудағы графиктің бірқалыпсыз-
дығына байланысты. Судың берілуін тұрақты көлемде ұстап тұру часпик
кезінде құбырдағы тегуріннің едәуір төмендеуіне, тұтынушылардың суды
талдауының жоғарлауы және магистралды құбырдағы қысымның көтерілуіне
әкеледі, ал су шығыны төмендесе, онда тұтынушы жолында судың жоғалуы
және құбырдың жарылуы мүмкін, яғни гидравликалық соққының пайда
болуы. Жылу желі құбырында бұл үрдіс сорғы желілерінің немесе сорғы
стансасындағы сорғылардың кенеттен өшіп қалуынан пайда болады, ал сорғы
судың кірісі мен шығысындағы ысырманың толығымен қосылуы, және
жергілікті қысымның аяқ астынан көтерілуі мен төмендеуі, құбырдың
жарылуына әкеліп соқтырады [6].
Осы себептерге байланысты
сорғы станциясын автоматтандыру
саласында көптеген жасалымдар пайда болуда. Осыған байланысты сорғы
станция жұмысна белгілі талаптар бар және олардың негізіболып келесі
факторлар табылады: жылумен қамдау жүйесіндегі берілген қысымның
20
жоғарғы нақтылығын ұстап тұру;
стансаның қоректенетін кернуінің
диагностикасы және қоректің әртүрлі жаңылуынан кейін сорғы стансасының
жұмысын қалыпқа келтіру; жүйенің барлық сезгілерінің диагностикасы және
сезгілердің түзетілмеген жағдайында стансаның жұмыс істеу қабілетін ұстап
тұру; басқару пультінен датчиктерді калибрлеу; сорғыларды құрғақ жүрістен
қорғау; сорғылар жұмысының функционалдық диагностикасы; бөлінген
байланыс каналы бойынша станция жұмысының параметрлерінің беру
мүмкіндігі; басқару пультінен станса жұмысының параметрлерінің баптауы;
станса жұмысын өртке қарсы тәртіпті қамтамасыз ету; станция жұмысының
техникалық қызмет көрсету кезінде қол тәртібімен қамтамасыз ету; сорғы
қондырғыларының бірқалыпты ресурстарды өндіру үшін сорғыларды
ауыстыру.
Жылу желілері басқару нысаны ретінде. Кешеннің жылу желісі басқару
нысаны ретінде кеңістік-тарату элементтері бар күрделі динамикалық жүйені
көрсетеді, олардың әртүрлі жылугидравликалық қасиеттері бар, көбісінің
ерекшеліктері - энергетиканың басқа да үлкен жүйелерінде кездеседі [7].
Жылумен қамдау кешенінің ерекшеліктерінің жалпы санына келесілерді
атап өтуге болады:
- өндіріс, көлік, жылу энергиясын үлестіру және тұтыну үрдістерінің
уақыт бойынша үздіксіздігі;
- жылыту, ыстық сумен қамдау және желдету үрдістерінің ішкі өзара
байланысының қиындығы;
- жылумен қамдау жылу үрдістерінің инерттілігі;
- жылу энергиясы және ыстық сумен қамдау, гидравликалық және
жылулық тәртібінің жылумен қамдау үрдістерінің тұтынуының стационарлы
еместігі;
- ауытқу сипатының стохастикасы;
- жергілікті белгілер бойынша геодезиялық кешен элементтерінің
кеңістікті таралуы;
- жылу желісінің телімдері мен түйіндеріндегі жылутасымалдағыштың
жоғары сезімталдылығы;
- желілік суды айдау үшін және тұтынушылардың қыздыру элементтерін
толықтыру үшін қысым тудыратын қосымша элекртроэнергия шығынын
қажет ететін жылутасымалдағыштың жоғары тығыздығы;
- қазіргі мәндерін бағалау кезіндегі техника-экономикалық көрсеткіштер
үрдістерін жүргізуінің сапа мәселесінің болуы;
- басқару сұлбасына субъекттің тікелей қатысуының басқару құрылы-
мының иерархилығы;
- жылумен қамдау кешенінің
орталықтандырылған біруақытта
орталықсыздандырылған жедел басқару үрдісінің жоғарғы деңгейі;
- кешеннің тәртіптері мен параметрлері
туралы ақпараттың
жеткіліксіздігі және толықсыздылығы.
Жылумен қамдау кешенінінің келесі ерекшелігі анықталмағандығымен
сипатталады:
21
- басқару нысанының үлгісі нысан параметрлерінің стационарлы
еместігімен байланысты;
- құбырлардың
гидравликалық сипаттамасы қызмет ету мерзіміне
тәуелді;
- құбырдың жылу оқшаулау күйі - дымқылдылығынан, ғимараттың
жылу жоғалтуы - климат мәндерінен және есік пен терезе ойықтары арқылы
сүзілмеуі, сонмен қатар қала аумағы бойынша тұтынушылардың бытыраңқы
орналасуы;
- сыртқы ауытқуларының стохастикалық сипаттамасы бар климаттық
фактор және тұтынатын жүктеме құрылымы тәулік уақытынан, апта
күндерінен тәуелді.
- өндіруші және тұтынушы арасындағы қайшылықпен сабақтасқан
басқарулар белгілері.
Өндіруші максимум жылуды төменгі шығынмен жіберуге мүдделі, ал
тұтынушы өзінің қажеттілігін қанағаттандыруға мүдделі. Оның мақсаты -
өзінің қажеттілігін қанағаттандыру, яғни жүйе үшін:
- жылыту - ғимараттағы температура 22-24 C ;
- желдету - ауа алмастырғыш және температура 18-20 oС;
- ыстық сумен қамдау - температура 55-60 oС және керекті шығын.
Жылу өндірісін орталықтандыру өндіруші үшін тиімді.
Жылумен қамдау кешенінің негізгі өзгешелік ерекшеліктеріне келесілер
жатады [7]: үлкен сыйымды және көліктік кешігулері ауытқу берілетін каналы
және басқарылатын әсері бойынша
кешеннің динамикалық қасиетін
сипаттайды.
Жылумен қамдау кешенінің жұмыс жасау тәртібі әртүрлі параметрлер
физикалық мәні бойынша сипатталады:
- қысым (шығынды өлшеу) және температурасының динамикалық
сипаттамасының берілу жолы бойынша бір біріне ұқсамайды. Желідегі судың
шығыны екпінсіз өзгереді. Жылутасымалдағыш қозғалыс жылдамдығы
бойынша анықталатын тармақталған жылу желісі температура толқынының
өту үрдісі сағатқа созылуы мүмкін [8];
- жылу желісінде судың қайнауы. Егер реттелетін арматура немесе Twl =
o
арқылы өтетін болса, онда осы суды тасымалдайтын құбырдың қысымы
төмендейді де, судың жартысы қайнап кетеді және құбырда су буы пайда
болады. Бұл құбырдағы су сорғалауынын үзілуіне (бу тығындарының пайда
болуы) және айналымның қосылуы кезіндегі гидравликалық соққының
әсерінен құбырдың, ғимараттағы арматура және қыздыру құрылғыларының
қиратуына әкеліп соқтыруы мүмкін. Сондықтан аса қыздырылған су
тасымалданатын судың температурасымен және құбырдағы қысымның буға
айналдыратын қысымнан жоғары болып тасымалдануы керек. Пайдалану
кезінде апатты жағдай болмас үшін осы қажетті ережелерді сақтау керек [7];
- жылыту жүйесінде жылутасымалдағышты жоғарғы жылусыйым-
дылығы, салмақ тығыздығы және судың жақсы гигиеналық сапасы (жеткілікті
22130 С болатын (орталық көзден берілу) аса қызған су автоматтық қалпақша
шамада) айрықша ерекше етеді. Бірақ судың негізгі кемшілігі болып 0 0C
температура кезінде құбырда қатып қалуы, яғни құбырдың үзілуіне және
қирауына, сонымен қатар
жылумен қамдау жүйесіндегі жоғарғы
гидростатикалық қысмның пайда болуына әкеліп соқтыруы мүмкін [10];
- жеке параллель орналасқан буындардың инерционды қасиеттерінің бір
бірінен айырмашылығы бар. Сыртқы ауа температурасының тербелісі қызулы
оқшаулар (қабырға) арқылы өтетін жылу толқындары кішкене болсын өше
бастайды, фаза бойынша қалады және ақырын жылу жоғалтуын сипаттауы
мүмкін [8]. Жылу толқындарының қызулы емес сыртқы оқшаулар (терезе)
арқылы енуі, сыртқы температураның синхронны өзгеруіне және тез жылу
жоғалту болып сипатталады. 1961 ж. С.А. Чистовичтің зерттеулері бойынша
[9], жылу жіберудің оңтайлы автоматты басқаруы үшін жай және тез жылу
жоғалтудың қажетті дифференциеленген тіркеуін қарастыру керек.
Жоғарыда айтылғандарға байланысты ОЖЖ басқару кезінде тек қазіргі
уақыттағы метеофактор кешінін емес, сонымен бірге өткен уақыттағы
метриологиялық шарттарды, және де болашақтағы өзгерістер мүмкіндігін
есекеру керек.
Сонымен жалпы және айрықша ерекшеліктерінен басқа ОЖЖ келесідей
түрлері бар [7]:
- жылу көзінің жоғары деңгейде автоматтандырылуы және жылу желі
қондырғыларының, тұтынушыларды жылулық пунктінің автоматтандырылған
құралдарының толықтай дерлік болмауы;
- жылу желісі бойынша, басқа құбыр жүйесінен айырмашылығы,
өнімнің өзі емес, ал оның параметрлері (жылу, температура, қысым) тасымал-
данады, яғни жылыту, желдету және ыстық сумен қамдау әртүрлі тұтынушы
жүйесі талаптарын қанағаттандыру үшін;
- тұтынушылардың негізгі жүктемесі - жылыту, параметрлерінің өзге-
руіндегі төменгі сезімталдығымен сипатталады;
- жылуды тұтынушылар әртүрлі жағдайлардан тұрады, яғни тұтынушыға
жаманырақ немесе алыстық бойынша басқаруға тиісілі, бұл кезде тұтыну-
шылар қажет емес жылуды алады, яғни басып кету тәртібінде болады.
ОЖЖ құрылымдық ерекшлегінен келесіні атап өтуге болады, ОЖЖ
жергіліктендіру қала аймағында.
Жылумен қамдау
ҚМКК
Талдықорғантжылусервис
кешенінің
басқалардан ерекшелігі, орамды жылу желісі әртүрлі сандағы жеке жылу
пунктерімен жалғануы, абонеттің желіге тізбектей, параллелді тізбектей
қосылуы. Соңында әр орамды желі өзінің оқшауланған жылумен қамдаудың
технологиялық тәртібі бар, осыған байланысты әрбір желі жекеленген сәйкес
басқару алгоритмін құру қажеттілігіне себепші.
23
1.4 Сорғы станциясын басқарудың құрылғылары мен әдістері
Сорғы қондырғыларының жұмыс тәртібін реттеу әдісі. Орта тепкіш
сорғыларға берілетін сұйықтық пен қысымды реттеу үшін келесі әдістер
қолданылады.
- дросселді реттеу;
- сорғы құбырша шығысындағы кіріске сұйықтық ағынының бөлігін
қайта жіберу;
- сатылы реттеу;
- сорғы жұмыс доңғалағының айналу жиілігінің өзгеруі.
Дросселдік реттеудің жасалуы тегеурін құбыры жүйесіне қосалқы
кедергіні енгізуі, Q -- Н желі сипаттамасы арқасында Q -- Н'тр (сур 1.5) тіке
көтеріледі және Qз керекті берілісіне сәйкесінше 2 нүкте режімінде сорғы
сипаттамасын кесіп өтеді. Бұл кезде жүйедегі қажетті тегеурін Hз тең, ал
сорғы H2 тегеурінін таратды. Демек энергия N= Q3p болады, р = Н2 -- Н
болғанда ысырмадағы жергілікті кедергінің жоғарлауы жоғалады. Жұмыспен
қамтамасыз ету үшін сорғының пайдалы қуаты 3 нүктеде орналасқан.
1.5 сурет - Дросселдеу жұмысымен реттеу кезіндегісорғы -- желі
жүйесінің сипаттамасы
Бұл жағдайда сорғы қондырғы қуатының жойылуы:
N= gQ3H2102 3.
Онда сорғы қондырғы ПӘК-і келесідей болады:
= NN= 3 H3 H2.
(1.1)
(1.2)
Осыдан көрінеді, желіге қажетті, сорғымен таратылатын, тегеурін
арасындағы өзгерістің жоғарласа сорғы қондырғысының ПӘК-і төмендейді.
Кедергілік реттеу әдісінің елеулі кемшілік бірқалыпты сипаттамасы бар,
24
қысқа реттеу уақыты талап етілетін, тек аздаған сорғы қондырғыларына
пайдалануға болады.
Тегеурінді қайта жіберуін ретту сорғының шығысындағы сұйықтық
ағынының бөлігін ысырма көмегімен оның кірісіне бұру арқылы болып
табылады. Ал бос дөңгелек бойынша сұйықтық айналымына жойылатын
энергия пайдалы жұмыс тудырмайды, яғни жүйедегі ПӘК-тің төмендеуіне
әкеледі. СС берісі тек азаю жағына қарай реттелеі. Сору құбырына сұйықтың
қайта жіберілуі сорғының кавитациондық сапасын жақсартады, бірақ
айналымның бар болуы жүйенің ПӘК-ін төмендетеді, айналым құбырының
құрылғысын және қосымша арматуа орнауын талап етеді, яғни сорғы станса
ғимаратындағы құбыр желісін қиындатады. Сондықтан бұл әдіс қаланы іс
жүзінде сумен қамдауда таралмады.
Сорғы станциясы сатылы реттеу берісі сорғының қосылуы мен өшірілу
арқылы жүзеге асады. Бұл әдіс басқаруда қарапайым болып табылады, себебі
қосымша реттейтін қондырғыларды қажет етпейді. Бірақ бұл әдіс тұтыну
кезінде өзгеретін параметрлердің үздіксіз және сапалы ұстап тұруына, жиі
жіберілуінің шақырылуын және қондырғыштардың тоқтауын қамтамасыз ете
алмайды, яғни қондырғылар жұмысының уақытын азайтады және сорғы
станса беріліс тербелісінің тегістелуі үшін аралық жинау қойма құрылысын
талап етеді. Осы ерекшеліктер сорғы стансалардың қысқаруына себепші
болады.
Сорғы қондырғы жұмыс доңғалағының айналу жиілігі аздаған
электроэнергия шығындары бар СС өнімділігінің үздіксіз реттелуін
қамтамасыз етеді, басқа нұсқаларға қарағанда [2-5]. Бірақ ол реттелетін
жабдыққа көп шығынды талап етеді, әсіресе жоғарғы қуатты қондырғылар
үшін, және қоректенетін желімен электромагниттік үйлесімділіктің
нашарлануына әкеліп соқтырады. Бірақ та реттелетін электрлік жетектің
төменделетін бағасы бұл әдісті келешегі бар етіп қарасытырады.
Сорғы стансасында сорғы түрлерімен басқару әдісі [14]. Дара реттеу.
Басқару әдісі кезінде барлық қозғалғыштар өздерінің жеке жиілік
түрлендіргішімен (ЖТ) қамдалған. Бұл әдіс - әмбебап. Реттеудің өте кең
аралығындағы ең жоғарғы дәлдігін қамтамасыз ете алады. Функционалды
мүмкіндіктері энергетикалық параметрлерімен ғана шектелінеді. Барлық
қорғаныс функциясын қамтамасыз етеді (максималды токты және уақытша
токты қорғаныс; жүктемені жоғалуының, фаза арасындағы ҚТ, қоректелінетін
желінің кернеуінің ауытқуы, фазаның үзілуі, фазаның тізбектілігін басқару
қорғанысы және т.б). Сипаттамасы бойынша әртүрлі сорғы қондырғыларын
пайдалануға болады. Жиілік түрлендіргішінің тоқтап қалған кезіндегі жұмыс
қабілетін сақтап қалады, бұл кезде АҚ желіден айналма түйістіргісі арқылы
қоректендіріледі. Бұл әдістің жоғарғы энергиялық тиімділігі параметрлер
дәлдігі үшін энергетикалық есебінің орындалуын қамтамасыз етеді. Яғни
жұмыс жасайтын сорғылардың қатарының жөнді өзгеруі. Негізгі кемшілігі -
жоғары бағалы. ЖТ алуға шектелген жағдайға байланысыты бұл әдіс кең
қолданыс таппады.
25
Топталған реттеу. Бір түрлендіргішті бір уақытта бірнеше АҚ
параметрлерімен басқару үшін пайдалану өте сирек кездеседі. Реттеу дәлдігі
және аралығы жинақталған техникалық құралдарымен және бағдарламалық
қамдаумен анықталады. Әртүрлі сорғылардың сорғы
қондырғыларын
пайдалану мүмкіндігі шығарылған. Энерготиімділіктің төмендеуі себебі аз су
тұтыну кезінде барлық сорғы қондырғылары төмен ПӘК режімінде жұмыс
істейді. Үлкен қуаты бар ЖТ жоғарғы бағаға ие.
Аралас реттеу. Бір жиілікті реттелетін сорғы қондырғы және бірнеше
реттелмейтін СҚ жүйесі - бұл каскадты реттеу жүйесі, бірақ реттеудің
жоғарлаған дәлдігімен, ЖТ қолдануымен және басқару алгоритмімен
күрделендірілген. Негізгі кемшіліктері қондырғы ресурсының қысқаруы және
қозғалтқыштың жіберілу кезіндегі өтпелі үрдіске байланысты желіде
кернеудің тасталуыны пайда болады. Басқа шешімі, желідегі тоқтың
тасталуын төмендететуін ғана емес, СҚ элементтерінің тозуын азайтуын және
гидро соққыны алдын алуға мүмкіндік беретін, сорғы қондырғысының
жиілікті
түрлендіргішпен каскадты қосылуын бірге жай жіберілетін
қондырғымен қолдану болып табылады. ЖЖҚ қолдану жүйенің пайдалну
бағасын көтереді.
Каскадты жиілікті реттеу. Технико экономикалық көрсеткіш бойынша
каскадты жиілікті реттеу оңтайлы болып келеді. Бұл әдіс реттеудің жоғары
сапасын, сорғы стансасының жоғары энерготиімділігін және жетілдіру
шамасымен қамтамасыз етеді. Жұмыс алгоритмі (Қосымша А, сурет А.1):
- негізгі жиілікті реттеу СА жүктеме аралығындағы технологиялық
параметрді тұрақтандырады, бір агрегатты, номиналды айналу жиілігіне
біртіндеп үдеу арқылы қамтамасыздандырады;
- жиілікті реттелетін жиілік айналуының номиналды жұмыс кезіндегі
жүктеменің ары қарай жоғарлауындағы электроқозғауыш сорғы агрегаты
қоректенетін желімен үйлестіріледі, ал түрлендіргіш негізгі болатын басқа СА
басқаруға ауысады;
- осылай жүктеменің ары қарай жоғарлауында келесі қосымша агрегат
қосылады;
- жүктеменің төмендеу кезінде кері бағытта біртіндеп орындалады.
Сорғы станциясында бар басқару құрылғысы [11]. Отандық және
шетелдік замануи реттеу жүйесіндегі сорғы қондырғыларының жұмыс тәртібі
автоматтандырылған реттелетін электрлік жетегі арқылы жүзеге асады.
Мұндай жүйеде реттелетін параметр болып сұйықтық тегеуріні болып
табылады. Техниканың замануи дамуы үлкен дәлдікпен берілген тегеурінді
ұстап тұруын қолдайды. Бірақ жоғары жоғары дәлдік сорғы агретгатының
электроқозғалтқыш айналу жиілігінің үздіксіз өзгеруіне және осының
нәтижесінде
сорғы агрегатының
жеке
элементтеріне қарсы таңбалы
жүктемінің пайда болуына себеп болады (иілгіш жалғастырғыштар, сорғыны
қозғалтқышпен жалғайтын және т.б), оларды алдын ала тозуына әкеліп соқты-
ратын. Сондықтан кейбір жағдайлар қатарында реттеу жүйесінің жоғары
26
сезімсіздік аймағын орналастыру қажет болады, яғни тегеуріннің
тұрақтылығын төмендетеді.
Ыстық сумен қамдау жүйесінде сорғы қондырғысының реттелетін
электрлік жетегі ретінде электрлік жетектің бір түрін пайдалану
қарастырылады, соның ішінде: индукторлы жалғастрғыш жылжуы ББ-3509
(басқару блогы) тристорлы блогынан қыздыру көзімен және осыған ұқсас;
ТЖТ (тоқтың жиілігін түрлендіргіш) сериясының жиілікті түрлендіргіштері,
ТЖТ-2 SAMI (Stromberg фирмасы) және басқа түрлері.
Сұйықтық тегеурінің тұрақтандаруы су бөлініуі төмендеген кезде
желідегі тегеуріннің көтерілуінен қалыптасып, ал реттеу жүйесінің қозғалыс
нәтижесінде сорғының электрлік қозғалтқышының айналу жиілігі төменейді.
Сутұтынуының жоғарлауы кезінде керісінше желідегі сұйықтық тегеуріні
түсіп, ал айналу жиілігі жоғарлайды. Құбыр жүйесіндегі сұйықтық тегеурінің
тұрақтандыру жүйесінің негізгі мақсаты болып тегеурінді берілген мәнде
ұстап тұру.
Желіде тегеурінді тұрақтандыру жүйесінде қосымша реттелмейтін
сорғылардың қосылуын қарастыру керек.
Реттелетін жетекпен өте еңістелген сипаттамасы бар ең үлкен сорғы
агрегаттары жабдықталуы керек. Біртектес сорғыны пайдалану кезінде
көмескі аймағы пайда болмас үшін реттелмейтін сорғылардың жұмыс
доңғалағында аз реттелетін диаметр болуы қажет. Айналу жиілігі жоғары
болатын максималды беріліс режіміндегі реттелетін сорғының диаметрі мен
жұмысы тең болған жағдайда ұсынымға сай жоғары қуатты қозғалтқышпен
жабықталған болуы керек.
Айқын мүмкіншіліктеріне қарамасытан, сорғы қондырғысында
реттелетін электрлік жетек кең таралым алмады. Қазіргі кезде оны кең
қолдануы үшін талап етеілетн шарттар жасалған. Шалаөткізгіш техникасының
қызу дамуы түрлендіргіштің статикалық негізінде сенімді және қымба емес
реттелетін электрлік жетекті жасап шығаруға мүмкіндік берді. Сонымен бірге
әлемдік энергетикалық дағдарыс энергетикалық қордың шынайы бағасын
көрсетеді және олардың ұтымды шығындалуына себепші болды. Осының
нәтижесінде автоматтандырылған реттелетін электрлік жетекпен
жабдықталған сорғы қондырғыларын жасап шығару және зерттеу бойынша
жұмыстары кеңейді. Төменде кейбір қондығыларының сипаттамасы
келтірілген.
Индукторлы жалғастрғыш жылжуы негізінде реттелетін электрлік
жетегі бар сорғы стансасын айдау. Сорғы стансаларында реттелетін электрлік
жетегі бар АБЖ мақсаттылық пайдалануы, еліміздегі бағалар байланысын
ескере жабдықтарға, электр энергияға және т.б факторларға ВНИИВОДГЕО
жұмысына негізделген. Бұл болжаулардың тәжірбиелік тексерісі Мәскеу
қаласындағы Иванов сорғы станциясында жасалған. Бұл станцияда екі
орнатылған сорғы агрегаты бар, оның алтауы ИЖЖ-мен жабдықталған.
Агрегаттың номиналды параметрлері: берілісі 800 м3сағ (О,22 м3с), тегеурін
33 м (О,33), қуаты 160 кВт, айналу жиілігі 960 айнмин , айналу моменті ИКС
27
1,60 кН*м (160 кгсм). Қондырғының жұмыс режімін реттеу реттелетін
электрлік жетексіз сорғы агрегатының қосу өшірілуі мерізімді жүреді. Қосылу
саны тәулігіне 30-40 құрайды, ал жұмыс агрегатының саны кіріскке
байланысты 1-ден 6-ға дейін өзгерді. Автоматты реттеу жүйесі біреуінің
немесе екеуінің реттеу агрегатының және барлық, кірістің өзгерісіне
байланысты жұмыс агрегат санының айналу жиілігін өзгертеді. Айналу
жиілігі ауытқу дабылы бойынша өзгереді, яғни деңгей шығысындағы берілген
шек бойынша қалыптасуы. Ауытқу дабылы, ПИ заңы бойынша өңделген,
ИЖЖ тристорлы қоздырғышының импулсті фазалық басқару жүйесінің
кірісіне келіп түседі. Сонымен оның тоқ қоздырғышы және сәйкесінше
сорғының электр қоздырғышының айналу жиілігі реттеледі. Кірістің маңызды
өзгерісінен, реттелетін сорғының айналу жиілігі өзгерсі сорғы
қондырғысындағы берілісін талап ететін өзгерісін қаматасыз ете алмайды,
станса агрегатындағы жұмыс жасайтын жалпы санының өзгерту қажеттілігі
туындайды. Осы үшін реттелетін және реттелмейтін агрегаттардың әрекеттесу
блогы қызмет етеді. Блок реттелмейтін агрегаттардан СПИН-ды өшіреді және
ИЖЖ қоздырғышының сол уақыттағы токтың (5 А) максималды мәніне дейін
жылдамдатады, реттелетін сорғының айналу жиілігі азая бастағанда, оның
кері қақпасы жабылады және сорғы соруды тоқтады. Егер де реттелетін
сорғының айналу жиілігі максималды мәнге жеткенде, ал кіріс өсе беруді
жалғастырады және қондырғы резервуардағы ағынды суды соруды атқара
алмайды, блок реттелмейтін қосымша агрегаттың біреуін қосады және ИЖЖ
қоздырғышын минимумға дейін төмендетеді. Деңгей тұрақтылығын 55 мм
дәлдіктегі сорғы станса резервуарындағы және қосылу кезіндегі шамалы
уақытқа ауытқуын (350 мм дейін) немесе реттелмейтін сорғы агрегатының
өшуін жүйе қамтамасыз етеді. Жүйе агрегаттардың бірмезгілде бірнеше,
қазіргі жағдайда екеу, айналу жиілігін реттей алады. Мұндай жұмыс режімінің
қажеттілігі бір сорғы берілісіне кірістің кішкене жоғарлауынан пайда болады.
Осындай жағдайда реттелетін және реттелмейтін агрегаттың парралель
жұмысы орнықсыз, себебі реттелетін агрегаттың жүктемесі тек 5-10 %
номиналын құрайды. Осы кезде пайда болатын кішкене кірістің өзгерісінен
реттелмейтін агрегаттың қосылу және өшірілуінің себебі болады. Осының
нәтижесінде реттеу жүйесімен шешілмейтін қобалжыту әсері жасалынады.
Екі реттелетін агрегаттың синхронды жұмысы, жоғары қуатты бір агрегаттың
эквивалентті жұмысы, орнықсыз жұмыс режімінің пайда болуын алдын алады.
Реттеу жүйесін енгізу электроэнергияны тұтыну шамамен 10% қысқатуға
мүмкіндік берді, яғни жылына 170000 кВт, сонымен бірге сорғы агрегатының
қосылу саны тәулігіне 30-дан 3-ке дейін.
Реттелетін электрлік жетегі бар сорғы стансасы асинхронды реттегіш
каскады (АРК) сызбасы бойынша. Мәскеу қаласында ұзақ уақыт бойы Кунцев
сорғы стансасының сорғы қондырғы жүйесі (СҚЖ) жұмыс жасайды, онда
қуаты 800 кВТ болатын алты сорғы агрегаты орнатылған, соның ішінде 3-4
жұмыстық. Автоматты реттеу жүйесі бір фазалық роторлы қуаты 800 кВт
және айналу жиілігі 740 айнмин болатын ансинхронды электр
28
қозғалтқыштан, АВК түрлендіргіштен, функциясын ТДП2ЗО4ОО-Т агрегаты
орындайды, кері ауыстырғыштан және түзеткіштерден тұрады, ФРОС-800
кедергілігін тегістеу, ТС400 трансформаторымен келістірілетін, ПЗДУ90248А
басқару стансасы және жіберілетін резистор, деңгейді түрлендіргіштен
тұрады. Жүйе 7-10 см дәлдікпен резвуардағы сұйықтықты тұрақтандырады.
Агрегаттың айналу жиілігін реттеу жүйесінің қозғалыс негізі жоғарыдағы
сипаттамамен ұқсас. Сорғы агрегат станциясындағы жұмыстық саны
қызметкермен анықталады. Сорғы қондырғысында бұл жүйені пайдалану
жылына 600700 мың кВтсағ электр энергиясын үнемдейді, осылай жалпы
энергия тұтынудың 4-5%.
Жетек арқылы сорғы стансасы электр қозғалтқыш вентилі негізінде.
Мәскеу қ. Филев сорғы стансасында электр қозғалтқыш вентилі негізінде
электр жетегін қолдану арқылы АРЖ енгізілген. Стансада орнатылған 30-ФВ-
17 алты марканың ішінен тек біреуі ғана ПЧВН түрлендіргіші бар осындай
электрлі жетекпен жабдықталған. Электрлі жетектің қуаты 1600 кВт,
қозғалтқыш кернеуі 10 кВ. Түрлендіргіш қуаты 4000 кВА болатын
төмендететін құрғақ трансформатор арқылы қоректенетін электр желісіне
қосылған, ал қозғалтқыш осындай жоғарлатушы трансформатор арқылы
түрлендіргішке қосылған. Түрлендіргіш құрамына тристорлы түрлендіргіш
кіреді. Электрлі жетекпен басқару жүйесі жоғарыдағы сипаттамалармен ұқсас.
Деңгей сезгісі ретінде ауалы қоңырау және 0-5 мА шығысы бар дифманометр
қолданылған. Басқару жүйесінде Р-17 түріндегі ПИ- реттегіш пайдаланылған.
Реттелетін электрлі жетегі бар АРЖ қолдану электр энергия тұтынысын
шамамен жылға 1200 мың кВТсағ төмендеткен, сорғы жабдықтарының
пайдалану жағдайы жақсарған, қызметкерлердің жұмыс жағдайын жеңілдетті.
АРЖ жұмысын талдау және есептеуді жасау арқылы ұқсас екінші сорғы
агрегатының электрлі жетек жабдығы электр энергияны үнемдеуінің екі есеге
жоғарлауын мүмкіндік беретінін көрсетеді.
Сорғы стансасы жиілікті электрлі жетегімен. Московстрой сорғы
стансасында (Мәскеу қ.) қуаты 110 кВтсағ болатын сорғының кәдімгі қысқы
тұйықталған асинхронды электр қозғалтқышы ТЖТ түрлндіргіші арқылы
қосылған. Электрлі жетекті басқару жүйесі бұрын сипатталған бойынша ұқсас
құрастырылған, тек деңгей түрлендіргіш ретінде жүйеде ультрадыбыстық
ЭХОЗ деңгейөлшегіш қолданылады. Бұл қондырғыда жиілікті электрлі
жетегін пайдалану элект энергия тұтынысн жылына 60 мың кВтсағ азайтады,
шамамен 5%.
Мәскеу қ. сорғы стансаларында сонымен бірге жиілікті түрлендіргіштің
ТЖР-2 түрі және Stromberg финдық фирмасының өндірісі, осының негізінде
жасалған және сорғы станса жұмы режіміндегі АРЖ 10 аса агрегат қуаты 75-
тен 160 кВт дейін жұмыс жасайды. Реттеу жүйесі Stromberg фирмасының
SAMI түріндегі жиілікті түрлендіргішті қолдану арқылы
Ново-Гагат
станциясында көп уақыт бойы пайдаланды, яғни электр энергияның жалпы
тұтынысынан 7-8% үнемдеу арқылы.
29
Stromberg фирмасының жиілікті түрлендіргіштері - жоғары сенмді және
сорғы агрегатын реттеу үшін жеткілікті тығыз құралданған. Сорғы
агрегаттарының бірқалыпты пайдалануын қамтамасыздандыру үшін,
түрлендіргіштің біреуіне олар кезекпе кезек қосылуы үшін, құрылғы
қарастырылады.
1.5 Басқару әдісін таңдау. Есептердің қойылымын зерттеу
Жылутасығышты тасымал үрдісін оңтайлы басқару сорғы станциясын
пайдалану арқылы
жылумен қамадау жүйесіндегі таңдауға және
технологиялық режімдердің қабылданған критерия бойынша іске ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Ұқсас жұмыстар
Пәндер
- Іс жүргізу
- Автоматтандыру, Техника
- Алғашқы әскери дайындық
- Астрономия
- Ауыл шаруашылығы
- Банк ісі
- Бизнесті бағалау
- Биология
- Бухгалтерлік іс
- Валеология
- Ветеринария
- География
- Геология, Геофизика, Геодезия
- Дін
- Ет, сүт, шарап өнімдері
- Жалпы тарих
- Жер кадастрі, Жылжымайтын мүлік
- Журналистика
- Информатика
- Кеден ісі
- Маркетинг
- Математика, Геометрия
- Медицина
- Мемлекеттік басқару
- Менеджмент
- Мұнай, Газ
- Мұрағат ісі
- Мәдениеттану
- ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности)
- Педагогика
- Полиграфия
- Психология
- Салық
- Саясаттану
- Сақтандыру
- Сертификаттау, стандарттау
- Социология, Демография
- Спорт
- Статистика
- Тілтану, Филология
- Тарихи тұлғалар
- Тау-кен ісі
- Транспорт
- Туризм
- Физика
- Философия
- Халықаралық қатынастар
- Химия
- Экология, Қоршаған ортаны қорғау
- Экономика
- Экономикалық география
- Электротехника
- Қазақстан тарихы
- Қаржы
- Құрылыс
- Құқық, Криминалистика
- Әдебиет
- Өнер, музыка
- Өнеркәсіп, Өндіріс
Қазақ тілінде жазылған рефераттар, курстық жұмыстар, дипломдық жұмыстар бойынша біздің қор #1 болып табылады.
Ақпарат
Қосымша
Email: info@stud.kz