3.4.2017 Rekonstrukce čerpadla pro vodojem Markvarec (ÚV Horka, Sokolov) SPEL, spol. s r.o. SPEL spol. s r.o., Třídvorská 1402, 280 00 Kolín tel.: 321 579 060 fax: 321 579 040 www.spel.cz Vladimír Kraft SPEL Kolín tel.: 321579061 e-mail: kraft@spel.cz

Čerpadlo VODOJEM MARKVAREC před rekonstrukcí 3.4.2017 Čerpadlo VODOJEM MARKVAREC před rekonstrukcí 3 Horizontální článková čerpadla do společného výtlaku Čerpadla nejsou schopna dalšího spolehlivého provozu Generální oprava čerpadel dle sdělení výrobce není možná Čerpadla jsou poháněna asynchr. motory 400kW, 6kV. Motory jsou spínány stykači přímo k síti, bez spouštěče Není vyřešena dodávka vhodných náhradních stykačů bez dalších úprav VN rozvaděčů Today’s industrial processes bring with them many limitations and challenges. The effect of across the line starting adds to the maintenance budget in repairs, down time, and replacement of mechanical components. A result of this type of starting is brown outs caused by the large voltage dips on weak power systems. In order to prevent having to stiffen the power systems many utilities invoke limitations or penalties for starting large medium voltage motors by means of full voltage or direct on line. In pumping applications the sudden change in accelerating torque can cause large pressure or torque surges in the system. This can cause pipes to rattle or even burst. One way of controlling this phenomenon is by damping valves. These require regular maintenance and repair which adds to the maintenance budget.

Čerpadlo VODOJEM MARKVAREC před rekonstrukcí 3.4.2017 Čerpadlo VODOJEM MARKVAREC před rekonstrukcí Vlivem velkých momentových rázů při rozběhu je snížena životnost mechanických dílů čerpadel = časté odstavení čerpadla, oprava Před každým spuštěním čerpadla je nutno použít vývěvu Plnění vodojemu jedním nebo dvěma čerpadly (160 litr/sec.) Třetí čerpadlo je vždy záložní Today’s industrial processes bring with them many limitations and challenges. The effect of across the line starting adds to the maintenance budget in repairs, down time, and replacement of mechanical components. A result of this type of starting is brown outs caused by the large voltage dips on weak power systems. In order to prevent having to stiffen the power systems many utilities invoke limitations or penalties for starting large medium voltage motors by means of full voltage or direct on line. In pumping applications the sudden change in accelerating torque can cause large pressure or torque surges in the system. This can cause pipes to rattle or even burst. One way of controlling this phenomenon is by damping valves. These require regular maintenance and repair which adds to the maintenance budget.

STROJOVNA - před rekonstrukcí 3.4.2017 STROJOVNA - před rekonstrukcí Today’s industrial processes bring with them many limitations and challenges. The effect of across the line starting adds to the maintenance budget in repairs, down time, and replacement of mechanical components. A result of this type of starting is brown outs caused by the large voltage dips on weak power systems. In order to prevent having to stiffen the power systems many utilities invoke limitations or penalties for starting large medium voltage motors by means of full voltage or direct on line. In pumping applications the sudden change in accelerating torque can cause large pressure or torque surges in the system. This can cause pipes to rattle or even burst. One way of controlling this phenomenon is by damping valves. These require regular maintenance and repair which adds to the maintenance budget.

Varianty řešení - úvaha 3.4.2017 Varianty řešení - úvaha 1. Je nutná výměna 3 ks. čerpadel. Když nová - tak vertikální v provedení do mokré jímky. Důvod: - nižší provozní náklady, odstranění vývěv - menší nároky na obestavěný prostor ve strojovně - odpadá sací potrubí - jsou vhodná k použití s měniči kmitočtu 2. Pokud použijeme vertikální čerpadla, pak k nim musí být z konstrukčních důvodů dodány i odpovídající nové motory. 3. Otázka:„Zůstat u VN (6 kV) nebo použít motory na NN (400V) ? “ ------------------------------ Toto je nutné posoudit z technického hlediska a finančních nákladů na provoz, servis a spouštění těchto motorů. Today’s industrial processes bring with them many limitations and challenges. The effect of across the line starting adds to the maintenance budget in repairs, down time, and replacement of mechanical components. A result of this type of starting is brown outs caused by the large voltage dips on weak power systems. In order to prevent having to stiffen the power systems many utilities invoke limitations or penalties for starting large medium voltage motors by means of full voltage or direct on line. In pumping applications the sudden change in accelerating torque can cause large pressure or torque surges in the system. This can cause pipes to rattle or even burst. One way of controlling this phenomenon is by damping valves. These require regular maintenance and repair which adds to the maintenance budget.

a) přímé spínání čerpadla stykačem 3.4.2017 Varianty řešení Posoudíme vzájemné kombinace následujících možností: Napájecí napětí pro motory: 400 V nebo 6 kV ? Způsob rozběhu a řízení a) přímé spínání čerpadla stykačem b) soft startér (plynulý rozběh a zastavení bez mechanických rázů a bez proudového přetížení) c) měnič kmitočtu (regulace otáček, plynulý rozběh a zastavení bez mech. rázů a proudového přetížení) Today’s industrial processes bring with them many limitations and challenges. The effect of across the line starting adds to the maintenance budget in repairs, down time, and replacement of mechanical components. A result of this type of starting is brown outs caused by the large voltage dips on weak power systems. In order to prevent having to stiffen the power systems many utilities invoke limitations or penalties for starting large medium voltage motors by means of full voltage or direct on line. In pumping applications the sudden change in accelerating torque can cause large pressure or torque surges in the system. This can cause pipes to rattle or even burst. One way of controlling this phenomenon is by damping valves. These require regular maintenance and repair which adds to the maintenance budget.

Přímé spínání motoru stykačem k síti 3.4.2017 Varianty řešení Posoudíme vzájemné kombinace předcházejících možností: Přímé spínání motoru stykačem k síti 400V 6 kV velké záběrné proudy mechanické rázy v soustrojí „vodní kladivo“ (životnost spojek a armatur) pokles síťového napětí nutno řešit rekonstrukci VN rozvaděčů s novými spínacími prvky není vhodné pro časté spínání Řešení nedoporučujeme Today’s industrial processes bring with them many limitations and challenges. The effect of across the line starting adds to the maintenance budget in repairs, down time, and replacement of mechanical components. A result of this type of starting is brown outs caused by the large voltage dips on weak power systems. In order to prevent having to stiffen the power systems many utilities invoke limitations or penalties for starting large medium voltage motors by means of full voltage or direct on line. In pumping applications the sudden change in accelerating torque can cause large pressure or torque surges in the system. This can cause pipes to rattle or even burst. One way of controlling this phenomenon is by damping valves. These require regular maintenance and repair which adds to the maintenance budget.

400V 6 kV Další varianty řešení 3.4.2017 Další varianty řešení Spouštění motoru soft startérem k síti : 400V 6 kV potlačeny záběrné proudy bez mechanických rázů v soustrojí neexistuje „vodní kladivo“ vysoká životnost spojek a armatur bez poklesu síťového napětí je místo pro rozvaděč není místo pro rozvaděč je vhodné pro časté spínání cena asi 3x vyšší oproti NN Řešení doporučujeme Today’s industrial processes bring with them many limitations and challenges. The effect of across the line starting adds to the maintenance budget in repairs, down time, and replacement of mechanical components. A result of this type of starting is brown outs caused by the large voltage dips on weak power systems. In order to prevent having to stiffen the power systems many utilities invoke limitations or penalties for starting large medium voltage motors by means of full voltage or direct on line. In pumping applications the sudden change in accelerating torque can cause large pressure or torque surges in the system. This can cause pipes to rattle or even burst. One way of controlling this phenomenon is by damping valves. These require regular maintenance and repair which adds to the maintenance budget.

400V 6 kV Další varianty řešení 3.4.2017 Další varianty řešení Regulace otáček čerpadla měničem kmitočtu : 400V 6 kV výhody jako softstarter a navíc : spojitá regulace průtoku přes ÚV snížení výkonu ? platba za 1/4 hod. maximum cena asi 5x vyšší než softstartér z tech. hlediska nejlepší řešení optimální pro P > 0,5MW doporučujeme Today’s industrial processes bring with them many limitations and challenges. The effect of across the line starting adds to the maintenance budget in repairs, down time, and replacement of mechanical components. A result of this type of starting is brown outs caused by the large voltage dips on weak power systems. In order to prevent having to stiffen the power systems many utilities invoke limitations or penalties for starting large medium voltage motors by means of full voltage or direct on line. In pumping applications the sudden change in accelerating torque can cause large pressure or torque surges in the system. This can cause pipes to rattle or even burst. One way of controlling this phenomenon is by damping valves. These require regular maintenance and repair which adds to the maintenance budget.

Strojovna před rekonstrukcí 3.4.2017 Strojovna před rekonstrukcí Today’s industrial processes bring with them many limitations and challenges. The effect of across the line starting adds to the maintenance budget in repairs, down time, and replacement of mechanical components. A result of this type of starting is brown outs caused by the large voltage dips on weak power systems. In order to prevent having to stiffen the power systems many utilities invoke limitations or penalties for starting large medium voltage motors by means of full voltage or direct on line. In pumping applications the sudden change in accelerating torque can cause large pressure or torque surges in the system. This can cause pipes to rattle or even burst. One way of controlling this phenomenon is by damping valves. These require regular maintenance and repair which adds to the maintenance budget.

Čerpadlo před rekonstrukcí 3.4.2017 Čerpadlo před rekonstrukcí Today’s industrial processes bring with them many limitations and challenges. The effect of across the line starting adds to the maintenance budget in repairs, down time, and replacement of mechanical components. A result of this type of starting is brown outs caused by the large voltage dips on weak power systems. In order to prevent having to stiffen the power systems many utilities invoke limitations or penalties for starting large medium voltage motors by means of full voltage or direct on line. In pumping applications the sudden change in accelerating torque can cause large pressure or torque surges in the system. This can cause pipes to rattle or even burst. One way of controlling this phenomenon is by damping valves. These require regular maintenance and repair which adds to the maintenance budget.

Velín Pracovní stanice ControlView SW, 3.4.2017 CHEMIE Velín DeviceNet VÁPNO FILTRY ControlView SW, řízení, monitorování, grafy, archivace dat Pracovní stanice APS SW FILTR 1 …. FILTR 10 FLEX I/O Data Highway 485 STROJOVNA DH-485 PanelView 900 RM23 3. čerpadlo Markvarec Budoucí 2.čerpadlo Markvarec ovládání čerpadla, servoklapky, kompenzace měření: teplota vinutí, teplota ložisek, napětí přepínač ovládání Místí/Dálkové, Start/Stop, ScanPort - komunikace se Soft Startérem poruchové hlášení

Soft startér - polovodičový spouštěč 3.4.2017 Soft startér - polovodičový spouštěč Určen pro asynchronní motory: - řízení rozběhu - optimalizaci chodu - řízení zastavení

Kdy použít Soft Startér ? 3.4.2017 Kdy použít Soft Startér ? Odstranění následků přímého připojení motoru k síti: pokles síťového napětí vlivem vysokého záběrného proudu motoru mechanické poškození zařízení (spojky, převodovky, soustrojí) tlakové a momentové rázy v potrubí Náhrada spínání motoru stykačové kombinace hvězda/trojúhelník spouštěcí reaktory kroužkové motory rozběhové spojky Komunikace, ochrana, monitorování Today’s industrial processes bring with them many limitations and challenges. The effect of across the line starting adds to the maintenance budget in repairs, down time, and replacement of mechanical components. A result of this type of starting is brown outs caused by the large voltage dips on weak power systems. In order to prevent having to stiffen the power systems many utilities invoke limitations or penalties for starting large medium voltage motors by means of full voltage or direct on line. In pumping applications the sudden change in accelerating torque can cause large pressure or torque surges in the system. This can cause pipes to rattle or even burst. One way of controlling this phenomenon is by damping valves. These require regular maintenance and repair which adds to the maintenance budget.

Jak pracuje soft startér ? 3.4.2017 Jak pracuje soft startér ? Řídicí procesor mění efektivní hodnotu výstupního napětí M 3 ~ Napětí v síti Napětí do motoru 50 Hz 50 Hz 50 Hz

Softstarter - SMC Dialog Plus 3.4.2017 Softstarter - SMC Dialog Plus Plynulý rozběh a zastavení čerpadla U (V) 400V Záběrný moment motoru t (s) Čas rozběhu Chod Zastavení čerpadla

SMC Dialog Plus - hlavní výhody 3.4.2017 SMC Dialog Plus - hlavní výhody Vlastní nadproudová ochrana motoru Detekce odlehčení, zablokování Vyvažování fází Diagnostika Monitorování Komunikace Nastavení dle požadavků aplikace (soft start, proudové omezení, soft stop, brždění, nízké otáčky)

SMC Dialog Plus - Diagnostika 3.4.2017 SMC Dialog Plus - Diagnostika Výpadek sítě Odlehčení motoru Zablokování motoru (Jam, Stall) Kolísání napětí Sled fází Přepětí Podpětí Přehřáti Chyba tyristoru Přetížení Překročení počtu rozběhů za hodinu Diagnostika dříve než ….

Soft startér SMC Dialog Plus - Monitorování 3.4.2017 Soft startér SMC Dialog Plus - Monitorování Proudy ve 3 fázích Napětí ve 3 fázích Výkon v kW Spotřeba v kWh Tepelná ochrana motoru Účiník spuštěného motoru Celkovou dobu provozu motoru KOMUNIKACE

3.4.2017 Po rekonstrukci

3.4.2017 První spuštění

Motor KONČAR 450kW, 400V + čerpadlo MSA Dolní Benešov 180 l/sec. 3.4.2017 Čerpadlo s motorem Motor KONČAR 450kW, 400V + čerpadlo MSA Dolní Benešov 180 l/sec.

3.4.2017 Velín ÚV Horka

3.4.2017 Aplikační poznámky spolehlivost (správný návrh, oživení +uvedení do provozu, provozovatel) před soft startérem musí být vždy velmi rychlé pojistky životnost (vliv prostředí, kondenzátor, ventilátor, přepětí, teplota v rozvaděči) ochrana proti přepětí (přepěťové ochrany), je funkční jen s vhodným jištěním ! negativní vliv od spínání kompenzačních kondenzátorů (harmonické průrazy, přepětí až několik kV) dodávky náhradních dílů (servisní smlouva, servisní technik, sklad náhradních dílů, rychlost zásahu, odbornost) údržba=čistota, chlazení, kontrolní a evidenční činnost (pochůzka nebo monitorování dálkově) doškolování (SPEL Kolín), literatura

Čerpadla - úspora energie s měniči kmitočtu 3.4.2017 Čerpadla - úspora energie s měniči kmitočtu průtok2 průtok1 otáčky2 otáčky1 Výkon (kW) = Škrcení ( )2 25 výtlak2 výtlak1 otáčky2 otáčky1 = 20 ( )3 výkon2 výkon1 otáčky2 otáčky1 = 15 10 Změna otáček 5 Průtok (%) 20% 40% 60% 80% 100% Pozn.: Pokud 2-stupňovou regulaci zaměníme za trvalou a spojitou regulaci otáček (průtoku), pak prakticky vždy můžeme snížit platbu za 1/4 hod. maximum.

3.4.2017 …ve vodohospodářství