При выбранных марках насосов

После того как насосные агрегаты подобраны, необходимо уточнить режим работы насосной станции и графически оценить подачи и напоры насосной станции.

Вода подается по двум водоводам. По графику рис. 5 принимается:

при работе одного насоса его подача составляет Q₁ = 280 л/с;

при работе двух насосов Q₁₊₂ = 470 л/с;

при работе трех насосов Q₁₊₂₊₃ = 576 л/с (точка А на рис. 5).

В % от Q_сут:

Q₁ = 0,280 × 3600 × 100 / 43200 = 2,3 %;

Q₁₊₂ = 0,470 × 3600 × 100 / 43200 = 3,9 %;

Q₁₊₂₊₃ = 4,8 %.

С учетом выполненных оценок составляется табл. 11 баланса воды.

W_рег = 43200 × 1,7 : 100 = 734 м³, W = 734 + 36 = 770 м³.

Средний уровень воды в баке к часу максимального хозяйственного водопотребления H_у.б можно рассчитать: W_рег = (0,7+0,3):2 = 0,5% = 216 м³, W = 216 + 36 = 252 м³, H_у.б = 2,65 м < 3 м.

Ввиду незначительных расхождений высот воды в баке (DН_у.б = 0,35 м) при предварительном расчете и графо-аналитических построениях расчетные напоры насосной станции оставляем неизменными. Следовательно, энергетические параметры подобранных марок насосных агрегатов соответствуют расчетным параметрам насосной станции.

Т а б л и ц а 11

Суточный баланс воды и режим работы насосов

Часы суток	Водопот- ребление, % от Qсут	Подача Qн.ст., %	Поступление, %	Остаток воды в баке Wрег, %	Режим работы насосов
в бак	из бака
0-1	3,35	3,9	0,55	-	0,55	2 насоса
1-2	3,25	3,9	0,65	-	1,2	То же
2-3	3,3	2,3	-		0,2	1 нас. на 2 водовода
3-4	3,2	3,05	-	0,15	0,05	2 нас. – 28 мин; 1 нас. – 32 мин
4-5	3,25	3,9	0,65	-	0,7	2 насоса
5-6	3,4	3,9	0,5	-	1,2	То же
6-7	3,85	3,9	0,05	-	1,25	“
7-8	4,45	3,9	-	0,55	0,7	“
8-9	5,2	4,8	-	0,4	0,3	3 насоса
9-10	5,05	4,8	-	0,25	0,05	То же
10-11	4,85	4,8	-	0,05		“
11-12	4,6	4,8	0,2	-	0,2	“
12-13	4,6	4,8	0,2	-	0,4	“
13-14	4,55	4,8	0,25	-	0,65	“
14-15	4,75	4,8	0,05	-	0,7	“
15-16	4,7	4,8	0,1	-	0,8	“
16-17	4,65	4,8	0,15	-	0,95	“
17-18	4,35	4,8	0,45	-	1,4	“
18-19	4,4	4,7	0,3	-	1,7	2 нас. – 7 мин; 3 нас. – 53 мин
19-20	4,3	3,9	-	0,4	1,3	2 насоса
20-21	4,3	3,9	-	0,4	0,9	То же
21-22	4,2	3,9	-	0,3	0,6	“
22-23	3,75	3,9	0,15	-	0,75	“
23-24	3,7	2,95	-	0,75		2 нас. – 24 мин; 1 нас. – 36 мин
Итого:	100%	100%	4,25%	4,25%

Примечания. 1. Время работы насосов в сутки: один насос работает 2,6 ч; два насоса – 10,6 ч; три насоса – 10,8 ч.

2. Цветом выделены максимальный час водопотребления и максимальный регулирующий объем бака.

Подбор трансформаторов

Выбранные для привода насосов электрические двигатели рассчитаны на работу при напряжении U = 660 в (в зависимости от марки электродвигателя), а напряжение в сети энергоснабжения U = 3000 В. Следовательно, на насосной станции необходимо предусматривать установку понижающих трансформаторов.

Необходимая для работы электрического оборудования насосной станции мощность силовых трансформаторов S,кВт,определяется суммарной мощностью электродвигателей основной группы насосов, задвижек, подъемного оборудования, вспомогательных насосов и др., мощностью электроосветительных и электроотопительных устройств:

S= +(10÷50),

где k_c – коэффициент загрузки двигателя, равный отношению мощности, потребляемой в данный момент, к номинальной мощности двигателя; коэффициент спроса по мощности, зависит, от числа рабо­тающих электродвигателей: при двух двигателях k_c =1, при трех k_c =0,9, при четырех k_c = 0,8, при пяти k_c = 0.7;

S Р_нi - номинальная (паспортная) мощность электродвигателей всех основных насосов (без резервных агрегатов)

h_двi = 0,9 – 0,94 - к.п.д. i-го двигателя;

h_нi – к.п.д. насоса;

cos a = 0,92 -коэффициент мощности электродвигателя;

10-50 кВт - нагрузка от вспомогательного оборудования.

На насосной станции устанавливается четыре рабочих насосных агрегата (четыре электрических двигателя) и два таких же резервных (4 + 2 электрических двигателя).

Номинальная мощность каждого электродвигателя насосного агрегата Р_н = 200 кВт, тогда:

S = + 50 = 782,2 кВА.

При прямом пуске электрического двигателя величина пускового тока I возрастает в 5 – 7 раз. Очевидно, при пуске двигателя пропорционально I увеличивается и потребляемая мощность P,так как P = . Поэтому при выборе мощности силового трансформатора насосной станции необходимо учитывать не только номинальные, но и пусковые нагрузки по P.

Как следует из паспортных данных выбранного насосного агрегата (см. рис. 4), мощность холостого хода его электродвигателя составляет N₀ » 60 кВт, тогда N_пуск = N₀ × 6 = 60 × 6 = 360 кВт.

Отечественной промышленностью выпускаются трансформаторы мощностью: 100, 180, 320, 420, 560, 750, 1000, 1800 кВА и т.д. На насосной станции необходимо установить трансформаторы с оптимальным использованием их мощности. Недогруженные трансформаторы снижают сos j. Режим работы насосной станции не равномерный, поэтому и мощность трансформаторов в течение суток будет востребована не одинаково. С учетом этой особенности и имеющегося ряда трансформаторов на насосной станции предусматривается установка трех трансформаторов мощностью 320×3 = 960 кВА. Данный выбор обосновывается расчетами, которые приводятся ниже (табл. 12, 13). При максимальной нагрузке, т.е. при пуске одного двигателя и работе двух агрегатов: SN = 360+2×200 = 760 кВт, т.е. 760 < 960 Þ условие запаса мощности трансформатора при запуске электрического двигателя выполняется. Кратковременная перегрузка трансформаторов не должна превышать 40%.

Т а б л и ц а 12