И на I очередь строительства

Согласно требованиям СНиП, насосная станция, имеющая аварийный выпуск, должна обеспечить 100%-ную подачу воды от Q_pacч на очистные сооружения при аварии на одном из водоводов, что составляет

Q_ав = 599,6 л/с.

Из графика рис. 5 видно, что если один из водоводов полностью перекрыть, то подача воды насосной станцией будет снижена более чем на 30% от Q_расч. Избежать недопустимого снижения подачи воды насосной станцией можно либо установкой на ней дополнительного насосного агрегата и устройством переключений на водоводах (водоводы делятся на ремонтные участки с переключениями между ними), либо устройством дополнительной аварийной емкости W_ав.

Допускается, что в случае аварии на водоводе в работу включается дополнительно один резервный насосный агрегат и отключается ремонтный участок на отказавшем водоводе. Количество ремонтных участков на каждом водоводе рассчитывается.

Выразим удельное сопротивление водоводов при аварии в долях от удельного сопротивления водоводов в период нормальной их работы S:

S_a = a × S;

a = ,

где z – число ремонтных участков на каждом из водоводов.

Известно

h = S × Q²;

h_a = S_a × Q²_a .

При нормальном режиме

h = 17м, Q = 599,6 л/с = 0,5996 м³/с,

S = = 47, 28

При аварии на водоводах (по графику рис. 6) необходимо и достаточно, чтобы:

h_а= 18 м, Q_а = 599,6 л/с = 0,5996 м³/с

Тогда:

S_a = = 50,

a = = = 1.06

1,06 = ,

0.06 z = 3, следовательно, z ® ¥.

Следовательно, в данной ситуации устройство большого числа ремонтных участков на водоводах не целесообразно, поэтому предусматривается аварийно-регулирующий резервуар АРР емкостью

W_ав = _DQ × t_ав = 579,2 × 12 = 6950,4 м³,

где _DQ – среднечасовое снижение подачи воды при аварии на одном из водоводов; _DQ = × 0,416 = 579,2 м³;

t_ав – среднее время ликвидации аварии на водоводе D 400 мм (см. СНиП); t_ав = 12 ч;

Возможная подача насосной станции при аварии на одном из водоводов и дополнительном включении в работу резервного агрегата (определяется по графику совместной работы насосов и водоводов) равна 330 л/с. Доля снижения подачи воды насосной станцией при аварии на одном из водоводов 1 – = 0,416.

В связи с этим на насосной станции предусматривается аварийно-регулирующий резервуар (АРР), куда будут поступать сточные воды в период аварии на водоводе. В часы минимального притока Q_мин накопленные в АРР сточные воды будут откачиваться насосной станцией. Дополнительно АРР будет выполнять функции регулятора при неравномерности поступления сточных вод в целях обеспечения оптимальной работы насосной станции.

При анализе характеристик совместной работы насосов и водоводов можно убедиться также, что на I очередь строительства расчетная подача Q = 291,6 л/с может обеспечиваться одним насосом при работе на два водовода.

Следовательно, предварительно подобранные насосы и электродвигатели обеспечивают подачу воды при всех расчетных режимах работы насосной станции.

Вывод:

Предварительно подобранные насосы и электродвигатели обеспечивают подачу воды при всех расчётных режимах работы насосной станции.

Подбор трансформаторов

Выбранные по каталогу электрические двигатели для привода насосов рассчитаны на работу при напряжении электрического тока U = 660 В (см. марку электродвигателя).

По заданию напряжение тока в сети энергоснабжения: U = 6000 В. Чтобы обеспечить поступление тока к электродвигателям с требуемым напряжением необходимо предусмотреть установку на насосной станции понижающих силовых трансформаторов.

“Кажущаяся” мощность трансформаторов оценивается по мощности приводных электродвигателей основной группы насосов и мощности электроприводов задвижек, подъемного оборудования, вспомогательных насосов, электроосветительных, электроотопительных устройств и рассчитывается по формуле:

S= + (10 ¸50) [кВА] или S ³ N,

где N = + (10 ¸50);

К_с – коэффициент спроса по мощности, зависит, от числа рабо­тающих электродвигателей: при двух двигателях К_с =1, при трех К_с =0,9, при четырех К_с = 0,8, при пяти К_с = 0.7;

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

Cos j =0,92 – коэффициент мощ­ности электродвигателя;

h_дв = 0,9 – 0,94 - КПД двигателя;

h_н – КПД насоса;

10¸50 кВА – нагрузка от вспомогательного оборудования.

Нa насосной станции устанавливается 3 рабочих и 2 резервных насосных агрегата.

Номинальная мощность (паспортная ) каждого электродвигателя 132 кВт, тогда:

S = + 30 = 487.9 кВА

Таким образом, суммарная мощность трансформаторов на насосной станции должна находиться в пределах > 487.9 кВА.

Отечественной промышленностью выпускаются трансформаторы мощностью: 75, 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 Cos j. Поскольку режим работы насосной станции не равномерный, то и мощность трансформаторов в течение суток будет востребована не одинаково. При запуске электродвигателя пусковой ток возрастает в 5-7 раз.

Если потребляемая мощность каждого устанавливаемого насосного агрегата при работе на закрытую задвижку не превышает N _х.х = 60 квт, то в момент пуска:N _{п уск} = 60 ×7 = 420 кВт.

С учетом этой особенности и имеющего ряда трансформаторов, на насосной станции предусматривается установка 3 трансформаторов марки ТМ 320/6-10 мощностью 320 ×3= 960 кВА. Данный выбор обосновывается расчетами, которые представлены в таблице 9.

Т а б л и ц а 9