تطبيق FD5000 في محطات معالجة المياه

تُعدّ مضخة المياه من المعدات الأساسية في عملية إمداد المياه لمحطة معالجة المياه. وتواجه الطريقة التقليدية لتشغيل المضخة مباشرةً من شبكة الكهرباء مشاكل عديدة، منها ارتفاع تيار البدء، وصعوبة ضبط ضغط المياه وتدفقها، وارتفاع استهلاك الطاقة، واحتمالية التسبب بتلوث إشعاعي لشبكة الكهرباء. وقد أثّرت هذه المشاكل سلبًا على تشغيل محطات معالجة المياه لفترة طويلة.

مع تطور تقنية تنظيم سرعة المضخات بتردد متغير عالي الجهد، حلت طريقة استخدام التردد المتغير لتشغيل مضخات المياه تدريجيًا محل الطريقة التقليدية، وأصبحت الخيار المفضل لتحديث وتطوير المعدات في محطات معالجة المياه. تمتلك إحدى محطات معالجة المياه في دولة أجنبية طاقة إنتاجية يومية عالية جدًا. وتوجد طرق تطبيق متنوعة لتنظيم سرعة محركات مضخات المياه. بالنسبة لمضخاتها السابقة، اختارت هذه الشركة محول تردد عالي الجهد من علامة تجارية أجنبية لتحقيق تنظيم السرعة بتردد متغير. والآن، بهدف خفض تكاليف الشراء، تشترط الشركة أن يكون الأداء الوظيفي متوافقًا مع أداء محول التردد من شركة ABB. وتعتزم الشركة إجراء عملية تحويل وتحديث لمضخات المياه الجديدة الموجودة لديها لتتوافق مع تقنية تنظيم السرعة بتردد متغير.

خطة التنفيذ

تم اختيار محول التردد عالي الضغط طراز FD5000-6/1000F-1A ليتوافق مع مضخة المياه الجديدة للعميل. وفيما يلي المعايير الأساسية لهذا الطراز من محول التردد:

يمثل الملف الثانوي لمحول إزاحة الطور (عزل من الفئة H) في عاكس الجهد العالي من سلسلة FD5000 مدخل وحدة الطاقة؛ حيث تتحمل كل وحدة طاقة التيار الكامل، والذي يمثل خُمس جهد الطور و1/15 من طاقة الخرج. ولكل وحدة من الوحدات الخمس عشرة ملف إدخال خاص بها، مما يحقق العزل. ويُستخدم توصيل دلتا الممتد للملف الثانوي لدمج الإشارات وتقليل التوافقيات في تيار الإدخال. تُقسم الملفات الثانوية الخمس عشرة إلى ثلاث مجموعات طورية. ويؤدي تقسيم الملف الثانوي لمحول إزاحة الطور إلى ثلاث مجموعات إلى تحقيق تقويم 30 نبضة، وكبح التوافقيات في شكل موجة تيار الإدخال، واقتراب قيمة معامل قدرة الحمل من 1. وبعد القياس، تبين أن إجمالي محتوى التوافقيات في تيار الإدخال أقل من 4%.

تُعزل الملفات الثانوية للمحول عن بعضها البعض، مما يجعل الدائرة الرئيسية لوحدة الطاقة مستقلة نسبيًا. ويشبه هيكلها محول الجهد المنخفض، وتعتمد على تقنية ناضجة.

مزايا التطبيق

1. تنظيم سرعة بدء التشغيل السلس: يتميز ضبط سرعة المضخة بالسلاسة والموثوقية، مع زيادة ونقصان تدريجيين في السرعة. يُحسّن هذا من تيار بدء التشغيل والصدمات الميكانيكية للوحدة، ويتيح ضبطًا مرنًا للسرعة لتلبية متطلبات العمليات المختلفة لضغوط وتدفقات إمدادات المياه في محطة المياه.

٢. سهولة التشغيل الآلي: الجهاز مزود بشاشة لمسية مقاس ١٠ بوصات، ووحدات قياس كمية رقمية متعددة، ووحدات قياس كمية تناظرية، وواجهات اتصال متنوعة. ويمكن ربطه بأجهزة الكمبيوتر الصناعية وأنظمة إدارة محطات المياه لتحقيق وظائف المراقبة المحلية/عن بُعد.

3. قدرة عالية على التكيف مع الشبكة: يضمن استقرار جهد الخرج والتيار والسرعة.

٤. بدء التشغيل السريع: أثناء التشغيل، يمكن استعادة الطاقة عالية الجهد في غضون ٣ ثوانٍ في حال انقطاعها المفاجئ، ولن يتوقف محول التردد عالي الجهد. بعد استعادة الطاقة عالية الجهد، سيعود محول التردد تلقائيًا إلى التردد الذي كان عليه قبل انقطاع التيار.

5. وظيفة بدء تشغيل دولاب الموازنة: يمكنها تحديد سرعة المحرك والبدء مباشرة عندما يستمر المحرك في الدوران.