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Application du FD5000 dans les stations de traitement des eaux
La pompe à eau est l'équipement essentiel du processus d'approvisionnement en eau d'une station de traitement. La méthode traditionnelle d'entraînement direct de la pompe par le réseau électrique présente des inconvénients tels qu'un courant de démarrage élevé, un réglage difficile de la pression et du débit d'eau, une forte consommation d'énergie et un risque de pollution harmonique du réseau. Ces problèmes ont longtemps entravé le fonctionnement des stations de traitement.
Avec le développement de la technologie de régulation de vitesse à fréquence variable haute tension, l'utilisation de la fréquence variable pour l'entraînement des pompes à eau a progressivement remplacé la méthode traditionnelle et est devenue la solution privilégiée pour la modernisation des équipements des stations de traitement d'eau. Une station de traitement d'eau située à l'étranger possède une capacité de production journalière très élevée. Il existe différentes méthodes d'application de la régulation de vitesse des moteurs de pompes à eau. Pour ses anciennes pompes, cette entreprise avait opté pour un convertisseur de fréquence haute tension d'une marque étrangère spécifique afin d'obtenir cette régulation. Désormais, afin de réduire les coûts d'acquisition, elle exige des performances équivalentes à celles du convertisseur de fréquence ABB. Elle envisage de moderniser ses nouvelles pompes à eau existantes en utilisant la régulation de vitesse à fréquence variable.
Plan de mise en œuvre
Pour s'adapter à la nouvelle pompe à eau du client, le convertisseur de fréquence haute pression modèle FD5000-6/1000F-1A a été sélectionné. Voici les principales caractéristiques de ce convertisseur :
Modèle | Niveau de puissance (kW) | Courant de sortie | capacité de surcharge | Protocole de communication |
FD5000-6/1000F-1A | 1000 kW | 120A | 105 % en cours 130 % 60 secondes 150 % en 3 secondes 180% d'arrêt | Modbus, Profibus-DP ( en option ) |
L'enroulement secondaire du transformateur déphaseur (isolation de classe H) de l'onduleur haute tension série FD5000 constitue l'entrée de l'unité de puissance. Chaque unité supporte le courant total, soit 1/5 de la tension de phase et 1/15 de la puissance de sortie. Chacune des 15 unités possède son propre enroulement d'entrée, assurant ainsi l'isolation. Le couplage delta étendu des enroulements secondaires permet le multiplexage et la réduction des harmoniques du courant d'entrée. Les 15 enroulements secondaires sont répartis en trois groupes de phases. Cette division en trois groupes permet un redressement à 30 impulsions, la suppression des harmoniques du courant d'entrée et un facteur de puissance proche de 1. Après mesure, le taux d'harmoniques total du courant d'entrée est inférieur à 4 %.
Les enroulements secondaires du transformateur sont isolés les uns des autres, ce qui confère une relative indépendance au circuit principal du groupe électrogène. Sa structure est similaire à celle d'un onduleur basse tension et repose sur une technologie éprouvée.
Avantages de l'application
1. Démarrage progressif : La vitesse de la pompe est réglable en douceur et de manière fiable, avec une augmentation et une diminution progressives. Ceci améliore le courant de démarrage et réduit les chocs mécaniques, tout en permettant un réglage flexible de la vitesse afin de répondre aux exigences de traitement liées aux différentes pressions et débits d'alimentation en eau de la station de traitement.
2. Automatisation simplifiée : L’appareil est équipé d’un écran tactile de 10 pouces, de plusieurs terminaux de mesure numériques et analogiques, ainsi que de diverses interfaces de communication. Il peut être connecté à des PC de contrôle industriel et à des systèmes de gestion de stations de traitement d’eau pour assurer des fonctions de surveillance locale et à distance.
3. Forte adaptabilité au réseau : assure la stabilité de la tension, du courant et de la vitesse de sortie.
4. Démarrage rapide : En cas de coupure de courant, le convertisseur de fréquence haute tension continue de fonctionner sans interruption, même en moins de 3 secondes. Une fois la tension rétablie, il reprend automatiquement sa fréquence initiale, celle d'avant la coupure.
5. Fonction de démarrage par volant d'inertie : Elle peut identifier la vitesse du moteur et démarrer directement lorsque le moteur continue de tourner.
