УСТАНОВКА ДЛЯ ЭНЕРГООБЕСПЕЧЕНИЯ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ НАСОСА АРТЕЗИАНСКОЙ СКВАЖИНЫ

Полезная модель относится к эксплуатации электроцентробежных насосов для подъема подземной воды из артезианских скважин и может использоваться во время подъема жидкости из скважины, внутри которой размещен центробежный насос с электродвигателем, энергообеспечение которого автоматически регулируется.
Известная система запуска электродвигателя центробежного насоса, который установлен в скважине (см. патент Российской Федерации №2376499, кл. F04D 13/10, опубл. 20.12.2009 г.) осуществляется путем включения электродвигателя насоса в два этапа- электродвигатель включается для работы при уровне воды Нет, а потом после длительной остановки электродвигатель запускается на рабочий режим.
Недостаток аналога в том, что величина уровня воды Нет не достаточная относительно высоты икр жидкости в насосно-компрессорных трубах скважины.
Известная установка для обеспечения электроэнергией во время подъема воды из скважины (см.патент Российской Федерации №2 377 436, кл. F03B 13/06, опубл. 27.12.2009 г.) снабжена центробежным насосом с электродвигателем, для электропитания которого используется источник возобновляемой электроэнергии, вырабатываемой ветроэнергетической установкой, которая через электрокоммутационный преобразовательный щит связана с электродвигателем центробежного насоса; которые приспособлены для работы в скважинных условиях.
Недостаток аналога означается в том, что в современное время процесс производства электроэнергии от ветроэнергетической установки еще очень дорогой и мало применяется при подъеме воды для населенных пунктов.
Известная установка для энергообеспечения электродвигателя насоса, который предназначается для откачки воды из скважины (см.патент Российской Федерации №2379555, кл. F04D 13/12, опубл. 20.01.2010 г.) имеет систему электропитания электродвигателя насоса от наружной электросети и регулируемое электрическое устройство, а точнее регулируемый электропривод для осуществления регулирования продуктивности насоса для необходимого откачивания воды из скважины.
Данную конструкцию принимаем за наиближайший аналог. Недостатками наиближайшего аналога есть:
- большие затраты энергоресурсов при запуске электродвигателя насоса, на который действуют динамические и механические нагрузки, причем присутствуют гидроудары,
- не эффективна экономия электроэнергии при использовании регулирования числа оборотов двигателя, поскольку электродвигатель продолжает работать практически на полной мощности, а регулирование включением и выключением электродвигателя дает пики электроснабжения и изменение частоты тока, что снижает срок службы электродвигателя из-за перегрева и может приводить к технологическим нарушениям.
3
В основу полезной модели поставлена задача соблюдать надежность энергообеспечения водозаборной артезианской скважины, которая оборудована центробежным насосом с электродвигателем мощностью 8,0 кВт, с помощью которого осуществляется откачка воды и подача воды в водонапорную башню, из которой снабжение водой в год может достигать 50 тыс.м с большой экономией электроэнергии; водонапорная башня предусмотрена на расстоянии 20,4 м от эксплуатационной водозаборной артезианской скважины, глубина которой 60-100 м, она действительно функционирует и не имеет засоренности, при этом работа центробежного насоса в скважине автоматически регулируется по уровню воды в водонапорной башне и управление электронасосом осуществляется компактным электроустройством «Каскад» для автоматического регулирования энергообеспечения, что позволяет исключать случаи переполнения бака водонапорной башни водою и осуществлять защиту электродвигателя центробежного насоса от технологических нагрузок.
Решение поставленной задачи обеспечивает установка для энергообеспечения электродвигателя насоса артезианской скважины, которая содержит систему электропитания электродвигателя от наружной электросети и регулируемое электроустройство, за счет того, что трехфазный ввод электросети через автоматический выключатель связан через трехфазный электронный электросчетчик с компактным электроустройством «Каскад», имеющим электроконтакты, связанные с блоком управления; они установлены на отдельных щитах в металлическом общем шкафу (не показан), который размещен в помещении артезианской скважины или вышеуказанный электросчетчик с автоматическим выключателем и электроустройство «Каскад» установлены в металлических отдельных шкафах (не показаны), которые размещены вне помещения артезианской скважины. Электроустройство «Каскад» включает автоматический трехфазный выключатель, панель с трансформаторами, реле, магнитный пускатель и реле готовности и телемеханики.
Для срабатывания автоматического регулирования энергообеспечения компактным электроустройством «Каскад», один из электроконтактов электроустройства «Каскад» является датчиком «сухого хода» насоса, срабатывающим в момент снижения уровня воды в артезианской скважине. Технический результат, достигаемый полезной моделью:
3
3
- налаживается нормальное водоснабжение населенных пунктов за счет стабильной подачи воды и обеспечивается потенциал сбережения электроэнергии за счет энергоэффективного решения - вводится обязательный учет электроэнергии с помощью трехфазного электронного электросчетчика и оценивается потребление электроэнергии, когда прекращается подача электроэнергии за счет срабатывания датчика «сухого хода», тем самым осуществляется защита электродвигателя насоса от сухого хода в момент снижения уровня воды в артезианской скважине при уменьшении дебита воды до 1,5 м/сутки, когда электродвигатель насоса может находиться выше уровня воды в скважине, при этом датчик уровня воды в скважине сигнализирует на электроконтакт датчика «сухого хода», который размещен в компактном электроустройстве «Каскад», тем временем срабатывают другие автоматические электроконтакты, которые замыкают электрическую цепь энергообеспечения и защищают электродвигатель насоса от перегрузочных режимов работы, что в результате меньше аварийных ситуаций на водопроводах, а при дебите воды в скважине до 20 м/сутки электродвигатель насоса энергообеспечивается, - предусматривается выполнение пожаро-взрывобезопасных условий во время автоматического регулирования энергообеспечения электродвигателя насоса за счет размещения трехфазного электронного электросчетчика с автоматическим выключателем и компактного электроустройства «Каскад» в металлическом общем шкафу (не показан) или в металлических отдельных шкафах (не показаны), которые закрывают на специальные запорные устройства, к которым допуск имеют только обслуживающий персонал.
Заявленная установка для энергообеспечения электродвигателя насоса артезианской скважины поясняется техническим описание и чертежами, где:
Фиг.1 - общая однолинейная схема энергообеспечения электродвигателя насоса артезианской скважины,
Фиг.2, - принципиальная схема энергообеспечения электродвигателя насоса,
Фиг.3 - электрическая схема соединений в электроустройстве «Каскад».
Полезная модель - Энергообеспечение электродвигателя центробежного насоса артезианской скважины 1, которая размещена в отдельном помещении (не показано) выполняется от наружной электросети 2 (0,4 кВ) с трехфазным вводом А, В, С, при этом с помощью электрокабеля 3 связывается трехфазный электронный электросчетчик 4 через автоматический выключатель 5 с компактным электроустройством «Каскад» 6, который служит для автоматического регулирования энергообеспечения; вышеуказанный электросчетчик 4 с автоматическим выключателем 5 и электроустройство «Каскад» 6 установлены в металлических отдельных шкафах (не показаны). Артезианская скважина 1 оборудована центробежным насосом 7 с электродвигателем (не показанный) мощностью 8,0 кВт, с помощью которого осуществляется забор воды и подача воды в водонапорную башню (не показана). Электропроводы 8, идущие от электроустройства «Каскад» 6 и до артезианской скважины 1 проложены в водо-газопроводной трубе (не показана). Стальной провод 9 служит для заземления (см.Фиг.1, Фиг.2,).
По 2-му варианту выполнения установки, внутри отдельного помещения (не показано) артезианской скважины 1 размещен металлический общий шкаф (не показан), в котором на отдельных металлических щитах 10 и 11 установлены трехфазный электронный электросчетчик 4 с автоматическим выключателем 5 на три фазы А, В, С и компактное электроустройство «Каскад» 6 для автоматического регулирования энергообеспечения электродвигателя насоса 7 (см.Фиг.2, Фиг.3).
Таким образом возможно обеспечивать безопасную эксплуатацию и осуществлять стабильную подачу воды населению села Большая Белозерка Запорожской обл.(см. Фиг.1, Фиг.3).
Управление центробежным насосом 7 в скважине 1 осуществляется компактным электроустройством «Каскад» 6, которое имеет автоматический трехфазный выключатель 12, панель с трансформаторами 13, блок управления 14, реле 15 и магнитный пускатель 16, при этом электроустройство «Каскад» 6 включает электроконтакты 17 и 18, которые связаны с блоком управления 14, а электроконтакт 17 является датчиком «сухого хода» насоса 7, который может срабатывать в момент снижения уровня воды в артезианской скважине 1 (см. Фиг.3).
Блок управления 14 электроустройства «Каскад» 6 имеет реле готовности и телемеханики 19 для облегчения контроля водозабора из артезианской скважины 1 (см. Фиг.3).
Компактное электроустройство «Каскад» 6 может осуществлять защиту центробежного электронасоса 7 от технологических перенагрузок, не полнофазного режима электросети, заклинивания рабочего колеса ротора электродвигателя насоса, а также от короткого замыкания во время электропитания двигателя и недопустимого понижения уровня воды в артезианской скважине 1 с помощью датчика 17 «сухого хода», причем осуществляется автоматическое регулирование уровня воды в водонапорной башне (не показана) (см. Фиг.1, Фиг.2, Фиг.3).
Заявленная установка для энергообеспечения электродвигателя насоса артезианской скважины позволяет надежно обеспечивать электропитание центробежного насоса с электродвигателем в артезианской скважине.