- •Министерство сельского хозяйства
- •1. Пояснительная записка
- •1.1. Актуальность изучения учебной дисциплины
- •1.2. Цели и задачи учебной дисциплины
- •1.3. Требования к уровню освоения содержания учебной дисциплины
- •2. Основные термины и определения
- •3. Содержание учебной дисциплины
- •Тема 10. Автоматизация насосных станций……………………….. 96
- •Тема 11. Автоматизация насосных установок артезианских
- •Тема 12. Автоматизация гидротехнических сооружений и мелиоративных систем……………………………………………………….117
- •Тема 13. Телемеханизация…………………………………………....126
- •Тема 14. Электроснабжение автоматизированных систем………130
- •Тема 15. Экономическая эффективность автоматизации мелиоративных систем………………………………………………………….147
- •Введение
- •Тема 1. Мелиоративные системы как объекты автоматизации
- •1.1. Степень автоматизации мелиоративных систем
- •1.2. Автоматический контроль за состоянием оборудования и сооружений
- •1.3. Автоматическая защита от ненормальных режимов работы и повреждений
- •1.4. Автоматизация работы отдельного объекта
- •1.5. Очередность автоматизации
- •1.6. Объекты автоматизации
- •Контрольные вопросы к теме 1
- •Тема 2. Классификация систем автоматизации
- •2.1. Общие сведения о системах автоматизации
- •2.2. Классификация автоматических систем
- •2.3.Типы систем автоматического регулирования
- •2.4. Три основных класса систем автоматического регулирования
- •2.5. Принципы автоматизации гидромелиоративных систем
- •2.6. Основные сведения по составлению схем автоматики
- •2.7.Функуиональные и структурные схемы автоматики
- •Контрольные вопросы к теме 2
- •Тема 3. Элементы автоматики
- •3.1. Функции элементов автоматики
- •3.2. Основные параметры элементов автоматики
- •3.3. Виды автоматизации
- •3.4. Элементы автоматики
- •3.5. Характеристики элементов автоматики
- •3.6. Контактные и бесконтактные элементы
- •Контрольные вопросы к теме 3
- •Тема 4. Электрические цепи
- •4.1. Электрическая цепь и ее элементы
- •4.2. Классификация электрических токов и напряжений
- •4.3. Классификация электрических цепей и их элементов
- •4.4. Параметры элементов электрической цепи
- •4.5. Изображение электрических цепей
- •4.6. Положительные направления токов и напряжений
- •Контрольные вопросы к теме 4
- •Тема 5. Датчики в системах автоматики
- •5.1. Общие сведения о датчиках
- •5.2. Реостатные датчики
- •5.3. Индуктивные и трансформаторные датчики
- •5.4. Емкостные и пьезоэлектрические датчики
- •5.5. Теплоэлектрические и тепломеханические датчики
- •5.6. Электромеханические датчики уровня, давления, расхода и скорости
- •5.7. Датчики влажности
- •Контрольные вопросы по теме 5
- •Тема 6. Системы автоматических измерений
- •6.1. Измерение уровня воды
- •6.2. Измерение давления.
- •6.3. Измерение расхода воды
- •6.4. Измерение влажности
- •Контрольные вопросы по теме 6.
- •Тема 7. Усилители, блоки сравнения, задатчики, командные устройства.
- •7.1. Полупроводниковые усилители
- •7.2. Гидравлические и пневматические усилители
- •Контрольные вопросы по теме 7.
- •Тема 8. Исполнительные элементы.
- •8.1. Электромагнитные реле
- •8.2. Реле выдержки времени и программные устройства
- •8.3. Электрические исполнительные механизмы.
- •8.4. Гидравлические исполнительные механизмы.
- •Контрольные вопросы к теме 8.
- •Тема 9. Электроприводы в системах автоматизации.
- •9.1. Устройство трехфазных асинхронных машин
- •9.2. Вращающееся двухполюсное поле
- •9.3. Вращающееся многополюсное поле
- •9.4. Режимы работы трехфазной асинхронной машины
- •9.5. Режим генератора
- •9.6. Элементы электропривода
- •9.7. Заземления и зануления в трехфазных сетях
- •9.8. Расчет мощности и выбор электродвигателя
- •9.9. Классификация режимов работы электропривода
- •9.10. Выбор типа электродвигателя
- •9.11. Аппаратура и схемы управления
- •9.12. Релейно-контакторное управление
- •Контрольные вопросы к теме 9.
- •Тема 10. Автоматизация насосных станций
- •10.1. Схемы управления насосными агрегатами
- •10.2. Заливка насосов водой
- •10.3. Автоматический пуск и остановка центробежных насосов
- •10.4. Автоматическое, полуавтоматическое и программное управление насосными станциями
- •10.5. Регулирование подачи центробежных насосов
- •10.6. Гидропневматические напорно-регулирующие установки
- •10.7. Источники питания повышенной частоты
- •Тема 11. Автоматизация насосных установок артезианских скважин.
- •11.1. Особенности автоматизации артезианских насосных установок
- •11.2. Схемы автоматического управления артезианскими насосными агрегатами
- •11.3. Схемы самозапуска артезианских автоматических насосных установок
- •11.4. Электродные датчики и их установка в водопонижающих скважинах
- •Тема 12. Автоматизация гидротехнических сооружений и мелиоративных систем.
- •12.1. Выбор затворов автоматизированных сооружений.
- •12.2. Минимальная мощность электропривода
- •12.3. Выбор электропривода
- •12.4. Скорость маневрирования затворами
- •12.5. Автоматизация капельного орошения
- •Тема 13. Телемеханизация.
- •13.1. Требования мелиоративных систем к устройствам телемеханики
- •13.2. Объемы телемеханизации
- •Тема 14. Электроснабжениеавтоматизированных систем.
- •14.1. Особенности энергоснабжения
- •14.2. Централизованное электроснабжение
- •14.3. Система электроснабжения напряжением 6 - 10 кв
- •14.4. Резервирование электроснабжения
- •14.5. Трансформаторные подстанции
- •30% В течение 2 ч
- •14.6. Расчет линии электропередачи
- •14.7. Конструктивные особенности электроснабжения 6 – 10 кВ.
- •14.8. Электроснабжение напряжением до 380/220 в
- •14.9. Определение предельной длины линии 380/220 в
- •Тема 15. Экономическая эффективность автоматизации мелиоративных систем.
- •15.1. Основные источники экономической эффективности
- •15.2. Расчет единовременных затрат.
- •15.3. Эксплуатационные расходы
- •15.4. Затраты по заработной плате
- •15.5. Амортизационные отчисления
- •15.6. Затраты на электроэнергию
- •15.7. Затраты на материалы, необходимые для обслуживания технических средств.
- •15.8. Прочие затраты
- •15.9. Определение ожидаемой годовой экономии.
- •Леонид Иванович Кумачев
14.4. Резервирование электроснабжения
Согласно «Правилам устройства электротехнических, установок» потребители мелиоративных систем в основном относятся к потребителям 3-й категории, так как временное прекращение их электроснабжения не связано с существенными нарушениями режима работы.
Кроме того, электрический привод подъемных механизмов обычно резервируется ручным приводом. Поэтому, как правило, основным вариантом схем электроснабжения является одностороннее питание по одиночной линии электропередачи.
Для более ответственных каналов, главным образом связанных с водоснабжением населенных пунктов, и при наличии нескольких источников электроснабжения может быть предусмотрена возможность переключения линии на резервное питание. Для этого линию электропередачи секционируют трехполюсными разъединителями (рис. 14.1). Резервный питающий пункт Б нормально отключен (рис. 14.1, а). При необходимости он может питать оба участка БА и БВ. Более целесообразно использовать питающий пункт Б в качестве постоянно действующего. Если нужно, то пункт Б может временно принять нагрузку всей длины участков БА и БВ (рис. 14,1, б).
14.5. Трансформаторные подстанции
Для питания электроэнергией приводов управляемых затворов линейного водораспределения и других потребителей оросительной системы устанавливаются трансформаторные подстанции, понижающие напряжение 6000 или 10 000 в до 110 или 220 в.
Мощность таких подстанций невелика; для одиночного затвора она обычно не превышает 1,5 - 2 ква. При нескольких потребителях, сосредоточенных в одном месте, нагрузка лежит в пределах 5 - 10 ква. Однако в настоящее время наша промышленность не изготовляет трехфазных трансформаторов мощностью менее 20 ква. Поэтому для питания электроэнергией как однофазных, так и трехфазных потребителей применяются однофазные трансформаторы типа ОМ (однофазный с масляным охлаждением), используемые главным образом для питания цепей железнодорожной автоблокировки. Эти трансформаторы выпускаются на максимальную мощность 1, 2 ква. При больших нагрузках электроснабжение осуществляется однофазными трансформаторами типа ОМСГ мощностью 5 - 10 ква, обычно применяющимися в распределительных сетях сельскохозяйственного назначения. Характеристики этих трансформаторов приведены в таблице.
Трансформатор типа ОМ и схема включения его обмоток показаны на рисунке 14.2.
Для электроснабжения трехфазных двигателей однофазные трансформаторы могут объединяться в группы. Число однофазных трансформаторов, питающих трехфазную нагрузку, уменьшается при соединении двух трансформаторов в открытый треугольник (рис. 14.3), Известно, что при такой работе отдаваемая трансформаторами мощность на 13,4% меньше суммарной мощности двух трансформаторов. Например, трансформаторы типа ОМ-1,2/6—10, включенные в открытый треугольник, при номинальной мощности каждого из них 1,2 ква отдают мощность ква. Эта величина вполне обеспечивает питание электропривода большого числа затворов.
При таком соединении наблюдается некоторая несимметрия в напряжениях, вследствие неодинакового падения напряжения в разных фазах. Схема открытого треугольника с трансформатором типа ОМ-1,2/6 проверена в производственных условиях (при автоматизации участка Нижне-Донской оросительной системы). Проверка показала, что несимметрия напряжений при нормальной нагрузке не превышает 1 - 2%, что не имеет существенного значения для работы асинхронного двигателя.
Отметим, что вследствие краткости режима работы трансформаторов можно при необходимости учитывать их перегрузочные способности, а именно: