حفاظت الکتروپمپ‌های گریز از مرکز و شناور در صنعت آب به کمک اسکادا

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

گروه مهندسی برق، مرکز آموزش عالی شهرضا، دانشگاه اصفهان، ایران.

چکیده

کم‏ آبی کره زمین و خشک‎سالی از یک‎سو، افزایش جمعیت، پراکندگی تأسیسات آب و فاضلاب و نیاز روز افزون به آب شرب از سوی دیگر، ضرورت رویکرد مناسب به مدیریت کارآمد تأمین و توزیع آب شرب و بهداشتی را بیشتر از پیش نمایان می‌سازد. الکترو‌پمپ‌ها که به‎نوعی سیستم‌های قدرت در صنعت آب و فاضلاب به‎شمار می‌روند، نقش عمده و اساسی در استحصال آب و هم‎چنین پمپاژ و انتقال آن از مخزنی به مخزن دیگر را برعهده دارند. یکی از چالش‌های بزرگ موجود در این سیستم، حفاظت الکتروپمپ‌های سطحی و شناور در برابر اضافه جریان است. حفاظت الکتروپمپ‌ها به‎شیوه‌ سنتی مبتنی بر استفاده از انواع رله‌های بی‌متال، کنترل بار یا رله‌های کنترل جریان است. اما عدم عملکرد صحیح رله‌ها در برخی موارد، پایان عمر مفید رله و خارج شدن رله از محدوده جریان مشخص شده باعث عدم حفاظت مطمئن و به موقع الکتروپمپ‌ها در برابر اضافه جریان شده که در نهایت، سوختگی الکتروپمپ و مشکلات اجتماعی را به‎دنبال خواهد داشت. از طرف دیگر امروزه برای تأمین مطمئن و مداوم آب شرب شهری و روستایی و هم‎چنین توزیع بهینه آن از نظر کیفی و کمی و کنترل دائم پارامترهای مذکور، استفاده از سیستم اسکادا به‎عنوان یک ضرورت انکارناپذیر در صنعت آب و فاضلاب کشور موردتوجه بوده است. از همین‎رو در این مقاله یک روش حفاظتی مبتنی بر اسکادا برای حفاظت انواع الکتروپمپ‌های سطحی و شناور در برابر اضافه جریان و دیگر خطاها پیشنهاد شده است. بررسی نتایج عملی به‏دست آمده از اجرای روش پیشنهادی در آب و فاضلاب استان چهارمحال ‏و‏ بختیاری نشان می‌دهد که برنامه حفاظتی پیشنهادی می‌تواند کمک قابل‎توجهی درجهت جلوگیری از خارج شدن الکتروپمپ‌های صنعت آب و فاضلاب از چرخه استحصال آب شرب نموده و از مشکلات اجتماعی قطع آب مشترکین و نارضایتی‌های حاصل از آن نیز جلوگیری به‎عمل آورد.

کلیدواژه‌ها


 
اصفهانی، ف.، (1394)، تکنولوژی جمع‌آوری اطلاعات و کنترل سیستم از راه دور اسکادا، دانشگاه کاشان، کاشان، ایران.
امینی، ا. پیشگو، م.، و صادقی، ف.، (1391)، "اسکادا و کاربرد آن ‌در شبکه‌های آبیاری"، اولین همایش ملی بیابان (علوم، فنون و توسعه پایدار)، تهران، ایران.
ایمانی، م.م.، خوش خلق، ا.، و میرزایی، ف.، (1393)، "بررسی امنیت سیستم‌های اسکادا"، اولین کنفرانس ملی مهندسی برق دانشگاه آزاد اسلامی واحد لنگرود، لنگرود، ایران.
بابایی، ک.، و عنایتی کلیجی، ف.، (1393)، "طراحی و ساخت نظاره‌گر هوشمند بر تجهیزات مخابراتی سیستم اسکادای دیسپاچینگ برق شمال کشور"، دومین همایش منطقه‌ای‌ دستاوردهای نوین در مهندسی برق و کامپیوتر، جویبار، ایران.
جمشیدی، ش.، (1399) ،"الزامات و نقشه راه هوشمندسازی شبکه توزیع آب شهری"، نشریه علمی علوم و مهندسی آب و فاضلاب، 5(4)، 4-15.
جهانگیری‌خواه، م.، هوشمند، م.، و خرم‌پناه، م.، (1400) "راه‎کارهای شهر هوشمند برای مقابله با بحران کمبود آب مبتنی بر پروتکل KNX"، نشریه علمی علوم و مهندسی آب و فاضلاب، 6(2)، 14-5.
ذاکر عنبرانی، ا.، و ربانی، ر.، (1391)، "طراحی و ساخت سیستم اسکادای دیسپاچینگ فوق توزیع و انتقال"، نخستین کنگره اتوماسیون صنعت برق، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران.
رجبی، م.، فاضلی، ج.، و فیروزیان، م.، (1395)، "مدیریت مصرف و نظارت انرژی در زمان پیک بار مصرفی توسط سیستم اسکادا"، کنفرانس ملی پژوهش های نوین در علوم فنی و مهندسی، اردبیل، ایران.
کاظمی نژاد، پ.، (1390)، "آشنایی با سیستم‌های کنترل و مانیتورینگ داده (SCADA) و سیستم تله‌متری و تأمین آب شرب شهرهای اهواز، آبادان و خرمشهر"، اولین همایش بین المللی بتن های ناتراوا - مخازن ذخیره آب شرب، رشت، ایران.
کلانتری، م.، و زمانی مقدم، ا.، (1393)، "تعیین میزان اثربخشی استفاده از سامانه‌های اسکادا در مدیریت بحران شرکت‌های آب و فاضلاب شهری (مطالعه موردی شرکت آب و فاضلاب شهری استان البرز)"، فصلنامه مطالعات مدیریت شهری, 6(18), 75-93.
محرابیان، ع.، (1392)، بررسی سیستم‌های اسکادا، دانشگاه شیراز، شیراز، ایران.
نخعی، ع. صادق زاده، ح. درانی، ز.، (1395)، "بررسی اسکادا و کاربردهای آن در صنعت"، کنفرانس بین‌المللی پژوهش‌های نوین در برق و کامپیوتر، شیراز، ایران.
Adrian-Lucian, C., Ioana-Alina, C., and Mihaela Ivona, C., (2017), “Water wells monitoring using SCADA system for water supply network”, IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, Romania.
Dave, P., Mokariya, K., and Patel. V., (2013), “Energy conservation in centrifugal pump with variable frequency drive including SCADA, PLC and HMI” International Journal of Innovative Research in Science, Engineering and Technology, 2(5), 1461-1468.
Gligor, A., and Turc, T., (2012), “Development of a service oriented SCADA System”, Procedia Economics and Finance, (Elsevier), 3, 256-261.
Loganathan, V., Kanagavalli, S., Aarthi, P., and Yamuna, K., (2014) “PLC Scada based fault identification and protection for three phase induction motor”, Indonesian Journal of Electrical Engineering and Computer Science, 12(8), 5766-5773.