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

کم‏ آبی کره زمین و خشک‎سالی از یک‎سو، افزایش جمعیت، پراکندگی تاسیسات آب و فاضلاب و نیاز روز افزون به آب شرب از سوی دیگر، ضرورت رویکرد مناسب به مدیریت کارآمد تامین 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 تامین 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.

SCADABased Protection of Centrifugal and Submersible Electric Pumps in the Water Industry

Global water shortages and droughts, on the one hand, and population growth, dispersion of water and sewage facilities, and the growing need for drinking water, on the other hand, highlight the need for an efficient management of drinking water supply and distribution. Electro pumps, which are a kind of power system in the water industry, have a major role in extracting water as well as pumping and transferring it from one reservoir to another. One of the major challenges in this system is the protection of electro pumps against the overcurrent. The protection of electro pumps is traditionally based on the use of bimetallic relays, load control or overcurrent relays. However, in some cases, the malfunction of relays, the end of their useful life and their deviation from the specified current range result in the lack of a reliable and fast protection, which will eventually lead to burnout and social problems. On the other hand, the use of SCADA system has been considered as an undeniable necessity in the water industry to provide a safe and continuous supply of urban and rural drinking water, as well as its optimal distribution in terms of quality and quantity. Therefore, in this paper a SCADAbased method is proposed to protect surface/submersible electro pumps against the overcurrent and other faults. Examination of the practical results obtained from the implementation of the proposed method in Chaharmahal and Bakhtiari Water and Wastewater Company shows that the proposed protection method can significantly stop deviation of water industry electro pumps from the drinking water extraction cycle, and thus prevent social problems and dissatisfactions resulted from the cutting off the water.