Προσομοίωση διαδοχικής εκκίνησης αντλιών

Abstract

Το αντικείμενο που πραγματεύεται η παρούσα διπλωματική εργασία είναι η διαδοχική εκκίνηση αντλιών. Τα αντλιοστάσια είναι ευρέως διαδεδομένες εγκαταστάσεις που χρησιμοποιούνται κυρίως για την άντληση νερού από δεξαμενές, χωρίς να λείπουν και άλλες βιομηχανικές τους εφαρμογές. Ωστόσο η εκκίνησή τους μπορεί να προκαλέσει διαταραχές στο δίκτυο τροφοδοσίας, κάτι ιδιαίτερα σοβαρό αν σκεφτεί κανείς ότι η πλειοψηφία των αντλιοστασίων στον ελλαδικό χώρο εντοπίζεται σε αγροτικές περιοχές και νησιά με ασθενές ηλεκτρικό δίκτυο. Επιπλέον, μελέτης χρήζουν και οι κατά την εκκίνηση μεταβολές μεγεθών όπως η παροχή και η πίεση, καθώς δεν αποκλείεται η μεγάλη διακύμανσή τους να έχει αρνητική επίδραση στον εξοπλισμό και στην ομαλή λειτουργία της εγκατάστασης. Τέλος, η ολοένα αυξανόμενη χρήση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας και ο συνδυασμός τους είτε με αντλιοστάσια είτε με αναστρέψιμους υδροηλεκτρικούς σταθμούς αποτελεί ένα νέο πεδίο εφαρμογής των συμπερασμάτων της εργασίας. Το θεωρητικό της σκέλος περιλαμβάνει τρία κεφάλαια, στα οποία παρουσιάζονται οι βασικές θεωρητικές γνώσεις που είναι απαραίτητες ώστε κάποιος να κατανοήσει τη λειτουργία των δύο κύριων μερών ενός αντλιοστασίου, της αντλίας και του κινητήρα, όπως και τη μεταξύ τους συνεργασία. Το πειραματικό σκέλος της εργασίας πραγματοποιήθηκε με προσομοίωση της εκκίνησης αντλιοστασίου σε ηλεκτρονικό υπολογιστή. Παρουσιάζεται στα δύο τελευταία κεφάλαια, όπου επεξηγείται το υπολογιστικό πρόγραμμα που χρησιμοποιήθηκε και παρατίθενται τα αποτελέσματα που προέκυψαν.

The object of this study is the sequential start-up of pumps. Pump-stations are very common and are usually used for pumping water from tanks. However, their start can cause serious voltage problems to the electricity supply network. Furthermore, the alteration of pressure and flow rate during the start, has also to be studied, since it may have undesirable effects on the equipment and the normal operation of the facility. Finally, the increased usage of renewable energy sources and their combination with pump-stations or pumped-storage stations, is a new field where the conclusions of this study can be applied. Its theoretical part consists of three chapters. They include basic knowledge for pumps, motors and their cooperation. The experimental part was carried out by simulating the start-up of a pump-station in a PC. It is presented in the last two chapters, where are given explanations for the used program and are displayed the results of the study.