ZAS Hochwasserpumpwerk RA21 Weidenstrasse

Transkript

1 ZAS Hochwasserpumpwerk RA21 Weidenstrasse EKAG ZAS PW Weidenstrasse R+I Schema 02.vsd Entlastungsschacht Entlastungsleitungen (Zufluss) Niveau Überfall LI NGWE-L04 Überfall NGWE-H01 Handschieber NGWE-V01 Motorschieber Abfluss zur ARA Niveau Schieberschacht LI NGWE-L03 TI NGWE-T05 Raumtemperartur Lokale Steuerung (lokale Intelligenz) M Entlastungsleitung zur Aare NGWE-V01 Abluftventilator NGWE-E01 Heizkörper Schieberschacht Hochalarm LS+ NGWE-L02 Niveau Pumpensumpf (misst auf Sole Entleerungspumpe) LI NGWE-L01 Hochentlastung zur Aare Schnittstelle zur Steuerung ARA Schönenwerd (VPN über ADSL, Tel. Mietleitung) Überlaufkante von Überfall (2.70) (2.26) Regelniveau (0.54) (0.00) Pumpensumpf Entlastungspumpen NGWE-P03 Entleerungspumpe Bedienstationen Prozessleitsystem ARA Sole Enleerungspumpe Feuchtsonde Gleitringdichtung Festlagertemperatur Loslagertemperatur NGWE-P01NGWE-P02 Pumpe 1 Pumpe 2 QS+ NGWE-Q01 QS+ NGWE-Q02 TI NGWE-T01 TI NGWE-T02 QS+ NGWE-Q03 QS+ NGWE-Q04 TI NGWE-T03 TI NGWE-T04 Feuchtsonde Gleitringdichtung Festlagertemperatur Loslagertemperatur

2 NGWE-PZ01 P31-PZ01- Bauwerkzustand und Schieber Prozess Kurzbeschreibung Allgemein In diesem Prozess werden die Hauptzustände des Bauwerkes beschrieben. Zwei Tatsachen sind entscheidend für die grundsätzlichen Zustände des Bauwerkes, nämlich: - Aarepegel tief oder hoch - Zufluss zum Entlastungsschacht kleiner Abfluss zur ARA (Trockenwetter) respektive grösser (Regenwetter) (Überfall im Entlastungsschacht) Mit diesen beiden Tatschen werden 4 Fälle (Zustände) unterschieden: Absperrsch. Pumpwerk Zustand 1 Trockenwetter und Aarepegel tief offen Betrieb möglich Zustand 2 Regenwetter und Aarepegel tief offen Betrieb möglich Zustand 3 Trockenwetter und Aarepegel hoch geschlossen Betrieb möglich Zustand 4 Regenwetter und Aarepegel hoch geschlossen Betrieb Ziel ist es mit der installierten Messtechnik automatisch zu erfassen welcher Zustand angewählt werden muss. Die ersten Betriebserfahrungen mit dem Bauwerk haben gezeigt, dass diese Bauwerkszustände nicht zweckmässig sind für die Steuerung der folgenden Prozesse. Aus diesem Grund wird darauf verzichtet diese Informationen in den folgenden Prozessen zu verwerten. Die folgenden Prozesse beziehen die Informationen direkt von den Messungen. Seite 1 von 4

3 NGWE-PZ01 P31-PZ01- Bauwerkzustand und Schieber Unterscheidung Aare tief / Hoch Im Schieberschacht ist eine Niveaumessung installiert. Wenn der Aarepegel hoch ist kann das im Schieberschacht erfasst werden. Er füllt sich unter Umständen bis zum Deckel (374.00) Diese Situation ist grundsätzlich einfach zu erfassen Wenn der Aarepegel tief ist und Abwasser entlastet wird, so füllt sich der Schieberschacht auch teilweise mit Wasser. Dadurch ist die Unterscheidung eventuell nicht eindeutig ob der Niveaustand im Schieberschacht durch den hohen Pegel der Aare oder durch Entlastungswasser aus dem Überfall verursacht wird. Am Ende der Entlastungsleitung bei der Einmündung in die Aare befindet sich eine Rückstauklappe aus der Zeit vor dem Pumpwerk. Diese wird belassen für die neue Situation. Das heisst, dass Aarewasser nur durch die Undichtheit der Rückstauklappe zum Schieberschacht dringen kann zur Erfassung des Niveaustandes der Aare. Seite 2 von 4

4 NGWE-PZ01 P31-PZ01- Bauwerkzustand und Schieber Unterscheidung Trockenwetter / Regenwetter Im Entlastungsschacht ist eine Niveaumessung installiert Wenn der Niveaustand im Zulaufkanal hoch ist deutet das auf eine Regenwettersituation hin. Wenn der Niveaustand im Zulaufkanal tief ist deutet das auf eine Trockenwettersituation hin. Diese Situation kann gut erfasst werden. Automatischer Betrieb ab PLS Schieber Im Normalfall ist der Schieber offen. Sobald das Entlastungspumpwerk läuft wird der Schieber geschlossen. Wenn das Entlastungspumpwerk steht und der Niveaustand im Schieberschacht einen einstellbaren Wert unterschreitet (mit einstellbarer Zeitverzögerung) so wird der Schieber geöffnet. Der Schieber hat ein Fitnessprogramm. Einmal pro Woche wird das Programm ausgelöst. Der Wochentag und die Tageszeit sind einstellbar. Handbetrieb (ab Bedienpanel oder PLS ARA) Der gewünschte Zustand kann auch von Hand angewählt werden Seite 3 von 4

5 NGWE-PZ01 P31-PZ01- Bauwerkzustand und Schieber Prozess Antriebe Prozess Schieber / Klappen P Absperschieber Entlastungsleitung Y230.1 Prozess Messungen min max P Niveau Überfall m P Niveau Schieberschacht m Prozess Parameter Übergang Trockenwetter / Regenwetter RW wenn Niveaustand Überfall > (0.56) m TW wenn Niveaustand Überfall < (0.36) m Übergang Aare tief / hoch Aare hoch wenn Niveaustand Schieberschacht > (1.06) m Aare tief wenn Niveaustand Schieberschacht < (0.46) m Schieber öffnen Schieber auf wenn Niveaustand Schiebersch.< (0.5) m Fitnessprogramm Wochentag Montag Mo-So Fitnessprogramm Tageszeit 14:00 00:00-23:59 Prozess Alarmierung Prozess Verriegelung Seite 4 von 4

6 NGWE-PZ02 P31-PZ02- Entlastungspumpen Prozess Kurzbeschreibung Allgemein Mit den beiden Propellerpumpen wird das in den Pumpensumpf zufliessende Abwasser über die Hochentlastung zur Aare gepumpt. Die beiden Pumpen sind Drehzahlvariabel. Es wird auf ein festes Niveau im Pumpensumpf geregelt. Die Pumpen können fliessend vom Pumpbetrieb in einen "Rührwerksbetrieb" gefahren werden. Bei der eingestellten min. Drehzahl am Frequenzumformer wird kein Abwasser mehr in die Hochentlastung gepumpt. Der Zustand "Rührwerk" der Pumpen kann für einige Minuten aufrecht erhalten werden. Dadurch kann ein zu häufiges Starten und Stoppen der Pumpen verhindert werden. Die Pumpen werden abwechslungsweise ein- und ausgeschaltet. Sie haben keinen Betriebsstundenausgleich. Umgehung der Frequenzumformer Bei einem Defekt an einem Frequenzumformer kann in einer Notsituation der Frequenzumformer mit einer Schützenkombination umgangen werden. Die Umgehung kann entweder von Hand (Steuerschalter) oder automatisch erfolgen. Wenn die Umgehungsschaltung aktiv ist wird mit den gleichen Ein- und Ausschaltkriterien gearbeitet. Zusätzlich haben die Pumpen eine einstellbar Wiedereinschaltsperre. In der ersten Betriebsphase wird auf die automatische Umgehung sowie auf die Handschaltung der Umgehung ab PLS verzichtet. Das heisst, dass die Umgehung nur von Hand am Steuerschalter auf der Schaltanlage Vorort betätigt werden kann. Sie soll nur aktiv sein im Beisein von Betriebspersonal. Technische Daten der Pumpen Pumpe Fördermenge Förderhöhe Drehzahl Motor Leistung Strom Drehzahl min Drehzahl max 675 l/s 4.2 m 1450 U/min 57 KW 121 A 800 U/min 1450 U/min Überwachung der Pumpen Lagertemperatur Voralarm 110 C Lagertemperatur Alarm 130 C Gleitringdichtung macht nur Voralarm, keine Abstellung Feuchtsonde macht Abstellung Automatischer Betrieb ab PLS Das Programm arbeitet unabhängig vom Bauwerkzustand! Start erste Pumpe Wenn der Niveaustand im PS einen einstellbaren Wert überschreitet wird die erste Pumpe eingeschaltet und auf das Sollniveau geregelt. Stopp erste Pumpe Wenn der Niveaustand im PS einen einstellbaren Wert unterschreitet und die Pumpe für 5 min auf min. Drehzahl läuft wird die erste Pumpe ausgeschaltet Start zweite Pumpe Wenn der Niveaustand im PS einen einstellbaren Wert überschreitet und die erste Pumpe für 3 min auf max Drehzahl läuft wird die zweite Pumpe eingeschaltet und auf das Sollniveau geregelt. Stopp zweite Pumpe Wenn der Niveaustand im PS einen einstellbaren Wert unterschreitet und die Pumpen für 5 min auf min. Drehzahl laufen wird die zweite Pumpe ausgeschaltet Seite 1 von 2

7 NGWE-PZ02 P31-PZ02- Entlastungspumpen Handbetrieb ab PLS Handbetrieb der einzelnen Objekte Prozess Antriebe P Pumpe 1 M320.1 P Pumpe 2 M420.1 Prozess Schieber Die Stellgrösse für beide Pumpen ist 0-200%. Wenn 2 Pumpen in Betrieb stehen, so wird der ersten 100% Zugeordnet und die zweite Pumpe erhält die Differenz der Stellgrösse zu 200%. Wenn der Hochalarm anspricht werden beide Pumpen gestartet. Sie laufen mit einer fest einstellbaren Drehzahl. Wenn der Hochalarm wieder weg geht, so stellen die Pumpen mit einer separat einstellbaren Nachlaufzeit wieder ab. Prozess Messungen P Niveau Pumpensumpf m P Hochalarm Pumpwerk B273.1 Prozess Parameter Start erste Pumpe wenn Niveau Pumpens. > (2.56) m Stopp erste Pumpe wenn Niveau Pumpens. < (1.16) m Stopp erste Pumpe wenn Zeit min Drehzahl > (max) min Start zweite Pumpe wenn Niveau Pumpens. > (2.46) m Stopp zweite Pumpe wenn Niveau Pumpens. < (1.26) m Start zweite Pumpe wenn Zeit max Drehzahl > (max) min Stopp zweite Pumpe wenn Zeit min Drehzahl > (max) min Sollniveau Pumpensumpf (2.26) m Vorwahl Umgehung FU Pumpe 1 AUTO-AUS-HAND Vorwahl Umgehung FU Pumpe 2 AUTO-AUS-HAND Wiedereischaltsperre bei FU Umgehung (max) min Hochalarm Festdrehzahl der Pumpen % Nachlaufzeit der Pumpen min Prozess Alarmierung Prozess Verriegelung Seite 2 von 2

8 NGWE-PZ03 P31-PZ03- Entleerungspumpe Prozess Kurzbeschreibung Allgemein Wenn das Entlastungspumpwerk nicht in Betrieb ist wird mit der Entleerungspumpe der Pumpensumpf ganz entleert. Die Propellerpumpen können das nicht. Automatischer Betrieb ab PLS Start- Stopkriterium Entleerungspumpe Wenn der Niveaustand einen einstellbaren Wert überschreitet, wird die Pumpe gestartet. Wenn der Niveaustand einen einstellbaren Wert unterschreitet, wird die Pumpe gestoppt. Handbetrieb ab PLS Handbetrieb der einzelnen Objekte Prozess Antriebe P Entleerungspumpe M235.1 Prozess Schieber Prozess Messungen P Niveau Pumpensumpf m Prozess Parameter Start Pumpe wenn Niveau Pumpens. > (2.56) m Stopp Pumpe wenn Niveau Pumpens. < (1.16) m Prozess Alarmierung Prozess Verriegelung Seite 1 von 1

9 NGWE-PZ04 P31-PZ04- Lüftung Prozess Kurzbeschreibung Allgemein Die Lüftung wird ab Raumfühler ein- und ausgeschaltet. Wenn die Raumtemperatur nicht zu tief ist wird zusätzlich ein Arbeits- Pausen Intervall Betrieb gemacht. Automatischer Betrieb ab PLS Start- Stopkriterium Lüftung Wenn die Temperatur einen einstellbaren Wert überschreitet, so wir die Lüftung eingeschaltet. Wenn die Temperatur einen einstellbaren Wert unterschreitet, so wir die Lüftung ausgeschaltet. Zusätzlich zu obigem Betrieb wird ein Intervallbetrieb überlagert sofern die Temperatur nicht zu tief ist. Handbetrieb ab PLS Handbetrieb der einzelnen Objekte Prozess Antriebe P Abluftventilator M240.1 Prozess Schieber Prozess Messungen P Raumtemperatur 4-20mA C Prozess Parameter Start Ventilator wenn Temperatur > 22.0 C Stopp Ventilator wenn Temperatur < 20.0 C Intervallbetrieb ** Arbeitstakt Lüftung (max) h Pausentakt Lüftung (max) h Sperren Intervallbetrieb wenn Temperatur < 10.0 C Freigaben Intervallbetrieb wenn Temperatur > 12.0 C ** Alternativ könnte der Intervallbetrieb auch mit einer Zeitschaltuhr gemacht werden. Prozess Alarmierung Prozess Verriegelung Seite 1 von 1

10 NGWE-PZ05 P31-PZ05- Heizung Prozess Kurzbeschreibung Allgemein Die Heizung wird ab Raumfühler ein- und ausgeschaltet. Automatischer Betrieb ab PLS Start- Stopkriterium Heizung Wenn die Temperatur einen einstellbaren Wert unterschreitet wird die Heizung eingeschaltet. Wenn die Temperatur einen einstellbaren Wert überschreitet wird die Heizung ausgeschaltet. Handbetrieb ab PLS Handbetrieb der einzelnen Objekte Prozess Antriebe P Heizkörper E245.1 Prozess Schieber Prozess Messungen P Raumtemperatur 4-20mA C Prozess Parameter Start Heizung wenn Temperatur < 6.0 C Stopp Heizung wenn Temperatur > 8.0 C Prozess Alarmierung Prozess Verriegelung Seite 1 von 1