FUNKTIONSBESKRIVNING PUMPSTATION NYKVARNS KOMMUN

FUNKTIONSBESKRIVNING PUMPSTATION NYKVARNS KOMMUN Teknik och processteknik/driftövervakning 2011-03-22 1

Förord Vi är en grupp studenter som går på Vatten- och miljöutbildningen i Hallsberg, VM 8. Nu har vi gjort vårt fjärde projekt som inbegriper huvudmoment inom Teknik och processteknik/driftövervakning, med en fallbeskrivning för båda huvudmomenten. I den här rapporten ska vi beskriva dessa områden tydligt och konkret. Under sex veckor har gruppen tagit fram information och fakta om vad elinstallationer är, samt vad det finns för olika processinstrumentering och total genomgång av renovering av hela pumpstationen samt driftövervakning via styrsystemet. Gruppen har sammanställt och tagit del av varandras arbete för att få rapporten komplett. Vi vill tacka Patric Lundfeldt för det stöd och all feedback han gett oss i vårt arbete. Taoufik Massiri, Bert Helgén, Per Karlsson, Angelina Vaganova 2

Innehållsförteckning Sammanfattning... 5 Syfte... 5 Metod... 5 Inledning... 6 Processchema... 7 Planritning... 8 Avloppsvattenpumpar... 9 Produktkvalitet... 10 Torrt installerade pumpar... 10 Frekvensstyrning... 11 Flygt Pump Smart, PS 200... 11 Flödesmätning... 11 Nivågivare... 12 Nivåvippa... 12 Återströmningsskydd... 12 Tryckgivare... 12 Apparatskåplayout... 13 Styrsystem... 14 Strömförsörjning... 15 Input/Output... 15 SIOX enhet... 17 Övervakning... 18 Kommunikation... 18 Pumputrustning... 19 Övervakning och styrutrustning... 19 Kontinuerlig temperaturgivare... 19 Kostnadsredovisning för pumpstationsprojektet... 20 Säkerhet... 21 Funktionsbeskrivning... 24 Motor och instrumentlista... 36 Sammanställning och konsekvenser... 37 Källor... 38 4

Sammanfattning Med vår rapport har vi redovisat en fallbeskrivning för sammanslaget huvudmoment, Teknik och processteknik/driftövervakning. I delmomentet teknik och processteknik har vi beskrivit om pumpstationens uppbyggnad genom ett processchema, och alla instrument och objekt vi ville ha i vår nya station med att ta hansyn till den moderna utvecklingen inom VA-branschen. I delmomentet Driftövervakning har vi beskrivit vad varje instrument har för uppgift och vad styrs den av samt vad vi kan se för information i övervakningscentralen genom operatörspanel som passar vårt reningsverk. Syfte Syftet för projektet var att göra en rapport av dessa sammanslagna huvudmoment Teknik och processteknik/ Driftövervakning för att få kunskap inom dessa områden, och att kunna elsäkerhet, även all elinstallationer i allmänhet. Syftet är även att visa att vi kan samarbeta och lära oss att arbeta enligt PBL (Problem Baserat Lärande). Metod Vi har använt oss av föreläsningar, Internet samt telefon samtal till olika entreprenörer inom branschen för att få fram information. Publikationer och diskussioner inom gruppen har varit en viktig för att tillföra projektet kontinuerligt arbete, dels för att vi jobbar enligt PBL, dels för att vi har stött på enskilda problem som är svåra att lösa självständigt. 5

Inledning Med ökade krav från arbetsmiljö- och elsäkerhetsverket ställs numera på arbetsplatsens utformning och medför ombyggnad av äldre pumpstationer. Vi är en projektgrupp som tillsatts för att renovera pumpstationen till avloppsreningsverk som ligger söder om Stockholm, Nykvarn. Den befintliga pumpstationen har inte rustats sen den byggdes på 70 talet. Belastningen på pumpstationen har inte varit särskilt stor eftersom vi endast tar emot hushållsavloppsvatten, men vi kommer att utveckla oss till större anläggning, då kan vi få emot spillvatten från de områden som i framtiden kommer att ha stor befolkningstillväxt. 6

Processchema Vy från sida Vy uppifrån 7

Planritning Byggnaden är i två våningar (0 och -1). Våning 0 har betonggolv med inbyggd kabelkanal. Fasad i tryckimpregnerad panel samt tak av lackerad stålplåt, stationen är utrustad med ventiler för avluftning. Våning -1 är gjuten i betong, även pumpgrop är betonggjuten. 8

Avloppsvattenpumpar Vi har valt tre torrt installerade pumpar av typ Flygt NZ 3085 i vår pumpstation. Installationen av pumparna skall vara för automatisk funktion. Syftet med att vi har valt tre pumpar är att minska slitage på pumparna. Det gynnar båda ekonomin och miljön. Pumparna NZ3085 (fig. 1) med självrensande pumphjul öppnar möjligheterer till kostnadseffektiv drift i en mängd applikation, till exempel pumpning av avloppsvatten, slam eller dagvatten från uppsamlingsplatsen till reningsverket inloppspumpstation. Pumparnassumputformningenn har lutade turbulens och ger höga flödehastigheter, det gör att slamavlagringar försvinner snabbt och effektivt. fig. 1 Omrörningsventilen ansluts till pumphuset. Det styrs mekaniskt av pumptrycket och behöver ingen extra energikälla för att fungera. Städning av pumpar sker automatiskt via en regelbunden pumprengöringscykel, den programmeras för automatisk rensning 40 gånger per dygn. Pumparna rensar sina sumpar själva. Pumparnas motorer är frekvensreglerade och styrs av PLC - systemet i pumpstationen via nivågivaren för avloppstanken. En analog signal från denna givare styr pumpen så att en stabil och jämn nivå erhålles i avloppstanken. 9

Produktkvalitet Motor Högeffektiv kortsluten trefasmotor, specialkonstruerad, torr och dränkbardrift, tillåter upp till 15 starter i timmen. Axel: Kort överhäng gör att utböjning av axeln praktiskt taget helt elimineras, resultat är ökad livslängd för lager och tätningar, mindra vibrationer och tyst gång. Tätning: Två mekaniska tätningar som arbetar oberoende av varandra ger dubbel säkerhet. Slitskydd för tätning: Spin OUT är för att skydda den yttre tätningen genom att kasta ut slitande partiklar ur tätningskammaren. Oljehus: Oljan i pumpstationen leder bort värme från motor och lager. Dessutom fungerar oljehuset som ett extra skydd mot vätskeinträngning. Kabelgenomföring: Är gjord för både effektiv tätning och avlastning av dragkrafter. Torrt installerade pumpar Våra pumpar kan anpassa till torrt och dränkt installation, men vi har valt horisontallt torrtinstallerade pumpar om det skulle blir översvämning i pumpstationen (fig. 2). Då får vi både optimal prestanda och maximal samt torrtmonterat pump är kostnadseffektiv och lätt tillgänglig för inspektion, tillsyn och service på grund av överbyggnaden. Överbyggnaden bidrar till en bättre fungerandee arbetsmiljö för all kringutrustning och för alla medarbetare i pumpstationen. fig. 2 10

Frekvensstyrning Flygt Pump Smart, PS 200 Alla tre avloppspumparna är hastighetsreglerade och drivs med var sin frekvensomformare fabrikat Flygt Pump Smart typ PS 200. Omformare PS 200 användes tillsammans med avloppspumpar från samma fabrikat eftersom enheterna är anpassade och dimensionerade för att arbeta tillsammans (motoreffekt 2,0 kw, ström - 4,5A, varv/minut ca 1500 rpm). Med frekvensomformaren startar motorn lugnt och går upp till den inställda hastigheten, t.ex.50 % av nominellt varvtal d.v.s. 750 rpm, motsvarande en styrsignal av 12 ma (4-20 ma). En frekvensomriktares huvuduppgift är att kunna driva en motor på olika varvtal, vilket bestäms av en analog signal från styrsystemet och denna styrsignal är mellan 4-20 ma, vilken är den bästa och även den vanligaste analogsignalen. Start eller stopp av pumpmotorn sker via en digital signal som har två olika statusar (0/1), 0-innebär stopp och 1- innebär start. När motorn är i drift så skickas även en digital signa till övervakningsstyrsystemet. I sin tur skickar frekvensomformaren digitala larmsignaler till styrsystemet eftersom omformaren har en egen inbyggt liten PLC som kan ställas in för en antal olika driftparametrar och bevakar motorn på olika sätt. Till ex. rensfunktion en funktion som känner av om pumpen går trögt och startar en städcykel, en kontrollerad fram och backkörning av pumpen för att städa bort det som fastnat. Flödesmätning PS 200 används för att mäta flödet för tre pumpar var för sig. PS 200 använder en funktion som kallas smart flow, då mäts pumpad mängd, antal kubikmeter per kilowatt. Sen styr PS 200 momentet/hastighet på pumparna samtidigt som den med hjälp av algoritmer/pumpkurvor mäter aktuellt flöde i behandlat avloppsvatten ut ur pumpstationen. PS 200 klarar att mäta 315,4 m 3 /h, PS 200 anpassar pumparna efter aktuellt flöde och behöver bara fyra värden från pumpkurvan, enl. standardbladet. den självkalibrerande funktionen tar hänsyn till mekaniska förluster och förändringar av densamma och verkningsgraden i systemet, samtidigt som avläsning av den hydrauliska lasten och faktiskt pumpflöde beräknas. Ett annat sätt till att använda flödesmätningen i PS 200, man kan köra pumparna med multivariabel styrning, vilket innebär att man använder två variabler till exempel flöde och nivå för att styra pumparna till den driftsekonomi man vill uppnå. Flödesekonomin är 42 m 3 /kw, det innebär en enkel mätning för att avslöja vätskemängd per energienhet PS 200 beräknar flödesekonomin kontinuerligt och redovisar faktiska siffror på verkningsgraden i pumpstationen. Flödesmätningen är alltså med och styr pumparnas moment och hastighet tillsammans med de förprogrammerade algoritmerna/pumpkurvor och parametrar som man redan känner till. PS 200 styr sedan själv efter det aktuella behovet i realtid. PS 200 gör pumphuset mer ekonomisk och miljövänlig med sitt sätt att styra driften av pumphuset. 11

Nivågivare Till sin hjälp har PS 200 nivågivare Keram 30, som är monterad hängande i sin egen kabel ned i pumpsumpen. Där mäter Keram 30 nivåerna för respektive pumps start, stopp och moment/hastighet kontinuerligt. Keram 30 är en keramisk kapacitiv nivågivare med en mycket driftsäker mätning och stabilitet. Mätområde för Keram 30 är 0-5m och ett övertryck på max 6 bar, den levereras med 12m luftad kabel för installationen. Keram 30 är tillverkad i syrafast stål (EN 1.4404,ASTM 316L) och är tung och robust. Keram 30 har kapslingsklass IP 68 och matningsspänning 12-30 V DC. Utsignalen till APX 761 tvåtråds AL 4-20mA och godkännanden är CE + EN. Keram 30 klara en omgivningstemperatur från -10 till + 70 o C, kompenserat område 0 70 o C. kabel på 12m medföljer, kabeln är luftad och skärmad även dragavlastad med kevlar. Kabeln har en ytterkapsling av polyeten. Nivåvippa Vi har också kopplat en nivåvippa MJK 7030 som indikerar maxnivå i pumpsumpen vid nivån 4,20m, vid höga nivåer skickas larm till Pump smart PS 200 för att köra alla tre pumparna så att nivån i pumpsumpen sjunker till 2m. MJK 7030 fungerar som en strömbrytare av/på. Vippan har miljövänligt kontaktsystem utan kvicksilver, i vippan finns en hermetiskt tillsluten mikrobrytare som aktiveras när den får en lutning på 30 o C Signalen är digital och kan skickas till PS 200. MJK 7030 har ett stöpt hus av polypropen(pp) och har elektromekanisk kontaktfunktion. Material i med följande kabel är oljebeständig och högflexibel PVC- kabeln, 3 x 1 mm2 med diameter 8 mm och max längd 12 m. Temperaturtåligheten hos MJK 7030 är -20 - + 60oC. Nivå vippans larm skickas till övervakningscentralen för uppföljning och kontroll. Kvittens av larm sker från övervakningscentralen, om larm upprepas inom en förutbestämd tid eller antal gånger, då är fysiskt besök en nödvändighet i pumpstationen för kvittens och nollställning av larmet. Återströmningsskydd Vi har valt att installera återströmningsskydd av typ 4110 som är designad för att hänga på väggen och naturligtvis stå på golvet. Men vi har bestämt att hänga det på väggen för att spara på mer utrymma på vår pumpstation. Återströmningsskydd har syfte att skydda PLCn och övervakningssystemet mot överspänning, samt skydda andra instrument ifall det sker åska. Återströmsskydd reglerar inflödet med en flottörventil och den är utrustad med ett spolmunstycke. Anslutning till PlCn sker via analog IN. Tryckgivare Tryckgivare P31 med öppet membran är avsedd för mätning av förorenat vatten som ligger på ytan och botten. Tryckgivaren är utrustad med en slang som i sin tur kompenserar lufttrycket 12

som finns i atmosfär. Den är utförd som tvåtrådtransmitter (4-20 ma) och anslutning till processen och PLCn sker via analog IN. Tryckgivaren har en mät noggrannhet ligger runt 0,5% av mätområdet. Mätningsområde är mellan 0-1 bar till 0-400 bar. Överlastnings bar är 4 gånger mätområde. Mätning är 12-30V DC. Processtemperatur samt omgivningstemperatur är -25 o C upp till +70 o C. Apparatskåplayout 13

Styrsystem Vi har valt att använda ett styrsystem från ITT Flygt kallat APX 761. Detta system har en mycket öppen arkitektur och kan använda sig av flera olika protokoll ex. Aqua Com, Comli och Modbus samt kompatibel med SCADA system. Programmering är enkel tack vare det PC-baserade operativsystemet och vi kan skräddarsy systemet enligt våra behov. Till det här kopplar vi in en 17 frontmonterad operatörspanel på apparatskåpet. Operatörspanelen används som en mindre övervakningscentral där vi kan se och kvittera larm från de inkopplade instrumenten, pumpar etc. larmar även om signalen skulle brytas mellan OP och övervakningscentral. Från OP kan vi även se aktuella flöden, pumpvarvtal, gångtider, pumpgropsnivåer samt historik och pumpkurvor. Vi har behövt komplettera med SIOXenheter då vi totalt använder 22 DI, 6 DO, 10 AI och 3 AO. 14

Strömförsörjning Nätspänning 24 V DC -15 % - +20 % Strömförbrukning (utan belastning) 1 A Säkring 2 A Digitala ingångar, maxbelastning 0,5 A Analoga ingångar, maxbelastning 24 V, 80 ma Input/Output APX 761 har 16 digitala ingångar (fig. 3) och 8 utgångar (fig. 4) samt 4 analoga ingångar (fig. 5). fig. 3 15

fig. 4 fig. 5 16

SIOX enhet Till det här installerar vi en SIOX enhet med RIO S48 modul till PLC som används för att få tillgång till 8 extra analoga ingångar (AI) och 2 utgångar (AO) (fig. 6), samt en RIO-R02 (fig. 7) modul med 2 AO och till sist RIO-S45 (fig. 8) med 14 DI och 7 DO. Allt detta för att täcka våra nuvarande behov samt eventuella framtida adderingar i systemet. SIOX I/O system finns i flera olika utföranden beroende på behov. Vi använder dessa moduler för vi behöver 3 extra AO till styrsignaler för pumpar då det inte finns AO i befintlig PLC, vi måste även täcka behovet av 6 extra AI samt 6 DI. fig. 6 fig. 7 17

fig. 8 Övervakning AquaView 100 övervakningssystem från ITT Flygt ger noggrant och omfattande information om styr- och övervakning av pumpstationen. Övervakningsprogrammen innehåller sju viktiga tekniska funktioner: inloggning, processbilder, driftrapporter, trendkurvor, rapporter, larmhantering, historik. AquaView 100 ger en helhetsprocessbild över pumpstationen med en fullständig rapport om flöden och nivåer mm. Driftindikering från pumpmotorer samt larm vid t.ex. pumpstopp eller att frekvensomformaren larmar. Övervakning av start och stopp av pumpar samt ventiler sker från AquaView 100. Driftparametrar, larmprioriteringar och larmkoder kan ställas in och justeras från denna. Sammanställning av rapporter sker genom användning av kalkylprogram som Excel. Periodiska rapporter som omfattar drifttider, antal starter, inflöden samt pumpad mängd. Kommunikation Signalöverföringen till övervakningssystemet från pumpstationens PLC- system kan ske på olika sätt beroende av det aktuella avståndet mellan stationen och övervakningscentralen, dvs. via fast ledning som kabel eller via radio, GSM, GPRS, 3G, mm. All signalöverföring från och till pumpstationens PLC sker digitalt även för analoga signaler som ström och flödessignaler m.m. Vid korta avstånd till pumpstationen är fast kabel det säkraste och mest ekonomiska alternativet. Som fast kabel är en vanlig skärmad och partvinnad 4-ledarkabel vanligast mellan signalmodemen för seriell 2-vägskommunikation. Vi har valt EDW-100 som är en bra seriell modemadapter för denna signalöverföring på kabel via APX 761. Med samma typ av modem vid P-stationens PLC-system och vid övervakningscentralen så får man en bra punkt till punktapplikation med UDP eller TCP protokoll. Dataöverföringen mellan EDW-100 modemet och övervakningscentralen sker via Ethernet 10/100 Base T Mbit/s anslutning. 18

Pumputrustning Tre torrt installerade pumpar (NZ 3085) som även är dränkbara har monterats i stationen. Installation av sådana pumpar är en säker lösning om det skulle bli översvämning i pumpstationen. Torrt installerade pumpar är lätt tillgängliga för inspektion och är även kostnadseffektiva. Användning av tre pumpar ger högre driftsäkerhet samt medger utökad kapacitet för framtida bruk. Beroende av den aktuella vattennivån körs en till två pumpar samtidigt, den tredje pumpen fungerar som extrapump och kontrollstartas två gånger i veckan under högt belastade timmar. Skulle avloppsvattenbelastningen bli alltför hög eller något fel uppstå så kan nivån stiga upp till bräddnivå och då rinner vattnet med självfall till närmaste avloppsmöjlighet. Denna nivå ligger lägre än lägst placerade avloppsbrunn i någon av de fastigheter som avloppsvattnet kommer ifrån för att förhindra avloppsöversvämningar i källare. Övervakning och styrutrustning Pumpstationen är utrustad med datoriserad övervakning Flygt APX 761, vilket innebär t.ex. larm vid pumpstopp, hög nivå, läckage, flödesreglering via flödesmätare samt även att varvtalsreglering via frekvensomformare typ PS 200 från Flygt styrs och övervakas. All information med historik lagras i det lokala minnet och genererar rapporter och diagram som även kan vidaresändas till reningsverket via modemkabel eller på annat lämpligt sätt. Kontinuerlig temperaturgivare Rätt temperatur är en avgörande faktor inom automatiserings- och processtekniken och därför exakta mätning och övervakning av temperatur är de vanliga uppgifterna. Osäkra temperaturvärdarna i pumpstationen kan orsaka negativa konsekvenserna på utrustningens livstid och detta kopplas ihop med höga kostnader. Detta kan ske på grund av låga temperaturer och kan höja risken för frysskada under vinter perioden. Höga sommartemperaturer kan annars orsaka kulningsproblem av elektronisk utrustning och även frekvensomformare tål inte hög temperatur. Temperaturgivare av standard typ pt-100 element är den vanligaste som används i pumpstationer och kan installeras både inne och ute för analog mätning av temperatur och ansluts till PLC via analog ingång. Temperaturområde kan vara från -50-+50 C. Analoga mätsignaler är från 4-20 ma, matningsspänning 24V DC. Två stycken temperaturgivare pt- 100 installeras i stationen, en på övervåningen och en andra på undervåningen. 19

Kostnadsredovisning för pumpstationsprojektet Utrustning samt installation av ny utrustning med arbetskostnader för denna ombyggnad har sammanställts och redovisas nedan. 20

Säkerhet Vid infarten till pumphuset sätts en vägbom med hänglås, för att slippa att det är blockerat när man måste fram till pumphuset. Sen bör det vara en ståldörr bredd 1 m med ett godkänt lås, bredden på dörren behövs ifall det skall lyftas in eller ut tunga saker med truck eller annat hjälpmedel. Skall även sitta en röd varningslampa ute ovanför dörren, den talar om att larm för gas är utlöst i pumpstationen. Gas kan finnas i form av svavelväten, då bör man inte gå in utan bara öppna dörren för att hjälpa ventilationen att få ned mängden gas. Skall arbete utföras där risken för svavelväten är stor skall gasmätare finnas tillgänglig innan arbetet påbörjas, utan att mäta gasmängden kan det medföra livsfara. God ventilation är nödvändig med avluftning från våning -1 med en ventil, som går upp över marknivå bakom pumphuset. Avluftning från våning 0, ventiler på två väggar och avluftnings rör upp på taket för bra självdrag. Röret upp på taket är ett vanligt spirorör med diametern 100 mm, på taket sitter en plåthuv över spiroröret med regnskydd. Inne i pumphuset skall finnas nödljus i form av efterlysande skyltar ifall strömmen går, så man hittar dörren ut. Första hjälpen och en ögonskölj skall finnas vid handfatet där man tvättar sig för att inte ha fett, smuts eller något annat på sig när arbetet är utfört, eller om något går sönder när arbete sker i pumphuset. Pumphuset utrustas med en brandsläckare av typen Presto Koldioxidsläckare K5. Koldioxid ger en ren släckning utan sekundärskador på exempelvis elartiklar och apparater. Brandsläckaren sitter nära dörren ut. För arbete under drift finns det ett par hörselkåpor av typen Peltor optime för hög ljudnivå. Vid apparatskåpet på väggen finns en nödströmbrytare för ett snabbt stopp vid ex. ett ledningsbrott eller en olycka i pumpstationen. Skyltar som bör finnas i pumpstationen, utrymningsskyltar, varningsskyltar. Exempel på skyltar som skall finnas i direkt anslutning till apparatskåpet och pumparna är tillträdesförbud för obehöriga (fig. 9) och allmän varning för elektrisk fara (fig.10). fig. 9 fig. 10 Varningsband (fig. 11) sätts runt högspänningsledning, symbolen svart på gul bakgrund, bredden skall vara 10cm. fig. 11 21

Klassning måste genomföras av ansvarig myndighet. När det gäller damm så görs en riskbedömning av Räddningsverket/sprängämnesinspektionen och arbetsmiljöverket. Sen görs ett explosionsskyddsdokument/klassningsplan, i det dokumentet fastställs, zon indelning. Zon 0,1,2 för gas och zon 20, 21 och 22 för damm. Sen finns det IP-klasser för elmateriel till exempel IP 44, det behövs minst för utomhus montering av elartiklar. IP 68 används när något skall monteras eller befinnas sig under en längre tid nedsänkt i vatten. Så IP-klass är viktigt att ha koll på vid hantering av elartiklar. Den som har starkströmsanläggning i någon form är enligt lag (ellagstiftningen) skyldig att se till att säkerheten upprätthålls över tid genom tillsyn av anläggningen. Det finns tre olika typer av tillsynssätt: Fortlöpande tillsyn dvs. rutinmässig kontroll för att upptäcka skador eller brister på anläggningen och/eller elektriskt materiel. Periodisk tillsyn sker på förhand bestämda tidsintervaller, genom noggrann kontroll av elanläggningen och elmateriel. Besiktningen sker med blotta ögat (okulär) eller genom att mätningar på utrustningen genomförs, kan även innebära ingrepp i anläggningen och/eller materielen. Revisionsbesiktning, innebär att av säkerhetsskäl skall en kunnig person, kontrollera elanläggning och anslutet elmateriel. Personen skall ha goda kunskaper i gällande bestämmelser och vara väl förtrogen med typen av anläggningen och materiel som skall besiktigas. Arbetsuppgiftens karaktär innebär att ovanstående måste vid utdelning av arbetet. Om det finns brister i anläggningen eller materielen vid tillsyn, kan anläggningsinnehavaren få ett föreläggande att åtgärda felen snarast möjligt. Är det stora brister kan anläggningen kopplas bort helt ifrån elnätet. Vite (böter) kan kombineras med ett föreläggande. Anläggningsinnehavaren kan få fängelse upp till ett år eller böter vid allvarliga brott mot föreskrifterna. En orienteringsritning bör finnas i pumpstation med utrymningsvägar och brandsläckare samt annan eventuell nödutrustning (fig. 12). 22

fig. 12 23

Funktionsbeskrivning Avloppsvattenpump PMP-01 Objekttyp & dess Avloppsvattenpump (torruppställd) i pumpstation Ändamål Funktionsbeskrivning PMP-01 pumpar avloppsvatten till inloppspumpstation. PMP-01 har status som första pump under jämna datum och skall enligt inställda börsvärden hålla upp till 0,8m i pumpsumpen. Under ojämna datum har PMP-01 som andra pump och startar då vid 2m och stoppar vid 0.4m. Den tredje fungerar som extrapump för t.ex. befolkningsökning, driftstörningar, översvämningar och extrema flöde. Start och stoppnivåerna regleras av nivågivaren NVG01 Genom AO från styrsystem och dess inställda börvärden för nivå. Frekvensen på pumpen regleras av frekvensomformare genom styrsystem eftersom systemet kan kan kommunicera med andra pumpstyrningar. Pumpen är utrustad med termokontakt, det är en termisk skydd för statorlidningar, läckageindikatorer i statorhuset och oljekammare samt extern övervakningsutrustning. Pumptyp: NZ3085 Effekt: 1,3 kw Pumphusanslutning: 80 mm MT Pumpens arbetsområde: 50l/S, 5m/höjd Larm Fjärmanöver Fjärrinställning Frekvensfel, frekvensomformare= A-larm ojämnflöde, Start/stopp Auto (reglerad)/hand (Fast) 24

Avloppsvattenpump PMP-02 Objekttyp & dess Avloppsvattenpump (torruppställd) i pumpstation Ändamål Funktionsbeskrivning PMP-02 pumpar avloppsvatten till inloppspumpstation. PMP-02 har status som andra pump under ojämna datum och skall enligt inställda börsvärden hålla upp till 0,8m i pumpsumpen. Under jämna datum har pumpen 02 som första pump och startar då vid 2m och stoppar vid 0.4m. Start och stoppnivåerna regleras av nivågivaren NVG01 Genom AO från styrsystem och dess inställda börvärden för nivå. Frekvensen på pumpen regleras av frekvensomformare genom styrsystem eftersom systemet kan kan kommunicera med andra pumpstyrningar. Pumpen är utrustad med termokontakt, det är en termisk skydd för statorlidningar, läckageindikatorer i statorhuset och oljekammare samt extern övervakningsutrustning. Pumptyp: NZ3085 Effekt: 1,3 kw Pumphusanslutning: 80 mm MT Pumpens arbetsområde: 50l/S, 5m/höjd Larm Fjärmanöver Fjärrinställning Frekvensfel, frekvensomformare= A-larm ojämnflöde, Start/stopp Auto (reglerad)/hand (Fast) 25

Avloppsvattenpump PMP-03 Objekttyp & dess Avloppsvattenpump (torruppställd) i pumpstation Ändamål Funktionsbeskrivning PMP-03 fungerar som extrapump. Den startar två gånger per vecka, måndagar och fredagar under hög belastade timmar samt fungerar den vid t.ex. befolkningsökning, driftstörningar, översvämningar och extrema flöde som är över 3,5m. Start och stoppnivåerna regleras av nivågivaren Genom AO från styrsystem och dess inställda börvärden för nivå. Frekvensen på pumpen regleras av frekvensomformare genom styrsystem eftersom systemet kan kan kommunicera med andra pumpstyrningar. Pumpen är utrustad med termokontakt, det är en termisk skydd för statorlidningar, läckageindikatorer i statorhuset och oljekammare samt extern övervakningsutrustning. Pumptyp: NZ3085 Effekt: 2 kw Pumphusanslutning: 80 mm MT Pumpens arbetsområde: 50l/S, 5m/höjd Larm Fjärmanöver Fjärrinställning Frekvensfel, frekvensomformare= A-larm ojämnflöde, Start/stopp Auto (reglerad)/hand (Fast) 26

Nivågivare NVG01 Objekt & dess Nivågivare i pumpsump. Typ MJK Keram 30 ändamål Art.nr: UC1-121R26EM20A99 Funktionsbeskrivning NVG 01 är en keramiskt kapacitiv nivågivare, monterad i pumpsumpen och kopplad till tre stycken pump smart PS 200 som styr start, stopp och Hz av PMP 01, PMP 02 eller PMP 03 av typen Flygt NZ 3085. PS 200 fungerar som frekvensriktare, nivåmätare, tryckmätare och som kavitationsmätning. Nivåmätningen i pumpsumpen är i meter (m). Till NVG 01 finns huvudströmbrytare och voltmeteruttag anslutna. NVG 01 (12-30 V DC) är en tryckgivare som mäter i intervallet 0-5m, pumpsumpens djup är 5m, givarens placering är 0,1m över botten i pumpsumpen. som extra säkerhet sitter en nivåvippa NV 01 för larm vid bräddningsrisk som ej får före komma. Hög-nivå-larm utgår vid 4,3m vilket är A-larm om inte alla pumpar är i drift, och B-larm om minst två pumpar är i drift. Signalen från givaren är AI (analog) till PLC Larm Fjärrmanöver Fjärrinställning (OBS! pumpen är frekvensstyrd efter ett schema). Signalen från Keram 30 är AI (analog) till APX 761. Givarfel = A-Larm 27

Nivåvippa NV01 Objekt & dess Nivåvippa för tillslag av pumpar vid max nivå ändamål MJK 7030 Funktionsbeskrivning NV 01 är en nivåvippa av typen MJK 7030 som extra säkerhet så att inte bräddning sker. NV 01 är placerad så att tillslag sker vid en nivå av 4,3m, det är 0,7m innan sumpen är full då (bräddning sker) Nivån 4,3m nås utgår B-larm vid utlöst vippa om tre pumpar är i drift, om någon av pumparna inte är i drift utgår A-larm. Nivåvippan är kopplad till en Pumpsmart PS 200 som håller koll på nivåer och pumparnas frekvens (hastighet i förhållande till nivåer). Signalen är DI (digital in). Larm Signal =Max nivå = A-larm om någon pump står still. Annars B- larm Fjärrmanöver Fjärrinställning 28

Flödesmätning PS 200 FLM01 Objekt & dess Flödesmätare, tryckmätare, kavitationsmätning för PMP 01 ändamål Typ: Flygt Pumpsmart PS 200 Funktionsbeskrivning Flygt Pumpsmart PS 200 installeras för att kontrollera flöden, tryck, nivå och kavitationen i avloppsvattnet. Ut data från PS 200 sänds via tråd till APX 761. Pumpens varvtal justeras efter aktuellt behov av kapacitet över dygnet, flöden och tryck anpassas också och rapporteras till APX 761 efter förut bestämda scheman, parametrar och pumpkurvor, vilket spar energi. Pumpsmart är förprogrammerad till 90 %. Pumpsmart PS 200 har ingen givare för mätningarna, utan använder sig av pumpkurvor för uträkning av flödes volym per m 3, PS 200 mäter också tryck efter önskemål men ej kontinuerligt, efter samma princip med pumpkurvorna som grund. PS 200 kommunicerar till en APX 761 som innehåller ett Modus mode för kommunikationen och tolkningen av den samma. Kommunikationen går via en två ledare mellan PS 200 och APX 761. Kommunikationen är både AI (analog) och DI (digital) Larm Mätarfel= B-larm 29

Tryckgivare TG01 Objekt & dess Ändamål Funktionsbeskrivning Larm Fjärrmanöver Fjärrinställning Tryckgivare P40 för renvatten till till återströmningsskydd Tryckgivare 01 är placerad på inkommande vatten till pumpstationen och mäter vattentrycket. Signalen från tryckgivaren ger AI till styrsystem och anges i bar Givarfel= B-larm 32

Återströmningsskydd ÅSS01 Objekt & dess ändamål Funktionsbeskrivning Larm Fjärrmanöver Fjärrinställning Återströmningsskydd Vatten från återströmningsskyddet använd för handtvätt, spolningsarbeten och automatisk spolning av pumpsumpen den är reglerad att rensa upp till 40 gånger om dagen. Volymen av vattentanken är 150 liter och klarar flöden på 13m3/h. I vattentanken sitter en nivågivare som talar för magnetventilen när den ska öppna och stänga. Manometern på tryckkärlet visar trycket på vattnet ifrån slangen och ska alltid kontrolleras. Enheten matas med 400V och pumpens motoreffekt är 2 KW. Summalarm= B-larm 33

Temperaturgivare PT-100 TMP01 Objekt & dess ändamål Temperaturgivare TMP01 för övervakning av temperatur i pumpstation Typ: PT-100 Funktionsbeskrivning Larm TMP01 är placerad på övervåningen och skickar AI till PLC och tillåter övervakning av inomhustemperatur i pumpstationen. Givarfel= B-larm Fjärrmanöver Fjärrinställning 34

Temperaturgivare PT-100 TMP02 Objekt & dess ändamål Temperaturgivare TMP02 för övervakning av temperatur i pumpstation Typ: PT-100 Funktionsbeskrivning Larm TMP02 är placerad på undervåningen och skickar via AI till PLC och tillåter övervakning av inomhustemperatur i pumpstationen. Givarfel= B-larm Fjärrmanöver Fjärrinställning 35

Motor och instrumentlista 36

Sammanställning och konsekvenser Merparten av utrustningen som användes i pumpstationen kommer från en och samma leverantör, ITT Flygt. Reservdelarna uppfyller högt kvalitetskrav och har 15 års garanti samt är perfekt anpassade får varandra. Denna ombyggnad innebär att driftpersonal och underhållspersonal sparar mycket tid samt inte behöver åka ut och serva stationen lika ofta. Det ger möjlighet att spara på underhållskostnader för stationen Vi har räknat med att avloppsvattenbelastningen i framtiden kommer att vara upp till ca 50l/s. Vår nuvarande pumpstation är inte kopplad till något styr eller övervakningssystem, vilket leder till att mycket tid för driftpersonalen går åt till att åka ut och sköta stationen vilket medför kostnader i tid och pengar. Genom renoveringen av pumpstation kan arbetet rationaliseras avsevärt. Vi har inför utrustningen lagt märke till om olika enheter såsom elinstallationerna inte uppfyller kraven från elsäkerhetsverket samt golvplan, överbyggnader och automatikutrustning. Det man har undersökt och beslutat för åtgärd är: pumpar och motorer, nivågivare, flödesmätare, frekvensomformare, styrsystem, övervakningssystem. Vi har valt att köpa pumpstationens utrustning hos ITT Flygt för att de har ett exceptionellt väl utbyggt servicenät. Vi har valt ett servicepaket som passar våra behov och som vi inte har hittat hos andra leverantörer. 37

Källor www.ittflygt.se www.mjk.se Föreläsningsmaterial 38