Pumpwerk Bruggholz Nuolen

Standort Aussen Bauwerk

Standort Pumpwerk
PW-Bruggholz Nuolen
am 03.07.2011

Pumpwerk Bruggholz Nuolen
Aussen Ansicht von Norden
am 13.05.2020

Standort

Das Pumpwerk Bruggholz befindet sich an der Bruggholzstrasse 9 hinter der Kantonsschule in Nuolen
Besitzerin des Aussen Bauwerkes ist die Gemeinde Wangen

Geschichte zum Bauwerk

Das Aussen Bauwerk wird im Jahr 1987 als Pumpwerk erstellt
Die Inbetriebnahme erfolgt im Betriebsjahr 1987
Für die Betriebs Sicherheit ist eine Funkanlage installiert
Die Meldung «Sammelalarm» wird im Störungsfall zur ARA Untermarch gesendet
Das Pumpwerk wird periodisch auf einem Rundgang kontrolliert
Im Juli des Betriebsjahres 2019 wird das Pumpwerk totalsaniert
und ins Prozess Leitsystem der ARA Untermarch eingebunden

Standort des Aussenbauwerkes

Prozess Leit System Bild PW-Bruggholz ARA Untermarch

Prozess Leitsystem Bild PW-Bruggholz
in der ARA Untermarch in Lachen
am 11.03.2020

PW-Bruggholz ***
am **.**.20**

Aufbau Pumpwerk Letzi Altendorf

Das Pumpwerk Letzi ist in zwei Ebenen unterteilt. Der Pumpen Schacht, zugleich Hauptteil des Pumpwerkes, befindet sich unter dem Boden.

Definition ATEX-Zone

Die Steuer Kabine aus Beton, über dem Boden, ist in die ATEX freie Zone eingeteilt.
Dieser Anlagen Teil ist gegen den Pumpen Schacht gasdicht getrennt.

Der Pumpen Schacht ist als explosions gefährteter Bereich in die ATEX Zone 2 eingeteilt.

Technische Daten: Entleerung Pumpe "Nord" und "Süd"

Bezeichnung:	Fabrikat / Typ:	Schutzart:	Spannung:	Leistung:	Strom:	Drehzahl:	Leistungs Faktor:	Förder Leistung:	Förder Höhe:	Laufrad:
Entleerungs Pumpe 1 [ME 8Q 0001] "Nord"	Häny: 86.831 98/19 2421-KC-95 Form 5	Kein ATEX Schutz F / IP68	3 x 400VAC 50Hz	2.2 kW	5.4 A	1'450 min^-1	cosPhi .....	..... l/s	..... m	Freistrom
Entleerungs Pumpe 2 [ME 8Q 0002] "Süd"	Häny: 86.831 98/20 2421-KC-95 Form 5	Kein ATEX Schutz F / IP68	3 x 400VAC 50Hz	2.2 kW	5.4 A	1'450 min^-1	cosPhi .....	..... l/s	..... m	Freistrom

Die obere Ebene:
Die Steuer Kabine

Sowie der Pumpen Schacht sind durch einen Zufahrts Weg zugänglich. Die obere Ebene besteht aus einer Beton Kabine. In dieser Kabine befinden sich die Bedien Elemente der elektrischen Steuerung des Pumpwerkes. Die angesteuerten 2 Rohabwasser Tauchpumpen sind in der unteren Ebene installiert.

Steuerungs Konzept

Das Pumpwerk wird autonom mit der SPS Vorort betrieben. Die Anbindung an das Prozess Leitsystem zur ARA Untermarch ist mittels GPRS "General Packet Radio Service" realisiert.

Alle Betriebszustände werden rund um die Uhr registriert und in der ARA Untermarch vom PLS in Diagrammen aufgezeichnet und archiviert. Es bietet uns die Möglichkeit der Fernwartung oder natürlich die «Live Beobachtung» der Betriebszustände. Weiter ist es möglich Parameter der Steuerung online zu verändern.

Notstrom Betrieb

Die Vorort SPS mit Bedienpaneal, Messtechnik und die Alarmierung bleibt auch während einem Netzausfall, für zirka 1 - 2 Stunden Batterie gestützt aktiv. Die Alarm Meldung Netz Ausfall, sowie weitere Messwerte werden in dieser Zeit weiter zur ARA Untermarch übertragen.

Bei einem Strom Ausfall schalten die Leistungs Anlage Teile des Pumpwerk aus. Die eingebaute USV (Unterbruchfreie Spannungs Versorgung) 24VDC wird für die Alarmierung, die SPS und deren dezentralen Peripherien sowie die Steuer Spannung verwendet. Dadurch wird während des Strom Netzausfall sicher alarmiert. Nach Wieder Einschaltung der Energie Versorgung erfolgt, immer eine gestaffelte, automatische Einschaltung der Anlagen Teile.

Funktions Beschreibung Steuerung

Automatik Betrieb Normalbetrieb

Die Steuerung ist wie folgt aufgebaut: Beim überschreiten des «EIN» Schaltpunktes wird eine Tauchpumpe in Betrieb gesetzt. Durch den Betrieb der Pumpe sinkt das Niveau im Pumpen Schacht. Sobald das Niveau unter den «AUS» Schaltpunkt sinkt wird die Pumpe ausgeschaltet.

Beim nächsten überschreiten des «EIN» Schaltpunktes wird automatisch die andere Tauchpumpe in Betrieb gesetzt. Damit ist gewährleistet dass beide Pumpen in etwa die gleiche Anzahl Betriebstunden aufweisen. Beide Pumpen werden mit je einem Frequenzumrichter stufenlos betrieben.

Es ist immer jeweils eine der beiden Pumpen in Betrieb. Für die Alarm Meldung «hoher Wasserstand» ist eine Konduktive Stabsonde installiert.

Für die Reinigung des Pumpen Schachtes ist eine Steuer Funktion eingebaut. Nach jeder 5. Einschaltung werden beide Pumpen gleichzeitig in Betrieb gesetzt. Sobald der «AUS» Schaltpunkt unter schritten wird beginnt die «Nachlaufzeit» 2 Minuten abzulaufen. Diese Nachlaufzeit ist so bemessen dass beide Pumpen eine definierte Zeit schlürfen und somit zu einer Reinigung des Pumpen Schachtes beitragen.

Hand Betrieb Wartungs Betrieb

Für die Wartung sind zwei Möglichkeiten vorgesehen, die Pumpen im Hand Betrieb oder Rückwärts zu betreiben. Der Rückwärts Betrieb kann sinnvoll sein wenn eine Pumpe durch eine Verstopfung schlecht schöpft.

Bedienung Pumpen Steuerung und Anzeigen der Betriebs Zustände

Für die Aggregate der Steuerung wird folgendes vorgegeben:

Aggregat und Zuordnung:	Beschreibung der Funktionen:
Sicherheits Schalter ⇒ SUVA: abschliessbar eingebaut in der Steuerplatte mit bis 3 Vorhänge Schlössern	mit Schalterstellungen: ⇒ HAND - AUS - FERN Stellung «HAND» Pumpe ist eingeschaltet: Im Dauerbetrieb Stellung «AUS» Pumpe ist ausgeschaltet: abschliessbar Stellung «FERN» Pumpe ist geregelt nach dem Automatik Programm der SPS
Vorwahl Steuerschalter: ⇒ Drehrichtung eingebaut in der Steuerplatte	Schalterstellungen: ⇒ Vorwärts - 0 - Rückwärts Stellung «Vorwärts» gibt in Abhängigkeit von Stellung des Betriebs Wahlschalter (Hand-Auto) SPS Digital Eingang Vorwärts Stellung « 0 » gibt in Abhängigkeit von Stellung des Betriebs Wahlschalter (Hand-Auto) SPS Digital Eingang Vorwärts Stellung «Rückwärts» gibt in Abhängigkeit von Stellung des Betriebs Wahlschalter (Hand-Auto) SPS Digital Eingang Rückwärts

Aggregat und Zuordnung:

Beschreibung der Funktionen:

Sicherheits Schalter ⇒ SUVA: abschliessbar

eingebaut in der Steuerplatte
mit bis 3 Vorhänge Schlössern

mit Schalterstellungen: ⇒ HAND - AUS - FERN

Stellung «HAND» Pumpe ist eingeschaltet: Im Dauerbetrieb
Stellung «AUS» Pumpe ist ausgeschaltet: abschliessbar
Stellung «FERN» Pumpe ist geregelt nach dem Automatik Programm der SPS

Vorwahl Steuerschalter: ⇒ Drehrichtung

eingebaut in der Steuerplatte

Schalterstellungen: ⇒ Vorwärts - 0 - Rückwärts

Stellung «Vorwärts» gibt in Abhängigkeit von Stellung des Betriebs Wahlschalter (Hand-Auto) SPS Digital Eingang Vorwärts
Stellung « 0 » gibt in Abhängigkeit von Stellung des Betriebs Wahlschalter (Hand-Auto) SPS Digital Eingang Vorwärts
Stellung «Rückwärts» gibt in Abhängigkeit von Stellung des Betriebs Wahlschalter (Hand-Auto) SPS Digital Eingang Rückwärts

Funktions Beschreibung der Steuerung

Automatik Betrieb: Normalbetrieb

Geräte:	Bedienung / Beschreibung der Funktionen:
Bedienpaneal ⇒ SPS Steuerung: eingebaut in der Steuerplatte	Speicher Progammierbare Steuerung: SPS 2 Analog Eingänge: ⇒ Niveau und Temperatur 20 Digital Eingänge: ⇒ Steuerschalter, MS-Schalter und Rückmeldungen 8 Digital Ausgänge: ⇒ Pumpen, Alarm und Meldungen
Messtechnik: 1 Hydrostatische Drucksonde: Vegawell 52 0 - 4mWS - «Niveau» Pumpenschacht 1 Konduktive Stabsonde: EL1 EX.X1 VT M - «hohes Niveau»Pumpenschacht 1 Temperatur Sonde PT100: -30°C bis 70°C - «Temperatur» Steuerkabine	Betriebskontrolle: 1 Betriebs Meldungen Pumpe
Schrittketten Steuerung: «Grund Stellung» Rohabwasser Niveau Pumpen Schacht ist ⇒ ⇒ tief SPS Grenzwert Schaltpunkt: Pumpe ist ⇒ ⇒ «AUS» SPS Grenzwert Schaltpunkt: Alarm «hoher» Wasserstand ist ⇒ ⇒ «AUS» SPS Sollwert Schaltpunkt: Alarm «langer» Pumpenlauf ist ⇒ ⇒ «AUS» SPS Zähler: Sollwert = [5] Schaltpunkt: Schacht «entleeren» ist ⇒ ⇒ Istwert = [0] «AUS»	Programm Schritt Kette 1 «Pumpe aktiv» SPS Analog Eingang Niveau steigt SPS Ausgang Pumpe ist ⇒ ⇒ «AUS» SPS Grenzwert «EIN» ist «erreicht» SPS Ausgang Pumpe ändert zu ⇒ ⇒ Pumpe EIN SPS Zeitfunktion Sollwert = [3h] «langer» Pumpenlauf ⇒ ⇒ «Zeit läuft» SPS Analog Eingang Niveau sinkt SPS Grenzwert «AUS» ist «erreicht» SPS Ausgang Pumpe ändert zu ⇒ ⇒ Pumpe AUS SPS Zeitfunktion Sollwert = [3h] «langer» Pumpenlauf ⇒ ⇒ «Zeit Reset» SPS Vorwahl Zähler: Sollwert = [5] für Schaltpunkt Pumpen Schacht «abschlürfen» zählt ⇒ ⇒ Istwert = [1] Die Grund Stellung ist erreicht

Geräte:

Bedienung / Beschreibung der Funktionen:

Bedienpaneal ⇒ SPS Steuerung:

eingebaut in der Steuerplatte

Speicher Progammierbare Steuerung: SPS

2 Analog Eingänge: ⇒ Niveau und Temperatur
20 Digital Eingänge: ⇒ Steuerschalter, MS-Schalter und Rückmeldungen
8 Digital Ausgänge: ⇒ Pumpen, Alarm und Meldungen

Messtechnik:

1 Hydrostatische Drucksonde: Vegawell 52 0 - 4mWS
- «Niveau» Pumpenschacht
1 Konduktive Stabsonde: EL1 EX.X1 VT M
- «hohes Niveau»Pumpenschacht
1 Temperatur Sonde PT100: -30°C bis 70°C
- «Temperatur» Steuerkabine

Betriebskontrolle:

1 Betriebs Meldungen Pumpe

Schrittketten Steuerung:
«Grund Stellung»

Rohabwasser Niveau Pumpen Schacht ist ⇒ ⇒ tief
SPS Grenzwert Schaltpunkt: Pumpe ist ⇒ ⇒ «AUS»
SPS Grenzwert Schaltpunkt: Alarm «hoher» Wasserstand ist ⇒ ⇒ «AUS»
SPS Sollwert Schaltpunkt: Alarm «langer» Pumpenlauf ist ⇒ ⇒ «AUS»
SPS Zähler: Sollwert = [5] Schaltpunkt: Schacht «entleeren» ist ⇒ ⇒ Istwert = [0] «AUS»

Programm Schritt Kette 1
«Pumpe aktiv»

SPS Analog Eingang Niveau steigt
SPS Ausgang Pumpe ist ⇒ ⇒ «AUS»
SPS Grenzwert «EIN» ist «erreicht»
SPS Ausgang Pumpe ändert zu ⇒ ⇒ Pumpe EIN
SPS Zeitfunktion Sollwert = [3h] «langer» Pumpenlauf ⇒ ⇒ «Zeit läuft»
SPS Analog Eingang Niveau sinkt
SPS Grenzwert «AUS» ist «erreicht»
SPS Ausgang Pumpe ändert zu ⇒ ⇒ Pumpe AUS
SPS Zeitfunktion Sollwert = [3h] «langer» Pumpenlauf ⇒ ⇒ «Zeit Reset»
SPS Vorwahl Zähler: Sollwert = [5] für Schaltpunkt Pumpen Schacht «abschlürfen» zählt ⇒ ⇒ Istwert = [1]
Die Grund Stellung ist erreicht