Pumpwerk Letzi Altendorf ab 2017

Standort Aussenwerk

Standort Pumpwerk
PW-Letzi Altendorf
am 03.07.2011

Der Steuerungs Anlagenteil Ansicht
vor der Inbetriebnahme in der ARA Untermarch
am 10.09.2015

Standort und Geschichte

Das Pumpwerk Letzi befindet sich auf der Höhe der Zürcherstrasse 80 direkt vor der Unterführung an der Bahnlinie.
Besitzerin des Aussenwerk ist die Gemeinde Altendorf.
Das Aussenwerk wird im Jahr 2009 als Pumpwerk zwischen PW Winkel und PW Mülibach erstellt.
Die Inbetriebnahme erfolgt am Mittwoch, 26. August 2009.
Für die Betriebssicherheit ist eine Funkanlage installiert.
Die Meldung «Sammelalarm» wird im Störungsfall zur ARA Untermarch gesendet.
Das Pumpwerk wird periodisch auf einem Rundgang kontrolliert.

Definition der ATEX-Zonen:
Einbindung ins PLS ARA Untermarch:

Die Steuerkabine, aus Beton über dem Boden, ist in die ATEX freie Zone eingeteilt. Dieser Anlageteil wird gegen den Pumpenschacht gasdicht getrennt.
Der Pumpenschacht ist als explosions gefährteter Bereich in die ATEX Zone 2 eingeteilt.
Am Montag 9. November des Betriebsjahres 2015 wird das Pumpwerk modernisiert und ins Prozess Leitsystem der ARA Untermarch eingebunden

Situation + Aufbau des Aussenbauwerkes

Übersichtsbild Pumpwerk Letzi im PLS
der ARA Untermarch
am 03.06.2016

Der Pumpensumpf mit Verbindungsrohr
vor der Inbetriebnahme mit Abwasser
am 30.03.2009

Aufbau Pumpwerk Letzi Altendorf

Technische Daten: Entleerung Pumpe "Nord"

Bezeichnung: Entleerungspumpe 1 "Nord"
[MF 8C 0001]

Fabrikat: Hydrostahl: D0DQ-E01+ DN007X4-
GIEQ-XV1A3l-10 +A0-0D/04
Kabel: 10m 10x2.5 mm²

Schutzart: Atex II 2G Ex d IIB T4
F / IP68

Spannung: 3 x 400VAC 50Hz

Leistung: 5.50 kW

Strom: 13.20 A

Drehzahl: 1'387 min^-1

Leistungsfaktor: cosPhi 0.85

Fördermenge: 12 - 15.6 l/s

Förder Höhe: 10.60 m

Laufrad Art: Freistrom Laufrad

Laufrad Typ / Mass: ...

Technische Daten: Entleerung Pumpe "Süd"

Bezeichnung: Entleerungspumpe 2 "Süd"
[MF 8C 0002]

Fabrikat: Hydrostahl: D04U-EMN1+ DN007X4-
GIEQ1-XV1A3lM-10/AS-04/04
Kabel: 10m 10x2.5 mm²

Schutzart: Atex II 2G Ex d IIB T4
F / IP68

Spannung: 3 x 400VAC 50Hz

Leistung: 5.50 kW

Strom: 12.00 A

Drehzahl: 1'410 min^-1

Leistungsfaktor: cosPhi 0.86

Fördermenge: 12 - 15.6 l/s

Förder Höhe: 10.60 m

Laufrad Art: Freistrom Laufrad

Laufrad Typ / Mass: 0.7060 (GGG60)

Funktion und Beschreibung der Steuerung

Allgemeines

Beide Tauchpumpen sind an einem Frequenzumrichter angeschlossen und dadurch ist die Leistung regelbar. Frequenzumrichter dienen der elektronischen Regelung der Drehzahl von Motoren. Frequenzumrichter starten und stoppen Pumpen sanft und stufenlos.

Frequenzumrichter Betrieb

Damit kann Energie eingespart und der Material Verschleiss kann ebenfalls erheblich verringert werden. Anders als beim direkt am Netz betriebenen Pumpen tritt beim Frequenzumrichter kein Momentan- oder Laststoss auf. So kann der gesamte Antriebs Strang mit Motor, Pumpe und dem Rohrleitungs System inklusive der Dichtungen geschont werden. Auf diese Weise reduziert die Drehzahl Regelung den Verschleiss deutlich. Das Resultat dieser Massnahmen, die Lebensdauer der Anlage verlängert sich. Die Reparatur- und Wartungs Kosten sinken dank geringerem Material Verschleiss.

Bild PLS Programm Box Zeiten
Einstellungen Programm / Alarm
am 05.07.2018

Einstellungen Schaltpunkte Pumpen Zyklus Nachlauf
jedes 8 mal / Sollwerte FU Parameter Pumpen
am 05.07.2018

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.

Automatik Betrieb «Trockenwetterbetrieb»

Die Steuerung ist wie folgt aufgebaut: beim Überschreiten des «EIN» Schaltpunktes erste Pumpe wird eine Tauchpumpe in Betrieb gesetzt. Durch den Betrieb der Pumpe sinkt das Niveau im Pumpenschacht. Sobald das Niveau unter den «AUS» Schaltpunkt erste Pumpe sinkt wird die Pumpe ausgeschaltet.
Beim nächsten überschreiten des «EIN» Schaltpunktes erste Pumpe 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.
Bei Trockenwetterbetrieb ist immer nur 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.

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 Stromausfall 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.

Automatik Betrieb «Regenwetterbetrieb»

Die Steuerung ist wie folgt aufgebaut: beim Überschreiten des «EIN» Schaltpunktes erste Pumpe wird eine Tauchpumpe in Betrieb gesetzt. Bei Regenwetter gelangt sehr viel Regenwasser in die Mischkanalisation und aus diesem Grund steigt das Niveau im Pumpenschacht. Obwohl die erste Pumpe bereits in Betrieb ist. Beim Überschreiten des «EIN» Schaltpunktes zweite Pumpe wird auch die zweite Tauchpumpe in Betrieb gesetzt. Sobald das Niveau unter den «AUS» Schaltpunkt zweite Pumpe sinkt wird diese Pumpe ausgeschaltet. Bei der Regenwetter Situation steigt das Niveau wieder an und bewirkt dass die Pumpe die als erste in Betrieb ist bis zum Ende des Regenereignisses im Dauerbetrieb bleibt.
Nach dem Regenereignis geht der Betrieb früher oder später wieder in den Trockenwetterbetrieb zurück das Niveau im Pumpenschacht sinkt wieder nach dem die 2. Pumpe ausschaltet. Sobald das Niveau unter den «AUS» Schaltpunkt erste Pumpe sinkt sind wieder beide Pumpen ausgeschaltet. Ab diesem Zeitpunkt gilt wieder die Situation: Automatik Betrieb «Trockenwetterbetrieb». Für die Alarm Meldung «hoher Wasserstand» ist eine Konduktive Stabsonde installiert.

Handbetrieb «Wartungsbetrieb»

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

Funktionsablauf Trockenwetter Betrieb Pumpe 1 Nord:

Übersteigt das Niveau im Pumpenschacht den Parameter «EIN» Schaltpunkt 1. Pumpe wird die Entleerungspumpe 1 Nord in Betrieb gesetzt. Durch den Betrieb der Pumpe 1 Nord sinkt das Niveau im Pumpenschacht. Unterschreitet das Niveau den Parameter «AUS» Schaltpunkt 1. Pumpe wird die Pumpe 1 Nord ausgeschaltet. Jetzt wechselt die Priorität durch den Schrittschalter zur Pumpe 2 Süd.

Funktionsablauf: Trockenwetter Betrieb Pumpe 2 Süd:

Übersteigt das Niveau im Pumpenschacht den Parameter «EIN» Schaltpunkt 1. Pumpe wird die Entleerungspumpe 2 Süd in Betrieb gesetzt. Durch den Betrieb der Pumpe 2 Süd sinkt das Niveau im Pumpenschacht. Unterschreitet das Niveau den Parameter «AUS» Schaltpunkt 1. Pumpe wird die Pumpe 2 Süd ausgeschaltet. Jetzt wechselt die Priorität durch den Schrittschalter zur Pumpe 1 Nord.

Funktion: Schacht entleeren

Damit im Pumpenschacht keine Ablagerungen entstehen, ist die Funktion «Schacht entleeren» programmiert.
Das heisst die Entleerungspumpen erhalten nach erreichen des «Vorgabe Sollwertes» und erreichen des «AUS» Schaltpunkt eine einstellbare Nachlaufzeit.
Der Parameter «Vorgabe Sollwert» «Schacht entleeren» wird mit einer ungeraden Zahl eingegeben.
Die ungerade Zahl bewirkt: Dass bei zwei vorhandenen Pumpen die Funktion «Schacht entleeren» abwechselnd die Pumpe Nord und das nächstemal Pumpe Süd angefordert wird.
Der Parameter «Nachlaufzeit» wird in Sekunden eingegeben.

Überwachung: Niveau sinkt nicht

Die Überwachung stellt sicher dass bei Betrieb einer Pumpe oder beider Pumpen das Niveau während dem «Sollzeit-Sollwert» um den «Niveauwert-Sollwert» sinkt. Sollte dies nicht der Fall sein wird die Entleerungspumpe gestoppt und danach für eine kurze Zeit Rückwärts betrieben. Durch diesen kurzen Rückwärts Betrieb befreit sich die Pumpe von einer allfälligen Verstopfung. Jetzt wird wieder zum Normal Betrieb zurückgekehrt und weiter abgepumpt.

Überwachung: maximale Stillstandszeit

Die Überwachung misst die Stillstandzeit und veergleicht mit der «maximalen Stillstandszeit». Wenn keine der zwei Entleerungspumpen in Betrieb ist beginnt der «Stillstandzeit Sollwert» abzulaufen. Wenn eine Pumpe in Betrieb geht bevor der«Stillstandzeit Sollwert» abgelaufen ist wird er zurückgesetzt. Wenn die Stillstandzeit länger dauert als der «Stillstandzeit Sollwert» sein, wird die Hinweismeldung abgesetzt.