变频调速器在供水系统中的应用杨兵

变频调速器在供水系统中的应用杨兵

杨兵

贵州省贵阳市白云区龚家寨中铝贵州分公司动力厂贵州贵阳550014

摘要：变频调速恒压供水控制装置能够极大地改善给水管网的供水环境，该系统可根据管网瞬间压力变化，自动调节水泵电机的转速和多台水泵电机的投入及退出，使管网主干出口端保持在恒定的设定压力值，整个供水系统始终保持高效节能和运行在最佳状态。

关键词：变频调速；恒压供水；高效节能

1.水泵变频调速节电原理

异步电动机采用变频器调速的原理是：通过整流桥将工频交流电压变为直流电压，再由逆变桥变换为频率可调的交流，作为交流异步电动机的驱动电源，使电动机获得无级调速所需的电压、电流和频率。

水泵供水系统具有管网特性曲线，即通道管网的流量与所消耗的能量之间的关系曲线，它同时表明水泵的能量用来克服泵系统的水位及压力差，液体在管道中流动的阻力。

2.2工作原理

如图所示，控制器给定水泵管网一供水压力值，变频器根据此值输出一定频率的交流电源至水泵电机，拖动水泵稳定运行，并输出与压力对应的供水流量，保证水泵管网的压力与控制器的给定压力平衡。压力传感器时刻检测管网压力，并反馈至控制器，控制器根据反馈压力与给定压力的差值，控制变频器的输出频率，实现电机的速度调节，改变水泵流量，保证供水管网压力始终稳定在给定值附近，实现了变频调速恒压供水系统的闭环调节。水泵在控制器控制下，均由变频器实现软起动。

3变频调速后的节能效果及分析

采用变频调速恒压供水系统后，解决了目前存在的供水管网系统水压不稳定，设备故障频出等问题，取得了良好的节能效果和经济效益。我们在对动力厂3#水泵房1#、3#冷水泵进行变频控制后，变频器通过生产状况所反馈的信号，自动调节电机的电流、频率，减少了电机的出力。相同工艺条件（非满负荷）时同一台电机在变频运行时比其在工频运行时电流约降低15～20A。这样我们用两台变频器控制的电机运行，那么在其运行时电流比工频运行时的电流降低约30～40A，相当于一台15KW的电机满负荷运行时的电流，按其消耗的电能来算每天节约能耗约360KW•h，扣除单台冷水泵运行时间每天节约能耗约300KW•h，一周（七天）节约能耗约2100KW•h，一年节约能耗约10.95万KW•h。我们通过现场的电度表也对1#、3#冷水泵变频控制后节约的能耗作了测量。因电度表是总电度表，所以我们在作测量实验的时候，除对冷水泵的运行方式改变外，其余设备运行的台数、时间均不改变。我们在第一周将1#、3#冷水泵变频运行，根据电度表底所测的3＃水泵房能耗为：（1609-1456）×80=12240KW•h。在第二周将1#、3#冷水泵工频运行，根据电度表底所测的3＃水泵房能耗为：（1789－1609）×80=14400KW•h。这样根据电表实际测得1#、3#冷水泵变频运行一周节约电耗约2160KW•h，按这样计算一年节约电耗为：11.26万KW•h，若以0.5元/KW•h电价计算，可年节约成本5.63万元。

4结束语

4.1按用水实际需要定压供水，可以自动保证用户的正常用水需要，即不会发生因瞬间用水量增加而引起的供水不足，也不会因瞬间用水量减少，管网出现超压引起设备损坏，并且克服了原有控制方式下水压的波动。

4.2电机循环软启动，避免了在频繁启动时，较大的启动电流对供电系统、配电设备和电机的冲击，延长了电气设备、水泵及管网的使用寿命，减少了检修维护费用及工作量，提高了供水安全可靠性。

4.3实现闭环自动控制后，提高了供水质量，减轻了劳动强度。