王淑杰

哈爾濱電氣集團(tuán)阿城繼電器有限責(zé)任公司，黑龍江哈爾濱 150302

0 引言

水對(duì)我們的生命起著重要的作用，是人類賴以生存和發(fā)展不可缺少的重要的物質(zhì)資源之一，而供水系統(tǒng)是直接影響到居民生活的便利與穩(wěn)定,特別在城市化發(fā)展越來越快速的當(dāng)代，城鄉(xiāng)供水問題是社會(huì)關(guān)注的重點(diǎn)。但是，在滿足供水穩(wěn)定及高效的情況下，還需要確保用水安全，以及保障所供水源的水質(zhì)問題。供水安全保障成為電力技術(shù)發(fā)展的一個(gè)核心項(xiàng)目，在這基礎(chǔ)上發(fā)展起來的變頻器不僅達(dá)到滿足供水需求的情況，而且采取變頻器供水方式，利用恒壓供水系統(tǒng)，可以穩(wěn)定且節(jié)能地滿足供水系統(tǒng)的要求。

1 主要性能及特點(diǎn)

采用供水專用變頻器來供水，實(shí)際上利用普通變頻器的優(yōu)點(diǎn)，以及在此基礎(chǔ)上，加入PLC的部分功能，二者結(jié)合起來大大提高了變頻器的供水性能。供水變頻器能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)供水量和供水需求的一體化管理，這樣一來，就大大優(yōu)化了對(duì)供水過程的管理。通過安裝在管網(wǎng)上的壓力傳感器把水壓轉(zhuǎn)換成4mA～20mA的模擬信號(hào)，通過內(nèi)置的PI調(diào)節(jié)器，即可方便地組成閉環(huán)控制系統(tǒng)，來改變電動(dòng)水泵轉(zhuǎn)速。當(dāng)用戶用水量增大，管網(wǎng)壓力低于設(shè)定壓力時(shí)，變頻調(diào)速的輸出頻率將增大，水泵轉(zhuǎn)速提高，供水量加大，當(dāng)達(dá)到設(shè)定壓力時(shí)，電動(dòng)水泵的轉(zhuǎn)速不在變化，將管網(wǎng)的實(shí)際壓力經(jīng)反饋后與給定壓力進(jìn)行一番比較核對(duì)，當(dāng)管網(wǎng)的壓力不夠時(shí)，變頻器將自動(dòng)增大輸出頻率，提高供水量，從而達(dá)到增加網(wǎng)管壓力的目的。反之，變頻器可以降低輸出頻率，降低水泵的轉(zhuǎn)速，從而降低供水量。

變頻器供水的控制系統(tǒng)可以細(xì)分為兩大類，既變頻泵固定方式和變頻泵循環(huán)方式?？刹捎孟葐⒑笸；蛳葐⑾韧５哪Ｊ?，或者一些組合的供水控制模式，也能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)供水性能的高效管理，這樣可以實(shí)現(xiàn)最多4臺(tái)變頻循環(huán)泵或7臺(tái)變頻固定方式控制。變頻器工作原理簡(jiǎn)單，但工作模式有很多種，不同的工作模式滿足了設(shè)備對(duì)靈活性的要求，便于實(shí)現(xiàn)供水泵房全面自動(dòng)化。變頻器供水還能夠?qū)崿F(xiàn)流量監(jiān)控功能，即實(shí)現(xiàn)零流量就停機(jī)的效果，供水可以按照用戶的需求來實(shí)現(xiàn)，不用水時(shí)可以自動(dòng)停機(jī)，這樣就大大地降低了能耗。變頻器系統(tǒng)最多6段的定時(shí)壓力給定控制，以滿足使用?？蓪?shí)現(xiàn)周末/節(jié)假日等各種特定日供水壓力控制。定時(shí)輪換控制，可以有效地防止泵長期不用而發(fā)生的銹死現(xiàn)象，使各泵工作時(shí)間均衡，提高了設(shè)備的綜合利用率，降低了維護(hù)費(fèi)用。手動(dòng)軟啟動(dòng)功能，可實(shí)現(xiàn)循環(huán)方式時(shí)各泵的手動(dòng)變頻軟啟動(dòng)，方便調(diào)試。管網(wǎng)超/欠壓，火警/水池缺水等多種輸入與檢測(cè)保護(hù)，可保障供水系統(tǒng)的安全，有利于實(shí)現(xiàn)對(duì)管網(wǎng)系統(tǒng)的良好保護(hù)，進(jìn)一步提高供水系統(tǒng)設(shè)備使用壽命。多種變頻器故障處理模式，即使變頻器故障，仍能保證生活和消防供水。供水變頻器的內(nèi)置污水檢測(cè)液位傳感器可以實(shí)現(xiàn)對(duì)污水的檢測(cè)，當(dāng)檢測(cè)到泵房污水積水到達(dá)警戒水位時(shí)，可以及時(shí)進(jìn)行自動(dòng)化污水排放，實(shí)現(xiàn)了對(duì)機(jī)器的有效維護(hù)。休眠泵控制功能尤其適合于夜間供水量急劇減少的情況，機(jī)器的工作時(shí)長和休眠期可以經(jīng)過人為設(shè)定而實(shí)現(xiàn)，方便用戶在夜間不用或者不需要用到時(shí)，把變頻器跳到停止?fàn)顟B(tài)。變頻器在休眠期間，休眠小泵工作，變頻器通過監(jiān)測(cè)管網(wǎng)壓力，當(dāng)管網(wǎng)壓力低于設(shè)定的休眠壓力時(shí)，系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)工作，這樣變頻器可以實(shí)現(xiàn)對(duì)休眠泵的控制，達(dá)到節(jié)能環(huán)保的功能。另外，變頻器具有標(biāo)準(zhǔn)的通訊接口，可與城市供水系統(tǒng)的上位機(jī)聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)城區(qū)供水系統(tǒng)的優(yōu)化控制，為城市供水系統(tǒng)提供了現(xiàn)代化的調(diào)度、管理、監(jiān)視及經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的手段。變頻器的功能非常強(qiáng)大，諸如此類技術(shù)，還有很多例子，由此看來，用供水專用變頻器能夠充分利用變頻器的功能，滿足供水系統(tǒng)的各種控制方案。

2 系統(tǒng)組成及合理選用

系統(tǒng)主要由變頻控制柜、壓力傳感器、水泵等組成。變頻控制柜由斷路器、供水變頻器、接觸器、中間繼電器等組成。系統(tǒng)采用壓力傳感器和變頻器作為中心控制裝置，實(shí)現(xiàn)所需功能。變頻器的主要功能是實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定供水，主要被用于拖動(dòng)水泵電機(jī)負(fù)載，在變頻器的使用過程應(yīng)該注意以下問題，首先，避免低速運(yùn)行機(jī)器，因?yàn)榈退贂r(shí)水泵固用的死區(qū)特性而不能有效供水，而且會(huì)損耗比較多的能源，低速運(yùn)行會(huì)導(dǎo)致水泵電機(jī)散熱效果差，所以，要避免長期低速運(yùn)行變頻器。

另外，變頻供水設(shè)備自動(dòng)化程度高，系統(tǒng)響應(yīng)迅速，操作方便，同時(shí)設(shè)備分布相對(duì)集中，配置簡(jiǎn)單，但是在配置的選擇上要謹(jǐn)慎，倘若配置選擇或者使用不當(dāng)，也會(huì)造成能源的浪費(fèi)，因此，在選用設(shè)備方面，要進(jìn)行周全的考慮，還必須考慮設(shè)備投資等問題，在保證可靠供水的前提下，充分發(fā)揮變頻器的節(jié)能潛力。

3 變頻器供水的優(yōu)越性

變頻器供水的優(yōu)點(diǎn)是很鮮明的，首先，它具備節(jié)能，穩(wěn)定，且環(huán)保的特點(diǎn)，變頻器的工作原理很好地體現(xiàn)了這些優(yōu)點(diǎn)。變頻器雖然是一項(xiàng)高科技技術(shù)，但是，機(jī)器的設(shè)計(jì)理念非常人性化，用戶使用起來非常方便。再者，變頻器的供水質(zhì)量是高于很多供水器的，它不僅保證了水源的穩(wěn)定，持續(xù)供給，還能夠保障水質(zhì)的安全與高質(zhì)量。在節(jié)省能源的時(shí)代背景下，在城鄉(xiāng)化建設(shè)全面推進(jìn)的當(dāng)代，高效且有綠色化的供水系統(tǒng)越來越受到追捧。變頻器突出的優(yōu)點(diǎn)主要表現(xiàn)于以下幾點(diǎn)，第一，是節(jié)能；第二，是節(jié)水；第三，是可靠的運(yùn)行環(huán)境；第四，是可以實(shí)現(xiàn)良好的監(jiān)控；第五，是具備控制靈活的特點(diǎn)；第六，則是配置靈活，自動(dòng)化程度高，功能齊全，使用方便。

4 應(yīng)用范圍

自來水廠、生活小區(qū)及消防供水系統(tǒng)；2）工礦生產(chǎn)企業(yè)恒壓供水系統(tǒng)；3）鍋爐循環(huán)水系統(tǒng)；4）消防用水。

5 結(jié)論

變頻調(diào)速是一項(xiàng)具有高科技含量的自動(dòng)化程度很高的新型的調(diào)速控制方法，在電力技術(shù)突飛猛進(jìn)的時(shí)代，變頻器供水模式將會(huì)實(shí)現(xiàn)更大的技術(shù)革新，變頻器供水不但會(huì)越來愈綠色化，低能耗化，還將會(huì)實(shí)現(xiàn)更加便捷的使用功能，以及，變頻器的內(nèi)部功能將有可能進(jìn)一步完善。變頻器的使用，提高了供水系統(tǒng)的安全性，也保障了居民用水的穩(wěn)定性。借助變頻器良好的節(jié)能性，提倡節(jié)約資源方案，使用被表現(xiàn)的淋漓盡致，提高供水效率，是一種高效節(jié)能的控制方式，是值得推廣應(yīng)用的技術(shù)，應(yīng)用前景廣闊。

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