武海清

摘 要：為了保證城市供水系統(tǒng)在運行方面的穩(wěn)定性，應(yīng)認(rèn)識到城市供水系統(tǒng)的特點以及變頻調(diào)速設(shè)備的作用，結(jié)合供水系統(tǒng)的實際作用進(jìn)行科學(xué)的管理，保證城市供水的穩(wěn)定。本文就恒壓類型供水方面變頻調(diào)速設(shè)備的使用進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞：變頻調(diào)速器；供水；恒壓類型

水是人們生活中必備的關(guān)鍵性資源，現(xiàn)代城市居住人數(shù)總量在持續(xù)增加，這樣就給城市供水系統(tǒng)帶來了較大的壓力，需要供水系統(tǒng)能優(yōu)化當(dāng)前供水體系中設(shè)備以及技術(shù)，保證供水質(zhì)量的穩(wěn)定。而在當(dāng)前機械設(shè)備不斷發(fā)展的現(xiàn)代，也出現(xiàn)變頻調(diào)速類型設(shè)備，是供水管理質(zhì)量有了顯著的提升。

1 變頻調(diào)速器設(shè)備的特點

各地區(qū)居民的用水量常處于不斷變化當(dāng)中，季節(jié)因素、氣候因素、居民生活習(xí)慣等因素均可能會對用水的多少產(chǎn)生影響，這也使得供水系統(tǒng)可能會運行中出現(xiàn)供水過?；蛘呤枪┧蛔愕那闆r。而供水系統(tǒng)運行中水量過多或者是水量過小還會對供水的水壓大小造成影響。如果供水量多而用水量少，會導(dǎo)致供水系統(tǒng)的整體壓力較低；而供水系統(tǒng)的供水量過大而用水量較小，則會導(dǎo)致供水系統(tǒng)的整體壓力較高。這種供水壓力高低起伏的情況會對居民的正常用水產(chǎn)生干擾，使供水質(zhì)量難以得到維持恒定。

在過去的供水體系當(dāng)中，通常會將水箱放置到較高的位置上，利用水具有的動力勢能以及壓力罐設(shè)備來實現(xiàn)供水系統(tǒng)的正常運行。但這種運行模式可能會在供水水壓穩(wěn)定性方面存在不足，給居民正常用水帶來不確定性，不利供水體系的穩(wěn)定運行。在過去供水系統(tǒng)弊端逐漸顯現(xiàn)的當(dāng)代也出現(xiàn)了眾多新型的供水模式，其中變頻調(diào)速類型供水系統(tǒng)就是其中的典型代表，通過這種設(shè)備的使用就能讓供水系統(tǒng)中的水壓趨于穩(wěn)定。并且這種變頻調(diào)速設(shè)備的功能性以及穩(wěn)定性也正在逐步提升，目前該設(shè)備在使用中可以實現(xiàn)穩(wěn)定啟動，這也就避免了設(shè)備在強制啟動的情況下對供水系統(tǒng)穩(wěn)定性造成的影響，進(jìn)一步強化了供水系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

這種供水壓力調(diào)節(jié)設(shè)備在實際使用的階段中也在不斷的優(yōu)化，使這一設(shè)備的可操控性能、節(jié)能性能都得到了明顯的強化，促進(jìn)了這一設(shè)備性能的全面提升，進(jìn)而帶動了供水體系的供水質(zhì)量的發(fā)展。

2 恒壓供水類型變頻設(shè)備的運用

為了能在保證居民用水正常的同時還能達(dá)到良好的節(jié)能效果，當(dāng)代供水系統(tǒng)通常會采用根據(jù)需要調(diào)整運行水泵的數(shù)量，當(dāng)社會對供水需求量較高的時候讓供水系統(tǒng)中的水泵全部高效運轉(zhuǎn)，提升供水系統(tǒng)的實際性能；而當(dāng)居民用水量偏低的時候，也可以通過關(guān)閉一部分水泵的方式來降低供水系統(tǒng)的能耗，讓供水系統(tǒng)的運行更加節(jié)能。但這種水泵分組運行的模式在實行的時候會出現(xiàn)壓力方面的問題，對供水系統(tǒng)的穩(wěn)定性造成影響，所以現(xiàn)代供水系統(tǒng)在運行的時候為了保證水壓的穩(wěn)定通常會配備變頻調(diào)速設(shè)備對水壓進(jìn)行管控。

當(dāng)前使用變頻調(diào)速設(shè)備進(jìn)行恒壓供水的時候通常有兩種模式，一種所有供水水泵共同配備一臺變頻調(diào)速設(shè)備的模式，由一臺變頻調(diào)速設(shè)備對所有的水泵進(jìn)行同時管理；另一種是每臺水泵均配備一臺變頻調(diào)速設(shè)備的模式，實現(xiàn)調(diào)節(jié)設(shè)備對水泵的一對一管理。這兩種運行管理模式各有特點，在實際的供水水壓調(diào)節(jié)管理中發(fā)揮了不同的作用。水泵和變頻調(diào)速設(shè)備一一配對組合的方式，能讓變頻調(diào)速設(shè)備對水泵進(jìn)行高效、精準(zhǔn)的管理，這種管理模式雖然簡單，但在實際的實行中由于需要多臺變頻調(diào)速設(shè)備進(jìn)行輔助，增加了供水系統(tǒng)的整體成本。

3 控制原理分析

根據(jù)反饋原理：要想維持一個物理量不變或基本不變，就應(yīng)該引這個物理量與恒值比較，形成閉環(huán)系統(tǒng)。我們要想保持水壓的恒定，因此就必須引入水壓反饋值與給定值比較，從而形成閉環(huán)系統(tǒng)。但被控制的系統(tǒng)特點是非線性、大慣性的系統(tǒng)，現(xiàn)在控制和PID相結(jié)合的方法，在壓力波動較大時使用模糊控制，以加快響應(yīng)速度；在壓力范圍較小時采用PID來保持靜態(tài)精度。這通過PLC加智能儀表可時現(xiàn)該算法，同時對PLC的編程來時現(xiàn)泵的工頻與變頻之間的切換。實踐證明，使用這種方法是可行的，而目造價也不高。

4 控制原理分析

用變頻調(diào)速來實現(xiàn)恒壓供水，與用調(diào)節(jié)閥門來實現(xiàn)恒壓供水相比，節(jié)能效果十分顯著。起動平衡，起動電流可限制在額定電流以內(nèi)，從而避免了起動時對電網(wǎng)的沖擊。由于泵的平均轉(zhuǎn)速降低了，從而可延長泵和閥門等的使用壽命?？梢韵饎雍屯C時的水錘效應(yīng)；一般地說。當(dāng)由一臺變頻器控制一臺電動機時，只需使變頻器的配用電動機容量與實際電動機容量相符即可。當(dāng)一臺變頻器同時控制兩臺電動機時，原則上變頻器的配用電動機容量應(yīng)等于兩臺電動機的容量之和。

雖然水泵在低速運行時，電動機的工作電流較小。但是，當(dāng)用戶的用水量變化頻繁時，電動機將處于頻繁的升、降速狀態(tài)，而升、降速的電流可略超過電動機的額定電流，導(dǎo)致電動機過熱。因此，電動機的熱保護(hù)是必需的。對于這種由于頻繁地升、降速而積累起來的溫升，變頻器內(nèi)的電子熱保護(hù)功能是難以起到保護(hù)作用的，所以應(yīng)采用熱繼電器來進(jìn)行電動機的熱保護(hù)。

在主要功能預(yù)置方面，最高頻率應(yīng)以電動機的額定頻率為變頻器的最高工作頻率。升、降速時間在采用PID調(diào)節(jié)器的情況下，升、降速時間應(yīng)盡量設(shè)定得短一些，以免影響由PID調(diào)節(jié)器決定的動態(tài)響應(yīng)過程。如變頻器本身具有PID調(diào)節(jié)功能時，只要在預(yù)置時設(shè)定PID功能有效，則所設(shè)定的升速和降速時間將自動失效。

5 恒壓供水系統(tǒng)特點

優(yōu)化的節(jié)能控制軟件，使水泵實現(xiàn)最大限度地節(jié)能運行。根據(jù)實際用水情況設(shè)定管網(wǎng)壓力，自動控制水泵m水量，減少了水的跑、漏現(xiàn)象。運行可靠：由變頻器實現(xiàn)泵的軟起動，使水泵實現(xiàn)由工頻到變頻的無沖擊切換，防止管網(wǎng)沖擊、避免管網(wǎng)壓力超限，管道破裂。采用全中文工控組態(tài)軟件，實時監(jiān)控各個站點，如電機的電壓、電流、工作頻率、管網(wǎng)壓力及流量等。并且能夠累積每個站點的用電量，累積每臺泵的出水量，同時提供各種形式的打印報表，以便分析統(tǒng)計。如某臺泵出現(xiàn)故障，主動向上位機發(fā)出報警信息，同時啟動備用泵，以維持供水平衡。萬一自控系統(tǒng)出現(xiàn)故障，用戶可以直接操作手動系統(tǒng)，以保護(hù)供水。

6 結(jié)束語

現(xiàn)代城市在發(fā)展中，其各方面均發(fā)生了全面的提升，而水資源是人們能正常生活的基礎(chǔ)，當(dāng)前城市對供水質(zhì)量也有了更高的要求，需要城市供水能在水壓方面有良好質(zhì)量。這也就需要供水系統(tǒng)管理人員不斷的對供水設(shè)備以及供水技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化，讓供水系統(tǒng)在運行方面有更強大的作用。

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