泵站恒压供水系统中变频器的运用和改造

　　摘要：变频器的调速自动化在泵站供水系统中将本来频率恒定的交流电根据需要调节成电压和频率都不同的交流电，改变电机转速，以达到节能增效的目的。本文介绍的就是变频器在泵站恒压供水中的运用和改造。

　　关键词：变频器; 恒压供水; 交流电;

　　水是生命之源，在人类的生产生活中起到重要作用。珍惜水源才能够确保常规生活和生产运行，具备现实意义。现如今单位针对水位的检测存在一些问题，会让水源回水的数据存在失真问题，继而形成一些危害。随着变频器在诸多行业的运用，变频器为泵站恒压供水的改造提供了诸多依据。针对变频器在恒压供水中的改造、应用分析如下：

　　1 变频器恒压供水专用的主要职能和特性

　　泵站供水系统主要供给机组的冷却水和润滑水。供水是由供水泵从蓄水池抽送至管网，对用水设备进行供水，回水经回水管流至蓄水池，漏水流入河道甚至泵房排水廊道。变频器根据供水泵出水口的压力传感器的数值调节电源频率，对水泵进行调速。变频器在供水专用上则是将一般的变频器和PLC职能整合在一起，属于供水管控一体化的系统。透过压力变送器、PLC组成闭环控制系统，遵照恒压等原则，伴随着用水量的转变，仪表进行压力采样，而PLC则是展开逻辑运算，自动控制供水泵的转速及台数，最终实现自动化恒压变频供水。内置的液位传感器比较容易检测到蓄水池的液位，一旦检测到水位比较低时，系统就会发出警告，停止运行。等到水位在规定值范围内，则系统常规化运行。一旦管网压力不够的时候，变频器就提高输出频率，水泵的转速变快，供水量就会增加，使得管网的压力合理上升，目的就是管控好变频器的输出频率和电压等，进而调节好变频泵的运行速度，从而获得恒压变频供水的目的。变频器有过载电子热保护器，一般会遵照使用者设置的电机电流参数进行热保护，对供水形式和诸多电机电流参数一一设置，所以变频器则是针对交替拖动的电机进行热保护。除此之外，系统具备定时切换职能，能够让各个泵的工作时间合理均衡，避免泵锈蚀卡死，此外还有故障声光报警职能、自定义供水压力管控职能等。

　　2 变频恒压供水设备的工作原理和应用策略

　　2.1 变频恒压供水设备的工作原理

　　变频恒压供水设备的工作原理是利用供水泵为泵站中的各用水设备实现恒压供水。通过压力传感器辨别到正常水压时使用常用频率供水泵为用水设备供水，一旦检测到水压不在规定值区域时，变频器通过增减频率达到恒压供水。各机组的用水设备由常频供水转化为变频恒压供水，通过设置好压力传感器参数实现恒压供水这一目的。与此同时运用压力传感设备，对供水泵出口处的水压实行检测，通过参数的设置，PLC辨别管控变频恒压直供水设备工不工作，保障水压。等管网中水压上升至规定的数值，变频恒压供水再次转化为常频供水，依次循环。

　　2.2 变频恒压供水设备的运用

　　恒压供水的原理和用水设备的用水量挂钩，所以供水时常会有不足或过剩等状况。用水和供水彼此间的失衡会综合反映在供水压力上，也就是用多供少，压力就会变低；用少供多则会让压力升高。维持恒定供水能够实现用水、供水彼此均衡，最终提升供水质量。由反馈管控原理可知，想要保持物理量基本不变，就需要合理引入物理量和恒定值的比较，最终形成闭环系统。所以，想要确保水压的恒定，就需要对管网的压力进行检测，运用PID运算之后，变频器的输出频率合理调节，能够让管网供水恒压。所谓PID调节器实际是变频器内置的，也可以外加，关于变频器的上限频率设定往往是一种管网压力极限信号，经由系统的变频恒压供水管控器控制电源频率，实现对水泵的转速调节。变频恒压供水管控器的具体信号也会经由水泵转速的控制，调节其启动和停止的台数，使得管网的水压被稳定在预设好的压力值上，以保证供水泵的出水量和管网上的用水设备的用水量的一致，最终取得供水恒压的效果。

　　2.3 恒压供水系统的特性

　　第一是节电。合理的节能管控软件，能够让水泵尽可能地达到节能运转的成效。第二是节水。遵照用水实际设定好管网压力，让水泵的出水量实现自动化，尽可能减少漏水和回水，实现可靠运转。经由变频器达到泵的软启动效果，让水泵能够从原本的工频转化为变频，并且保证无冲击切换，避免了管网可能出现的冲击和压力超限或者管道破裂等问题。第三是联网职能。运用全中文的工控组态软件，实时监控所有的供水设备。可以累计各个单元的用电量和各个泵的出水量，提供各种形式的报表打印、用于分析和统计。第四是自我保护职能的完备。假若工作泵发生故障，向上位机传递报警信息，与此同时启动备用泵，以维持供水的连续性。假若系统发生故障，工作人员能够切换手动操作，实现供水保护。

　　3 变频恒压供水的改造系统的组成和运行成效

　　在改造上，按照用水量的大小自动调节供水泵投入数量，遵照变频泵的调节从而达到对供水管网全流量的自动管控的目的。供水形式上，供水流量比常频运行少时，变频泵实现自动调速供水；待到用水流量增多的时候，变频泵的转速升高，通过变频供水管控器切换成常用频率运行。伴随水流量的增多，并联其他泵实现循环软启动投入。如果用水流量递减，那么并联泵则会遵照次序关闭泵并且退出，并联泵退出的顺序也是经由恒压管控系统操控的。

　　3.1 系统的组成

　　选择适当的水泵电机和变频控制柜，实现一台变频管控柜对运用的水泵进行管控。常用2台变频器，一用一备。工作变频器发生故障时备用变频器自动投入运行，同时将信息传递给值班室。实现变频调速之后的供水管控，系统通过压力传感器能够实时对管网压力进行监测，一经变频器的内置PID调节之后，输出频率被合理调节，水泵的转数被合理管控，最终实现管网的恒压供水。

　　3.2 运行效果

　　有效改造供水泵电机以及添置变频调速器之后，就能够取得极好的节能效果。运用变频调速恒压供水技术之后，取得的成效极为可观，具体展现在3个层面。第一层是改造之后的水泵，其出口压力会恒定在最佳数值上，如此能够减轻管道受到伤害，且回水和溢水程度极大降低，将漏水率减少。需要水量毫无变化的时候，供水泵的供水量会合理降低，减少了蓄水池补水、廊道排水和管道损坏维修等工作量。第二层是运用变频调速恒压供水技术之后，在充分满足设备的用水需求的同时，极大提升节电率，每月的电能得以节省。按年来算实际能够取得的经济效益十分可观，具备极为显着的经济效益。第三层是改造之后并不需要通过阀门的调整管控好压力，如此能够有效减轻工人的劳动强度。第四层是节省设备投资，且占地面积小。相较于别的供水形式而言，因为大致的设备仅仅是管控柜和水泵，因而有效节省了占地面积。

　　4 结束语

　　伴随着电力电子技术的较快发展，变频器运用在泵站恒压供水的职能日渐增强。它充分运用变频器存在的多种职能，合理设置变频调速恒压供水设备，在减少成本、确保产品的质量等方面都极具意义。它所具备的独特的管控职能被广泛地运用到了各行各业，也让我国的泵站供水技术水准实现飞跃。

　　参考文献

　　[1]黄家伟．PLC与变频器在净水恒压供水改造中的应用[J]．时代农机，2017,44(08):38-39+41.

　　[2]李一草．供水专用低压变频器在泵站恒压供水中的应用[J]．科协论坛（下半月），2007(11):5.