水利工程管理论文
摘要:用变频调速系统实现水泵电机无级调速,随着用水量的变化自动调节系统的运行参数,保持水压恒定,解决了顶楼用户水压低、用水高峰时常缺水的问题,并能节电近30%。
关键词:变频调速;恒压调速;供水系统
杭钢中轧生活区常住人口2000多人,原先的供水方式是将市政管网的自来水引人地下水池,然后通过加压泵将水引至高位水箱或水塔再送到各用户。随着中轧生活区住宅的改造和新建小区的发展,对其供水系统也进行了改造,在原泵房的旁边新建了一座泵房,采用变频调速实现恒压变量自动供水。
1、变频调速供水方式的优点
1)由于无水箱储水环节,避免了水质在水箱中的污染。
2)泵组及控制设备集中安装在泵房,占地面积小,安装方便,投资少,而且噪音少。
3)采用闭环供水控制方式,根据管网压力信号调节水泵转速,实现变量供水,水压稳定,全自动运行,无人值守,可靠性高。
4)除高峰期外,大部分供水时间流量较小,用变频调速和微机控制,使水泵的转速随流量的变化而变化,按水泵消耗功率与转速的三次方成正比关系,从而可以节电。
5)变频调速为无级调速,实现水泵软启动,可减小对电网的冲击。
2、变频调速供水系统的构成和运行
2.1、构成
变频调速恒压供水系统实现机电一体化,由供水系统和供电系统两部分构成。如图1所示,供水系统主要由水池、水泵、气压罐、阀门、仪表、供水管网等组成,供电系统主要由变频调速器、检测计量仪表、配电线路、控制线路、液位计、压力传感器等组成。变频调速控制装置主要由变频调速器、可编程序控制器、比例积分微分数字调节器和主电路等组成。主要设备的型号和主要参数如下:主泵型号I骆100一200A,流量65.4一121.5m3/h,扬程47.5一37m;电机功率18.skw;变频器型号ERIC一9001;气压罐直径800mm,高2400mrn,压力1.OMPa。
图1 变频调速供水示意图
2.2、运行方式
采用一备一用方式运行,目前小区用户较少,一台运行已能满足需要,当新住宅完工后,两台水泵也可同时运行。根据水泵的特性曲线(图2),设定扬程为Hl,当转速为n:时对应流量为Ql,A为工作点,水泵在高效率区工作。当流量由Ql降至Q:时管网压力上升,扬程必升高至B点,泵组效率会明显下降,而轴功率下降不多;但采用变频调速后,水泵转速会下降到nZ,保持管网压力恒定在Hl,即在c点工作,使水泵仍运行在高效区。
图2 ISG100一200A水泵特性曲线
2.3、控制过程
图3为水泵控制系统。水泵投人运行时,先合上断路器QFI、QFZ、Q邢,继电器K户己得电(水池已有水,液位计触点XLI已闭合),K户己常开触点闭合;然后按水泵起动按钮SBI,继电器KAI得电,KAI常开触点闭合,水泵开始运行。用水量增加时,频率(FN口)增高,水泵的转速加快。当主管水压达到设定值时,变频器收到压力传感器(P12)一个反馈信号,自动调节水泵的转速直至与主管的设定压力相对应。无水流量时,水泵转速降为零。变频器内部出现故障时,常开触点MA闭合,继电器K八2得电,继电器KAI失电,信号红灯HD3亮,绿灯HDZ灭,变频器停止运行。
图3 水泵控制系统图
3、效果
中轧生活区采用变频恒压供水方式后,比原供水方式节电近30%,而且解决了顶楼用户水压不高,用水高峰时常缺水的问题。