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荊州市恒壓變頻供水設(shè)備優(yōu)點(diǎn)

選型說明

    變頻供水設(shè)備主要由變頻控制柜、壓力傳感器、水泵等組成。變頻控制柜由斷路器、變頻器、接觸器、中間繼電器、PLC等組成。

供水系統(tǒng)

（1）蓄水池容量應(yīng)大于每小時大供水量。

（2）水泵揚(yáng)程應(yīng)大于實(shí)際供水高度。

（3）水泵流量總和應(yīng)大于實(shí)際大供水量。

（4）變頻控制柜選型：用戶可根據(jù)供水量和供水高度確定水泵型號及臺數(shù)，然后對控制柜進(jìn)行選型。

變頻器

    根據(jù)工藝要求，建議配用ABB ACS600系列變頻器。ACS 600系列變頻器是ABB采用直接轉(zhuǎn)矩控制（DTC）技術(shù)，結(jié)合諸多的工藝推出的高性能變頻器。

設(shè)備特點(diǎn)

    自動變頻恒壓供水設(shè)備能根據(jù)用戶的實(shí)際用水量和使用壓力自動檢測，調(diào)節(jié)電動機(jī)的轉(zhuǎn)速（耗電量），使設(shè)備始終處于強(qiáng)效率的工作狀態(tài)。

供水管網(wǎng)壓力穩(wěn)定

    自動變頻恒壓供水設(shè)備由微機(jī)構(gòu)成自動閉環(huán)控制，能在0.5秒內(nèi)使變化的壓力恢復(fù)正常，壓力調(diào)節(jié)精度為設(shè)定值的±5%。

占地小、投資少，安裝工期短

    自動變頻恒壓供水設(shè)備與其他老式供水設(shè)備相比節(jié)約占地3~16倍，比建水塔節(jié)約投資15%~60%。設(shè)備，組裝、方便，運(yùn)輸及安裝工期短。

保護(hù)功能，，

    自動變頻恒壓供水設(shè)備主機(jī)采用變頻調(diào)速器，自身具欠壓、過壓、過流、過載、短路、過熱、失速防止等保護(hù)功能，故障運(yùn)用達(dá)10小時以上。設(shè)備配電控制部分，采用化控制原理，，設(shè)備工作狀況一目了然，便于非人員很快熟練掌握。

供水功能，系數(shù)高

    自動變頻恒壓供水設(shè)備局部出現(xiàn)故障時，能啟用應(yīng)急功能繼續(xù)供水。良邦設(shè)備可與市政供水網(wǎng)自動并網(wǎng)，并具雙恒壓功能，即能滿足生活用水的正常壓力和流量，能在出現(xiàn)火情時自動轉(zhuǎn)換為高壓大流量供水，可一機(jī)多用。

 荊州市恒壓變頻供水設(shè)備優(yōu)點(diǎn)

硬件構(gòu)成

    系統(tǒng)采用壓力傳感器、PLC和變頻器作為控制裝置，實(shí)現(xiàn)所需功能。 來源:輸配電設(shè)備網(wǎng)安裝在管網(wǎng)干線上的壓力傳感器，用于檢測管網(wǎng)的水壓，將壓力轉(zhuǎn)化為4～20 mA的電流或者是0~10V的電壓信號，提供給變頻器。

    變頻器是水泵電機(jī)的控制設(shè)備，能按照水壓恒定需要將0～50 Hz的頻率信號供給水泵電機(jī)，調(diào)整其轉(zhuǎn)速，變頻器，即預(yù)先編置好的參數(shù)集，將使用過程中所需設(shè)定的參數(shù)數(shù)量減小到小，參數(shù)的缺省值依宏的而不同。系統(tǒng)采用PID控制的宏，進(jìn)行閉環(huán)控制。變頻器根據(jù)恒壓時對應(yīng)的電壓設(shè)定值與從壓力傳感器獲得的反饋電流信號，利用PID控制宏自動調(diào)節(jié)，改變頻率輸出值來調(diào)節(jié)所控制的水泵電機(jī)轉(zhuǎn)速，以管網(wǎng)壓力恒定要求。

變頻恒壓給水設(shè)備變頻控制原理

   用變頻調(diào)速來實(shí)現(xiàn)恒壓供水，與用調(diào)節(jié)閥門來實(shí)現(xiàn)恒壓供水相比，效果十分突出(可根據(jù)具體情況計算出來)。其優(yōu)點(diǎn)是：

    a、 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;

    b、 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;

    c、 可以消除起動和停機(jī)時的水錘效應(yīng)。

壓罐大小計算

定壓系統(tǒng)中（變頻供水、恒壓供水等）膨脹罐的選型

    為避免水泵頻繁啟動，膨脹罐的調(diào)節(jié)容積應(yīng)滿足一定時間的水泵流量（L/min），計算公式如下：V = K×Amax

K = 水泵的工作系數(shù)，隨水泵功率不同而變化，具體見下表：

P（HP） 1-2 2-4 5-8 9-12 >12

K 0.25 0.375 0.625 0.875 1

Amax = 水泵的大流量（L/min）

Pmax = 水泵的工作壓力（水泵停機(jī)時系統(tǒng)的壓力）

Pmin = 水泵的低工作壓力（水泵啟動時系統(tǒng)的壓力）

Ppre = 壓罐的預(yù)充壓力

V = 壓罐的體積

使用操作

    1.設(shè)備使用前手盤水泵轉(zhuǎn)子.應(yīng)摩擦.卡滯現(xiàn)象;

    2.用500V低壓插表檢測電機(jī)絕緣。應(yīng)為0.5M O以上:

    3.控制儀表及線路損壞:

    4.開水泵閥.關(guān)閉出口閥.逐一打開泵的閥.待液體充滿泵腔后關(guān)閉閥:

    5.將轉(zhuǎn)換開關(guān)置于手動位置.空載點(diǎn)動水泵.其運(yùn)轉(zhuǎn)方向與標(biāo)注箭頭*;

    6.手動逐臺啟停水泵.檢查水泵運(yùn)轉(zhuǎn)異常現(xiàn)象。

系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)

    變頻恒壓供水設(shè)備同其它供水方式相比較，除了具突出的效果外，還以下顯而易見的優(yōu)點(diǎn)：

    1、恒壓供水技術(shù)因采用變頻器改變電動機(jī)電源頻率，而達(dá)到調(diào)節(jié)水泵轉(zhuǎn)速改變水泵出口壓力，比靠調(diào)節(jié)閥門的控制水泵出口壓力的方式，具降低管道阻力大大減少截流損失的效能。

    2、由于變量泵工作在變頻工況，在其出口流量小于額定流量，泵轉(zhuǎn)速降低，減少了軸承的磨損和發(fā)熱，延長泵和電動機(jī)的機(jī)械使用壽命。

    3、水泵電動機(jī)采用軟啟動方式，按設(shè)定的加速時間加速，避免電動機(jī)啟動時的電流沖擊，對電網(wǎng)電壓造成波動的影響，同時也避免了電動機(jī)突然加速造成泵系統(tǒng)的喘振。*消除水錘現(xiàn)象。

    4、實(shí)現(xiàn)恒壓，不需要操作人員頻繁操作，降低了人員的勞動強(qiáng)度，節(jié)省了人力。

變頻調(diào)速的點(diǎn)及分析
    用戶用水量一般是動態(tài)的，因此供水不足或供水過剩的情況時發(fā)生。而用水和供水之間的不平衡集中反映在供水的壓力上，即用水多而供水少，則壓力低；用水少而供水多，則壓力大。保持供水壓力的恒定，可使供水和用水之間保持平衡，即用水多時供水也多，用水少時供水也少，從而提高了供水的質(zhì)量。
    恒壓供水系統(tǒng)對于用戶是非常重要的。在生活供水時，若自來水供水因故壓力不足或短時斷水，可能影響生活質(zhì)量，嚴(yán)重時會影響生存安，如發(fā)生火災(zāi)時，若供水壓力不足或或水，不能迅速滅火，可能引起重大損失和人員傷亡。所以，用水區(qū)域采用正藝恒壓供水系統(tǒng)，能產(chǎn)生較大的效益和社會效益。隨著電力技術(shù)的發(fā)展，變頻調(diào)速技術(shù)的日臻完善，以變頻調(diào)速為核心的供水控制系統(tǒng)取代了以往高位水箱和壓力罐等供水設(shè)備，起動平穩(wěn)，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東西的使用壽命；可以消除起動和停機(jī)時的水錘效應(yīng)。其穩(wěn)定安的性能、簡單方便的操作方式、以及齊周到的功能，將使供水實(shí)現(xiàn)節(jié)水、節(jié)電、節(jié)省人力，終達(dá)到強(qiáng)效率的。
變頻方式
    通常在同一路供水系統(tǒng)中，設(shè)置多臺常用泵，供水量大時多臺泵開，供水量小時開一臺或兩臺。在采用變頻調(diào)速進(jìn)行恒壓供水時，就用兩種方式，其一是所水泵配用一臺變頻器；其二是每臺水泵配用一臺變頻器。后種方法根據(jù)壓力反饋信號，通過PID運(yùn)算自動調(diào)整變頻器輸出頻率，改變電動機(jī)轉(zhuǎn)速，終達(dá)到管網(wǎng)恒壓的，就一個閉環(huán)回路，較簡單，但成本高。前種方法成本低，性能不比后種差，但控制程序較復(fù)雜，是未來的發(fā)展方向。
PID控制原理
   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)點(diǎn)是非線性、大慣性的系統(tǒng)，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(shí)踐證明，使用這種方法是可行的，而且造價也不高。
    要想維持供水網(wǎng)的壓力不變，根據(jù)反饋定理在管網(wǎng)系統(tǒng)的管理上安裝了壓力變送器作為反饋元件，由于供水系統(tǒng)管道長、管徑大，管網(wǎng)的充壓都較慢，故系統(tǒng)是一個大滯后系統(tǒng)，不易直接采用PID調(diào)節(jié)器進(jìn)行控制，而采用PLC參與控制的方式來實(shí)現(xiàn)對控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)。
變頻控制原理
    用變頻調(diào)速來實(shí)現(xiàn)恒壓供水，與用調(diào)節(jié)閥門來實(shí)現(xiàn)恒壓供水相比，效果十分突出（可根據(jù)具體情況計算出來）。其優(yōu)點(diǎn)是：
    1、 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；
    2、 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；
   3、 可以消除起動和停機(jī)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(jī)時，只需使變頻器的配用電動機(jī)容量與實(shí)際電動機(jī)容量相符即可。當(dāng)一臺變頻器同時控制兩臺電動機(jī)時，原則上變頻器的配用電動機(jī)容量應(yīng)等于兩臺電動機(jī)的容量之和。但如在高峰負(fù)載時的用水量比兩臺水泵速供水量相差很多時，工程師建議，可考慮適當(dāng)減小變頻器的容量，但應(yīng)注意留足夠的容量。
    雖然水泵在低速時，電動機(jī)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(jī)將處于頻繁的升、降速狀態(tài)，而升、降速的電流可略過電動機(jī)的額定電流，導(dǎo)致電動機(jī)過熱。因此，電動機(jī)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)的，所以應(yīng)采用熱繼電器來進(jìn)行電動機(jī)的熱保護(hù)。
    在主要功能預(yù)置方面，zui高頻率應(yīng)以電動機(jī)的額定頻率為變頻器的zui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PID調(diào)節(jié)功能時，只要在預(yù)置時設(shè)定PID功能效，則所設(shè)定的升速和降速時間將自動失效。