自来水厂水泵变频器节能改造探讨

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1、自来水厂水泵变频器节能改造探讨黄剑锋衡东县大浦电灌站摘要：随着技术的发展以及理论的完善，当前变频技术也得到极大转变，变频器应用也越来越广泛。在当前节能及质量要求不断提升的背景下，变频器的自动化及节能水平明显提升。以白來水厂的水泵变频器为例，对水泵变频器节能原理进行了分析，对变频器具体的节能改造工艺进行了探讨，以供参考。关键词：自来水厂;水泵变频器;技能改造;运行转速;自来水厂为居民生活用水提供保障，在自来水厂的实际生产中，需要借助水泵变频器进行取水、送水等。在当前节能减排的要求下，自來水厂水泵变频器除了保证取水及送

2、水的流量外，还应满足节能要求，进而促进自来水厂的可持续发展。1自来水厂水泵变频器节能原理分析自來水厂水泵特点在于负载转矩同组转速平方成正比，轴功率则与转速立方成正比，具体的换算公式如下：Q_nHn2p「n3n—9—QonoH°%,—p.%式(1)中:门0为水泵的额定转速;n为运行转速;Q0为在no吋的流量大小;Ho为在时的扬程，H为在n时扬程大小;P。为的功率，P为n时的功率。上述公式中，实际的泵负载往往存在高低差扬程问题，这需要在进行变频调速时进行细致考量。且轴功率同样需要进行相关考量，水泵的扬程越大，和同转速下

3、流量减少程度会提升，这样使得转速调节范围比较小，节能效果也会下降。为了达到节能的目的，可以对阀门控制及转速控制节能效果进行对比，相比之下，变频调速、轴功率转速与实际扬程有较大变化，且实际扬程小，轴功率也就逐渐可以接近理想的立方关系曲线，这样使得转速调节比阀门调节的节能作用更突出。自来水厂水泵因为需要随时为供水系统补充水，但受不同的季节及时段用水量较大差界的影响，用水量差界会使得供水系统水流量补充造成影响。为了对水流量及供水压力进行控制，往常一般采取阀门控制水流量的方法，但是这种控制方法往往需要人为进行操作，操作比较

4、烦琐，且还会产生较多机械损耗，这样会使得维修及控制成本上升。如果应用变频器进行流量及压力控制，则可以依照流量补充所需对电机的速度进行控制，从而保证控制的有效性，又能够实现电机节能。2自来水厂水泵变频器节能改造工艺2.1基本工艺要求为了满足节能以及供水的要求，要求自來水厂的供水系统满足以下几个基本的工艺要求：（1）满足实际节能的相关要求，变频器的价格便宜；（2）水泵能够持续高效运转；（3）变频器能够满足从工频向变频、从变频向工频之间的相互转换;（4）水泵变频器应该具备自动启动功能，主要是为了应对自来水厂出现瞬时停电的

5、情况。2.2水泵变频器集成工艺以某自来水厂供水系统为例，在供水系统中总共配备了三台水泵，每台水泵容量均为75kW,其中，两台水泵用于平常的生产，一台水泵满足高峰期用水需求。系统功能的实现:三台水泵均要具备调速以及定速的功能，这样为主副机交换工作提供帮助，在实际运行过程屮，变频器只能够控制一台水泵。所以，为了保证主副机转换的顺利进行，水泵可以采取相互联锁的形式来实现逻辑电力控制，这样在实际中就可以自由转换水泵，实现水泵的变频控制。自来水供水系统具体运作时，两台水泵采取工频供电的方式进行正常工作，一台水泵连接变频器，当

6、水泵从变频控制转变为工频控制，要保证电机维持5s的定速运行，之后接触器方可合闸，这样主要避免过电压对电机造成影响。为了满足实际生产需求，电机控制、保护以及检测单元通常集中在某一个控制柜当中。2.3水泵变频器接线在水泵运行过程中，主要以管压进行定量控制，不同管压下水泵的运行有一定的差异。如果管压人于0.&则水泵中的一台电机为定速运行，另一台为变速运行，留下一台作为备用电机;管压小于0.64,只需一台电机做变速或者定速运行，两台作为备用电机;而管压小于0.52,仅仅只需一台电机进行变速运行，其余两台为备用，如何确定电机

7、运行工况主要根据流量-压力传感器进行分析，通过函数发生器转变成控制信号，启动相应的电机或者阀门。2.4变频器接线变频器电源侧连接与电机的具体转向并没有联系，电机的转向主要受控制器联系。连接过程中，需耍特别注意的问题是耍明确电源端及电机端方向一致，如果连接方向相反，则会对变频器的运作造成巨大影响;在变频器控制柜上，安装了多个功能电表，电表的主要作用是对电机运行情况进行落实，对于控制端所连接的控制继电器，选择双触电微型继电器这一灵敏度比较高的电气，这主要保证水泵运行屮能够依据压力大小切换到合适的流量。在变频器屮还需要装

8、设DK电抗线圈对控制系统功率参数进行控制；同时，为了及时发现突发情况，变频器内部需设有报警器，出现突发情况可通过报警器提示;三台电机应该都安装了独立的过载保护，避免电机过载运作，进而引起电路损坏。3自来水厂水泵变频器的节能效果自来水厂安装水泵变频器能够使水泵电机的工作电流从110A下降到60〜90A,这样使得电机升温并不明显，降低电机的损耗以及维修成本，延长