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荊州市恒壓變頻供水設備優點

選型說明

    變頻供水設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

（1）蓄水池容量應大于每小時大供水量。

（2）水泵揚程應大于實際供水高度。

（3）水泵流量總和應大于實際大供水量。

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

變頻器

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

設備特點

    自動變頻恒壓供水設備能根據用戶的實際用水量和使用壓力自動檢測，調節電動機的轉速（耗電量），使設備始終處于強效率的工作狀態。

供水管網壓力穩定

    自動變頻恒壓供水設備由微機構成自動閉環控制，能在0.5秒內使變化的壓力恢復正常，壓力調節精度為設定值的±5%。

占地小、投資少，安裝工期短

    自動變頻恒壓供水設備與其他老式供水設備相比節約占地3~16倍，比建水塔節約投資15%~60%。設備，組裝、方便，運輸及安裝工期短。

保護功能，，

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

供水功能，系數高

    自動變頻恒壓供水設備局部出現故障時，能啟用應急功能繼續供水。良邦設備可與市政供水網自動并網，并具雙恒壓功能，即能滿足生活用水的正常壓力和流量，能在出現火情時自動轉換為高壓大流量供水，可一機多用。

 荊州市恒壓變頻供水設備優點

硬件構成

    系統采用壓力傳感器、PLC和變頻器作為控制裝置，實現所需功能。 來源:輸配電設備網安裝在管網干線上的壓力傳感器，用于檢測管網的水壓，將壓力轉化為4～20 mA的電流或者是0~10V的電壓信號，提供給變頻器。

    變頻器是水泵電機的控制設備，能按照水壓恒定需要將0～50 Hz的頻率信號供給水泵電機，調整其轉速，變頻器，即預先編置好的參數集，將使用過程中所需設定的參數數量減小到小，參數的缺省值依宏的而不同。系統采用PID控制的宏，進行閉環控制。變頻器根據恒壓時對應的電壓設定值與從壓力傳感器獲得的反饋電流信號，利用PID控制宏自動調節，改變頻率輸出值來調節所控制的水泵電機轉速，以管網壓力恒定要求。

變頻恒壓給水設備變頻控制原理

   用變頻調速來實現恒壓供水，與用調節閥門來實現恒壓供水相比，效果十分突出(可根據具體情況計算出來)。其優點是：

    a、 起動平衡，起動電流可限制在額定電流以內，從而避免了起動時對電網的沖擊;

    b、 由于泵的平均轉速降低了，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時的水錘效應。

壓罐大小計算

定壓系統中（變頻供水、恒壓供水等）膨脹罐的選型

    為避免水泵頻繁啟動，膨脹罐的調節容積應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，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（水泵停機時系統的壓力）

Pmin = 水泵的低工作壓力（水泵啟動時系統的壓力）

Ppre = 壓罐的預充壓力

V = 壓罐的體積

使用操作

    1.設備使用前手盤水泵轉子.應摩擦.卡滯現象;

    2.用500V低壓插表檢測電機絕緣。應為0.5M O以上:

    3.控制儀表及線路損壞:

    4.開水泵閥.關閉出口閥.逐一打開泵的閥.待液體充滿泵腔后關閉閥:

    5.將轉換開關置于手動位置.空載點動水泵.其運轉方向與標注箭頭*;

    6.手動逐臺啟停水泵.檢查水泵運轉異常現象。

系統優點

    變頻恒壓供水設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點：

    1、恒壓供水技術因采用變頻器改變電動機電源頻率，而達到調節水泵轉速改變水泵出口壓力，比靠調節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，泵轉速降低，減少了軸承的磨損和發熱，延長泵和電動機的機械使用壽命。

    3、水泵電動機采用軟啟動方式，按設定的加速時間加速，避免電動機啟動時的電流沖擊，對電網電壓造成波動的影響，同時也避免了電動機突然加速造成泵系統的喘振。*消除水錘現象。

    4、實現恒壓，不需要操作人員頻繁操作，降低了人員的勞動強度，節省了人力。

變頻調速的點及分析
    用戶用水量一般是動態的，因此供水不足或供水過剩的情況時發生。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量。
    恒壓供水系統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，可能影響生活質量，嚴重時會影響生存安，如發生火災時，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，用水區域采用正藝恒壓供水系統，能產生較大的效益和社會效益。隨著電力技術的發展，變頻調速技術的日臻完善，以變頻調速為核心的供水控制系統取代了以往高位水箱和壓力罐等供水設備，起動平穩，起動電流可限制在額定電流以內，從而避免了起動時對電網的沖擊；由于泵的平均轉速降低了，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時的水錘效應。其穩定安的性能、簡單方便的操作方式、以及齊周到的功能，將使供水實現節水、節電、節省人力，終達到強效率的。
變頻方式
    通常在同一路供水系統中，設置多臺常用泵，供水量大時多臺泵開，供水量小時開一臺或兩臺。在采用變頻調速進行恒壓供水時，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。后種方法根據壓力反饋信號，通過PID運算自動調整變頻器輸出頻率，改變電動機轉速，終達到管網恒壓的，就一個閉環回路，較簡單，但成本高。前種方法成本低，性能不比后種差，但控制程序較復雜，是未來的發展方向。
PID控制原理
   根據反饋原理：要想維持一個物理量不變或基本不變，就應該引這個物理量與恒值比較，形成閉環系統。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，從而形成閉環系統。但被控制的系統點是非線性、大慣性的系統，控制和PID相結合的方法，在壓力波動較大時使用模糊控制，以加快響應速度；在壓力范圍較小時采用PID來保持靜態精度。這通過PLC加儀表可時現該算法，同時對PLC的編程來時現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，而且造價也不高。
    要想維持供水網的壓力不變，根據反饋定理在管網系統的管理上安裝了壓力變送器作為反饋元件，由于供水系統管道長、管徑大，管網的充壓都較慢，故系統是一個大滯后系統，不易直接采用PID調節器進行控制，而采用PLC參與控制的方式來實現對控制系統調節。
變頻控制原理
    用變頻調速來實現恒壓供水，與用調節閥門來實現恒壓供水相比，效果十分突出（可根據具體情況計算出來）。其優點是：
    1、 起動平衡，起動電流可限制在額定電流以內，從而避免了起動時對電網的沖擊；
    2、 由于泵的平均轉速降低了，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時的水錘效應；
    一般地說，當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等于兩臺電動機的容量之和。但如在高峰負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，可考慮適當減小變頻器的容量，但應注意留足夠的容量。
    雖然水泵在低速時，電動機的工作電流較小。但是，當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，而升、降速的電流可略過電動機的額定電流，導致電動機過熱。因此，電動機的熱保護是必需的。對于這種由于頻繁地升、降速而積累起來的溫升，變頻器內的電子熱保護功能是難以起到保護的，所以應采用熱繼電器來進行電動機的熱保護。
    在主要功能預置方面，zui高頻率應以電動機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調節器的情況下，升、降速時間應盡量設定得短一些，以免影響由PID調節器決定的動態響應過程。如變頻器本身具PID調節功能時，只要在預置時設定PID功能效，則所設定的升速和降速時間將自動失效。